LCOV - code coverage report
Current view: top level - kernel/sched - cputime.c (source / functions) Hit Total Coverage
Test: coverage.info Lines: 58 97 59.8 %
Date: 2014-02-18 Functions: 10 13 76.9 %
Branches: 25 35 71.4 %

           Branch data     Line data    Source code
       1                 :            : #include <linux/export.h>
       2                 :            : #include <linux/sched.h>
       3                 :            : #include <linux/tsacct_kern.h>
       4                 :            : #include <linux/kernel_stat.h>
       5                 :            : #include <linux/static_key.h>
       6                 :            : #include <linux/context_tracking.h>
       7                 :            : #include "sched.h"
       8                 :            : 
       9                 :            : 
      10                 :            : #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
      11                 :            : 
      12                 :            : /*
      13                 :            :  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
      14                 :            :  * They are only modified in vtime_account, on corresponding CPU
      15                 :            :  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
      16                 :            :  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
      17                 :            :  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
      18                 :            :  * race with irq/vtime_account on this CPU. We would either get old
      19                 :            :  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
      20                 :            :  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
      21                 :            :  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
      22                 :            :  */
      23                 :            : DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
      24                 :            : DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
      25                 :            : 
      26                 :            : static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
      27                 :            : static int sched_clock_irqtime;
      28                 :            : 
      29                 :            : void enable_sched_clock_irqtime(void)
      30                 :            : {
      31                 :            :         sched_clock_irqtime = 1;
      32                 :            : }
      33                 :            : 
      34                 :            : void disable_sched_clock_irqtime(void)
      35                 :            : {
      36                 :            :         sched_clock_irqtime = 0;
      37                 :            : }
      38                 :            : 
      39                 :            : #ifndef CONFIG_64BIT
      40                 :            : DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
      41                 :            : #endif /* CONFIG_64BIT */
      42                 :            : 
      43                 :            : /*
      44                 :            :  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
      45                 :            :  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
      46                 :            :  */
      47                 :            : void irqtime_account_irq(struct task_struct *curr)
      48                 :            : {
      49                 :            :         unsigned long flags;
      50                 :            :         s64 delta;
      51                 :            :         int cpu;
      52                 :            : 
      53                 :            :         if (!sched_clock_irqtime)
      54                 :            :                 return;
      55                 :            : 
      56                 :            :         local_irq_save(flags);
      57                 :            : 
      58                 :            :         cpu = smp_processor_id();
      59                 :            :         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
      60                 :            :         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
      61                 :            : 
      62                 :            :         irq_time_write_begin();
      63                 :            :         /*
      64                 :            :          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
      65                 :            :          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
      66                 :            :          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
      67                 :            :          * that do not consume any time, but still wants to run.
      68                 :            :          */
      69                 :            :         if (hardirq_count())
      70                 :            :                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
      71                 :            :         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
      72                 :            :                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
      73                 :            : 
      74                 :            :         irq_time_write_end();
      75                 :            :         local_irq_restore(flags);
      76                 :            : }
      77                 :            : EXPORT_SYMBOL_GPL(irqtime_account_irq);
      78                 :            : 
      79                 :            : static int irqtime_account_hi_update(void)
      80                 :            : {
      81                 :            :         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
      82                 :            :         unsigned long flags;
      83                 :            :         u64 latest_ns;
      84                 :            :         int ret = 0;
      85                 :            : 
      86                 :            :         local_irq_save(flags);
      87                 :            :         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
      88                 :            :         if (nsecs_to_cputime64(latest_ns) > cpustat[CPUTIME_IRQ])
      89                 :            :                 ret = 1;
      90                 :            :         local_irq_restore(flags);
      91                 :            :         return ret;
      92                 :            : }
      93                 :            : 
      94                 :            : static int irqtime_account_si_update(void)
      95                 :            : {
      96                 :            :         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
      97                 :            :         unsigned long flags;
      98                 :            :         u64 latest_ns;
      99                 :            :         int ret = 0;
     100                 :            : 
     101                 :            :         local_irq_save(flags);
     102                 :            :         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
     103                 :            :         if (nsecs_to_cputime64(latest_ns) > cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ])
     104                 :            :                 ret = 1;
     105                 :            :         local_irq_restore(flags);
     106                 :            :         return ret;
     107                 :            : }
     108                 :            : 
     109                 :            : #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
     110                 :            : 
     111                 :            : #define sched_clock_irqtime     (0)
     112                 :            : 
     113                 :            : #endif /* !CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
     114                 :            : 
     115                 :            : static inline void task_group_account_field(struct task_struct *p, int index,
     116                 :            :                                             u64 tmp)
     117                 :            : {
     118                 :            :         /*
     119                 :            :          * Since all updates are sure to touch the root cgroup, we
     120                 :            :          * get ourselves ahead and touch it first. If the root cgroup
     121                 :            :          * is the only cgroup, then nothing else should be necessary.
     122                 :            :          *
     123                 :            :          */
     124                 :     405261 :         __this_cpu_add(kernel_cpustat.cpustat[index], tmp);
     125                 :            : 
     126                 :            :         cpuacct_account_field(p, index, tmp);
     127                 :            : }
     128                 :            : 
     129                 :            : /*
     130                 :            :  * Account user cpu time to a process.
     131                 :            :  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
     132                 :            :  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
     133                 :            :  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
     134                 :            :  */
     135                 :          0 : void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
     136                 :            :                        cputime_t cputime_scaled)
     137                 :            : {
     138                 :            :         int index;
     139                 :            : 
     140                 :            :         /* Add user time to process. */
     141                 :    6644533 :         p->utime += cputime;
     142                 :    6644533 :         p->utimescaled += cputime_scaled;
     143                 :            :         account_group_user_time(p, cputime);
     144                 :            : 
     145                 :          0 :         index = (TASK_NICE(p) > 0) ? CPUTIME_NICE : CPUTIME_USER;
     146                 :            : 
     147                 :            :         /* Add user time to cpustat. */
     148                 :          0 :         task_group_account_field(p, index, (__force u64) cputime);
     149                 :            : 
     150                 :            :         /* Account for user time used */
     151                 :            :         acct_account_cputime(p);
     152                 :          0 : }
     153                 :            : 
     154                 :            : /*
     155                 :            :  * Account guest cpu time to a process.
     156                 :            :  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
     157                 :            :  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
     158                 :            :  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
     159                 :            :  */
     160                 :          0 : static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
     161                 :            :                                cputime_t cputime_scaled)
     162                 :            : {
     163                 :          0 :         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
     164                 :            : 
     165                 :            :         /* Add guest time to process. */
     166                 :          0 :         p->utime += cputime;
     167                 :          0 :         p->utimescaled += cputime_scaled;
     168                 :            :         account_group_user_time(p, cputime);
     169                 :          0 :         p->gtime += cputime;
     170                 :            : 
     171                 :            :         /* Add guest time to cpustat. */
     172         [ #  # ]:          0 :         if (TASK_NICE(p) > 0) {
     173                 :          0 :                 cpustat[CPUTIME_NICE] += (__force u64) cputime;
     174                 :          0 :                 cpustat[CPUTIME_GUEST_NICE] += (__force u64) cputime;
     175                 :            :         } else {
     176                 :          0 :                 cpustat[CPUTIME_USER] += (__force u64) cputime;
     177                 :          0 :                 cpustat[CPUTIME_GUEST] += (__force u64) cputime;
     178                 :            :         }
     179                 :          0 : }
     180                 :            : 
     181                 :            : /*
     182                 :            :  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
     183                 :            :  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
     184                 :            :  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
     185                 :            :  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
     186                 :            :  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
     187                 :            :  */
     188                 :            : static inline
     189                 :            : void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
     190                 :            :                         cputime_t cputime_scaled, int index)
     191                 :            : {
     192                 :            :         /* Add system time to process. */
     193                 :          0 :         p->stime += cputime;
     194                 :          0 :         p->stimescaled += cputime_scaled;
     195                 :            :         account_group_system_time(p, cputime);
     196                 :            : 
     197                 :            :         /* Add system time to cpustat. */
     198                 :     405261 :         task_group_account_field(p, index, (__force u64) cputime);
     199                 :            : 
     200                 :            :         /* Account for system time used */
     201                 :            :         acct_account_cputime(p);
     202                 :            : }
     203                 :            : 
     204                 :            : /*
     205                 :            :  * Account system cpu time to a process.
     206                 :            :  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
     207                 :            :  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
     208                 :            :  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
     209                 :            :  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
     210                 :            :  */
     211                 :          0 : void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
     212                 :            :                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
     213                 :            : {
     214                 :            :         int index;
     215                 :            : 
     216 [ -  + ][ #  # ]:     405521 :         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
     217                 :          0 :                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
     218                 :          0 :                 return;
     219                 :            :         }
     220                 :            : 
     221         [ +  + ]:     405521 :         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
     222                 :            :                 index = CPUTIME_IRQ;
     223         [ +  + ]:     405306 :         else if (in_serving_softirq())
     224                 :            :                 index = CPUTIME_SOFTIRQ;
     225                 :            :         else
     226                 :            :                 index = CPUTIME_SYSTEM;
     227                 :            : 
     228                 :            :         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, index);
     229                 :            : }
     230                 :            : 
     231                 :            : /*
     232                 :            :  * Account for involuntary wait time.
     233                 :            :  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
     234                 :            :  */
     235                 :          0 : void account_steal_time(cputime_t cputime)
     236                 :            : {
     237                 :          0 :         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
     238                 :            : 
     239                 :          0 :         cpustat[CPUTIME_STEAL] += (__force u64) cputime;
     240                 :          0 : }
     241                 :            : 
     242                 :            : /*
     243                 :            :  * Account for idle time.
     244                 :            :  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
     245                 :            :  */
     246                 :          0 : void account_idle_time(cputime_t cputime)
     247                 :            : {
     248                 :    2472748 :         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
     249                 :    2472748 :         struct rq *rq = this_rq();
     250                 :            : 
     251         [ +  + ]:    1236374 :         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
     252                 :     208300 :                 cpustat[CPUTIME_IOWAIT] += (__force u64) cputime;
     253                 :            :         else
     254                 :    1028074 :                 cpustat[CPUTIME_IDLE] += (__force u64) cputime;
     255                 :    1236374 : }
     256                 :            : 
     257                 :            : static __always_inline bool steal_account_process_tick(void)
     258                 :            : {
     259                 :            : #ifdef CONFIG_PARAVIRT
     260                 :            :         if (static_key_false(&paravirt_steal_enabled)) {
     261                 :            :                 u64 steal, st = 0;
     262                 :            : 
     263                 :            :                 steal = paravirt_steal_clock(smp_processor_id());
     264                 :            :                 steal -= this_rq()->prev_steal_time;
     265                 :            : 
     266                 :            :                 st = steal_ticks(steal);
     267                 :            :                 this_rq()->prev_steal_time += st * TICK_NSEC;
     268                 :            : 
     269                 :            :                 account_steal_time(st);
     270                 :            :                 return st;
     271                 :            :         }
     272                 :            : #endif
     273                 :            :         return false;
     274                 :            : }
     275                 :            : 
     276                 :            : /*
     277                 :            :  * Accumulate raw cputime values of dead tasks (sig->[us]time) and live
     278                 :            :  * tasks (sum on group iteration) belonging to @tsk's group.
     279                 :            :  */
     280                 :          0 : void thread_group_cputime(struct task_struct *tsk, struct task_cputime *times)
     281                 :            : {
     282                 :    6431915 :         struct signal_struct *sig = tsk->signal;
     283                 :            :         cputime_t utime, stime;
     284                 :            :         struct task_struct *t;
     285                 :            : 
     286                 :    6431915 :         times->utime = sig->utime;
     287                 :    6431915 :         times->stime = sig->stime;
     288                 :    6431915 :         times->sum_exec_runtime = sig->sum_sched_runtime;
     289                 :            : 
     290                 :            :         rcu_read_lock();
     291                 :            :         /* make sure we can trust tsk->thread_group list */
     292         [ +  - ]:    6431914 :         if (!likely(pid_alive(tsk)))
     293                 :            :                 goto out;
     294                 :            : 
     295                 :            :         t = tsk;
     296                 :            :         do {
     297                 :            :                 task_cputime(t, &utime, &stime);
     298                 :    6434266 :                 times->utime += utime;
     299                 :    6434266 :                 times->stime += stime;
     300                 :    6434266 :                 times->sum_exec_runtime += task_sched_runtime(t);
     301         [ +  + ]:    6434267 :         } while_each_thread(tsk, t);
     302                 :            : out:
     303                 :            :         rcu_read_unlock();
     304                 :    6431915 : }
     305                 :            : 
     306                 :            : #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
     307                 :            : /*
     308                 :            :  * Account a tick to a process and cpustat
     309                 :            :  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
     310                 :            :  * @user_tick: is the tick from userspace
     311                 :            :  * @rq: the pointer to rq
     312                 :            :  *
     313                 :            :  * Tick demultiplexing follows the order
     314                 :            :  * - pending hardirq update
     315                 :            :  * - pending softirq update
     316                 :            :  * - user_time
     317                 :            :  * - idle_time
     318                 :            :  * - system time
     319                 :            :  *   - check for guest_time
     320                 :            :  *   - else account as system_time
     321                 :            :  *
     322                 :            :  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
     323                 :            :  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
     324                 :            :  * opportunity to update it solely in system time.
     325                 :            :  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
     326                 :            :  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
     327                 :            :  */
     328                 :            : static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
     329                 :            :                                                 struct rq *rq)
     330                 :            : {
     331                 :            :         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
     332                 :            :         u64 *cpustat = kcpustat_this_cpu->cpustat;
     333                 :            : 
     334                 :            :         if (steal_account_process_tick())
     335                 :            :                 return;
     336                 :            : 
     337                 :            :         if (irqtime_account_hi_update()) {
     338                 :            :                 cpustat[CPUTIME_IRQ] += (__force u64) cputime_one_jiffy;
     339                 :            :         } else if (irqtime_account_si_update()) {
     340                 :            :                 cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ] += (__force u64) cputime_one_jiffy;
     341                 :            :         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
     342                 :            :                 /*
     343                 :            :                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
     344                 :            :                  * So, we have to handle it separately here.
     345                 :            :                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
     346                 :            :                  */
     347                 :            :                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
     348                 :            :                                         CPUTIME_SOFTIRQ);
     349                 :            :         } else if (user_tick) {
     350                 :            :                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
     351                 :            :         } else if (p == rq->idle) {
     352                 :            :                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
     353                 :            :         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
     354                 :            :                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
     355                 :            :         } else {
     356                 :            :                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
     357                 :            :                                         CPUTIME_SYSTEM);
     358                 :            :         }
     359                 :            : }
     360                 :            : 
     361                 :            : static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
     362                 :            : {
     363                 :            :         int i;
     364                 :            :         struct rq *rq = this_rq();
     365                 :            : 
     366                 :            :         for (i = 0; i < ticks; i++)
     367                 :            :                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
     368                 :            : }
     369                 :            : #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
     370                 :            : static inline void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
     371                 :            : static inline void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
     372                 :            :                                                 struct rq *rq) {}
     373                 :            : #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
     374                 :            : 
     375                 :            : /*
     376                 :            :  * Use precise platform statistics if available:
     377                 :            :  */
     378                 :            : #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
     379                 :            : 
     380                 :            : #ifndef __ARCH_HAS_VTIME_TASK_SWITCH
     381                 :            : void vtime_common_task_switch(struct task_struct *prev)
     382                 :            : {
     383                 :            :         if (is_idle_task(prev))
     384                 :            :                 vtime_account_idle(prev);
     385                 :            :         else
     386                 :            :                 vtime_account_system(prev);
     387                 :            : 
     388                 :            : #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_NATIVE
     389                 :            :         vtime_account_user(prev);
     390                 :            : #endif
     391                 :            :         arch_vtime_task_switch(prev);
     392                 :            : }
     393                 :            : #endif
     394                 :            : 
     395                 :            : /*
     396                 :            :  * Archs that account the whole time spent in the idle task
     397                 :            :  * (outside irq) as idle time can rely on this and just implement
     398                 :            :  * vtime_account_system() and vtime_account_idle(). Archs that
     399                 :            :  * have other meaning of the idle time (s390 only includes the
     400                 :            :  * time spent by the CPU when it's in low power mode) must override
     401                 :            :  * vtime_account().
     402                 :            :  */
     403                 :            : #ifndef __ARCH_HAS_VTIME_ACCOUNT
     404                 :            : void vtime_common_account_irq_enter(struct task_struct *tsk)
     405                 :            : {
     406                 :            :         if (!in_interrupt()) {
     407                 :            :                 /*
     408                 :            :                  * If we interrupted user, context_tracking_in_user()
     409                 :            :                  * is 1 because the context tracking don't hook
     410                 :            :                  * on irq entry/exit. This way we know if
     411                 :            :                  * we need to flush user time on kernel entry.
     412                 :            :                  */
     413                 :            :                 if (context_tracking_in_user()) {
     414                 :            :                         vtime_account_user(tsk);
     415                 :            :                         return;
     416                 :            :                 }
     417                 :            : 
     418                 :            :                 if (is_idle_task(tsk)) {
     419                 :            :                         vtime_account_idle(tsk);
     420                 :            :                         return;
     421                 :            :                 }
     422                 :            :         }
     423                 :            :         vtime_account_system(tsk);
     424                 :            : }
     425                 :            : EXPORT_SYMBOL_GPL(vtime_common_account_irq_enter);
     426                 :            : #endif /* __ARCH_HAS_VTIME_ACCOUNT */
     427                 :            : #endif /* CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING */
     428                 :            : 
     429                 :            : 
     430                 :            : #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_NATIVE
     431                 :            : void task_cputime_adjusted(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
     432                 :            : {
     433                 :            :         *ut = p->utime;
     434                 :            :         *st = p->stime;
     435                 :            : }
     436                 :            : 
     437                 :            : void thread_group_cputime_adjusted(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
     438                 :            : {
     439                 :            :         struct task_cputime cputime;
     440                 :            : 
     441                 :            :         thread_group_cputime(p, &cputime);
     442                 :            : 
     443                 :            :         *ut = cputime.utime;
     444                 :            :         *st = cputime.stime;
     445                 :            : }
     446                 :            : #else /* !CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_NATIVE */
     447                 :            : /*
     448                 :            :  * Account a single tick of cpu time.
     449                 :            :  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
     450                 :            :  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
     451                 :            :  */
     452                 :          0 : void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
     453                 :            : {
     454                 :            :         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
     455                 :   15706822 :         struct rq *rq = this_rq();
     456                 :            : 
     457                 :            :         if (vtime_accounting_enabled())
     458                 :            :                 return;
     459                 :            : 
     460                 :            :         if (sched_clock_irqtime) {
     461                 :            :                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
     462                 :            :                 return;
     463                 :            :         }
     464                 :            : 
     465                 :            :         if (steal_account_process_tick())
     466                 :            :                 return;
     467                 :            : 
     468         [ +  + ]:    7853411 :         if (user_tick)
     469                 :    6644575 :                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
     470 [ +  + ][ +  + ]:    1208836 :         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
     471                 :     404988 :                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
     472                 :            :                                     one_jiffy_scaled);
     473                 :            :         else
     474                 :     803848 :                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
     475                 :            : }
     476                 :            : 
     477                 :            : /*
     478                 :            :  * Account multiple ticks of steal time.
     479                 :            :  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
     480                 :            :  * @ticks: number of stolen ticks
     481                 :            :  */
     482                 :          0 : void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
     483                 :            : {
     484                 :            :         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
     485                 :          0 : }
     486                 :            : 
     487                 :            : /*
     488                 :            :  * Account multiple ticks of idle time.
     489                 :            :  * @ticks: number of stolen ticks
     490                 :            :  */
     491                 :          0 : void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
     492                 :            : {
     493                 :            : 
     494                 :            :         if (sched_clock_irqtime) {
     495                 :            :                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
     496                 :     432499 :                 return;
     497                 :            :         }
     498                 :            : 
     499                 :     432500 :         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
     500                 :            : }
     501                 :            : 
     502                 :            : /*
     503                 :            :  * Perform (stime * rtime) / total, but avoid multiplication overflow by
     504                 :            :  * loosing precision when the numbers are big.
     505                 :            :  */
     506                 :      14629 : static cputime_t scale_stime(u64 stime, u64 rtime, u64 total)
     507                 :            : {
     508                 :            :         u64 scaled;
     509                 :            : 
     510                 :            :         for (;;) {
     511                 :            :                 /* Make sure "rtime" is the bigger of stime/rtime */
     512         [ +  + ]:      14629 :                 if (stime > rtime)
     513                 :            :                         swap(rtime, stime);
     514                 :            : 
     515                 :            :                 /* Make sure 'total' fits in 32 bits */
     516         [ +  - ]:      14629 :                 if (total >> 32)
     517                 :            :                         goto drop_precision;
     518                 :            : 
     519                 :            :                 /* Does rtime (and thus stime) fit in 32 bits? */
     520         [ -  + ]:      14629 :                 if (!(rtime >> 32))
     521                 :            :                         break;
     522                 :            : 
     523                 :            :                 /* Can we just balance rtime/stime rather than dropping bits? */
     524         [ #  # ]:          0 :                 if (stime >> 31)
     525                 :            :                         goto drop_precision;
     526                 :            : 
     527                 :            :                 /* We can grow stime and shrink rtime and try to make them both fit */
     528                 :          0 :                 stime <<= 1;
     529                 :          0 :                 rtime >>= 1;
     530                 :          0 :                 continue;
     531                 :            : 
     532                 :            : drop_precision:
     533                 :            :                 /* We drop from rtime, it has more bits than stime */
     534                 :          0 :                 rtime >>= 1;
     535                 :          0 :                 total >>= 1;
     536                 :            :         }
     537                 :            : 
     538                 :            :         /*
     539                 :            :          * Make sure gcc understands that this is a 32x32->64 multiply,
     540                 :            :          * followed by a 64/32->64 divide.
     541                 :            :          */
     542                 :      14629 :         scaled = div_u64((u64) (u32) stime * (u64) (u32) rtime, (u32)total);
     543                 :      14629 :         return (__force cputime_t) scaled;
     544                 :            : }
     545                 :            : 
     546                 :            : /*
     547                 :            :  * Adjust tick based cputime random precision against scheduler
     548                 :            :  * runtime accounting.
     549                 :            :  */
     550                 :          0 : static void cputime_adjust(struct task_cputime *curr,
     551                 :            :                            struct cputime *prev,
     552                 :            :                            cputime_t *ut, cputime_t *st)
     553                 :            : {
     554                 :            :         cputime_t rtime, stime, utime;
     555                 :            : 
     556                 :            :         /*
     557                 :            :          * Tick based cputime accounting depend on random scheduling
     558                 :            :          * timeslices of a task to be interrupted or not by the timer.
     559                 :            :          * Depending on these circumstances, the number of these interrupts
     560                 :            :          * may be over or under-optimistic, matching the real user and system
     561                 :            :          * cputime with a variable precision.
     562                 :            :          *
     563                 :            :          * Fix this by scaling these tick based values against the total
     564                 :            :          * runtime accounted by the CFS scheduler.
     565                 :            :          */
     566                 :    6483734 :         rtime = nsecs_to_cputime(curr->sum_exec_runtime);
     567                 :            : 
     568                 :            :         /*
     569                 :            :          * Update userspace visible utime/stime values only if actual execution
     570                 :            :          * time is bigger than already exported. Note that can happen, that we
     571                 :            :          * provided bigger values due to scaling inaccuracy on big numbers.
     572                 :            :          */
     573            [ + ]:    6483735 :         if (prev->stime + prev->utime >= rtime)
     574                 :            :                 goto out;
     575                 :            : 
     576                 :      33301 :         stime = curr->stime;
     577                 :      33301 :         utime = curr->utime;
     578                 :            : 
     579         [ +  + ]:    6517035 :         if (utime == 0) {
     580                 :            :                 stime = rtime;
     581         [ +  + ]:      17981 :         } else if (stime == 0) {
     582                 :            :                 utime = rtime;
     583                 :            :         } else {
     584                 :      14629 :                 cputime_t total = stime + utime;
     585                 :            : 
     586                 :      14629 :                 stime = scale_stime((__force u64)stime,
     587                 :            :                                     (__force u64)rtime, (__force u64)total);
     588                 :      14629 :                 utime = rtime - stime;
     589                 :            :         }
     590                 :            : 
     591                 :            :         /*
     592                 :            :          * If the tick based count grows faster than the scheduler one,
     593                 :            :          * the result of the scaling may go backward.
     594                 :            :          * Let's enforce monotonicity.
     595                 :            :          */
     596                 :      33301 :         prev->stime = max(prev->stime, stime);
     597                 :      33301 :         prev->utime = max(prev->utime, utime);
     598                 :            : 
     599                 :            : out:
     600                 :          1 :         *ut = prev->utime;
     601                 :          1 :         *st = prev->stime;
     602                 :          1 : }
     603                 :            : 
     604                 :          0 : void task_cputime_adjusted(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
     605                 :            : {
     606                 :     103680 :         struct task_cputime cputime = {
     607                 :      51840 :                 .sum_exec_runtime = p->se.sum_exec_runtime,
     608                 :            :         };
     609                 :            : 
     610                 :            :         task_cputime(p, &cputime.utime, &cputime.stime);
     611                 :      51840 :         cputime_adjust(&cputime, &p->prev_cputime, ut, st);
     612                 :      51840 : }
     613                 :            : 
     614                 :            : /*
     615                 :            :  * Must be called with siglock held.
     616                 :            :  */
     617                 :          0 : void thread_group_cputime_adjusted(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
     618                 :            : {
     619                 :            :         struct task_cputime cputime;
     620                 :            : 
     621                 :    6431895 :         thread_group_cputime(p, &cputime);
     622                 :    6431894 :         cputime_adjust(&cputime, &p->signal->prev_cputime, ut, st);
     623                 :    6431894 : }
     624                 :            : #endif /* !CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_NATIVE */
     625                 :            : 
     626                 :            : #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_GEN
     627                 :            : static unsigned long long vtime_delta(struct task_struct *tsk)
     628                 :            : {
     629                 :            :         unsigned long long clock;
     630                 :            : 
     631                 :            :         clock = local_clock();
     632                 :            :         if (clock < tsk->vtime_snap)
     633                 :            :                 return 0;
     634                 :            : 
     635                 :            :         return clock - tsk->vtime_snap;
     636                 :            : }
     637                 :            : 
     638                 :            : static cputime_t get_vtime_delta(struct task_struct *tsk)
     639                 :            : {
     640                 :            :         unsigned long long delta = vtime_delta(tsk);
     641                 :            : 
     642                 :            :         WARN_ON_ONCE(tsk->vtime_snap_whence == VTIME_SLEEPING);
     643                 :            :         tsk->vtime_snap += delta;
     644                 :            : 
     645                 :            :         /* CHECKME: always safe to convert nsecs to cputime? */
     646                 :            :         return nsecs_to_cputime(delta);
     647                 :            : }
     648                 :            : 
     649                 :            : static void __vtime_account_system(struct task_struct *tsk)
     650                 :            : {
     651                 :            :         cputime_t delta_cpu = get_vtime_delta(tsk);
     652                 :            : 
     653                 :            :         account_system_time(tsk, irq_count(), delta_cpu, cputime_to_scaled(delta_cpu));
     654                 :            : }
     655                 :            : 
     656                 :            : void vtime_account_system(struct task_struct *tsk)
     657                 :            : {
     658                 :            :         write_seqlock(&tsk->vtime_seqlock);
     659                 :            :         __vtime_account_system(tsk);
     660                 :            :         write_sequnlock(&tsk->vtime_seqlock);
     661                 :            : }
     662                 :            : 
     663                 :            : void vtime_gen_account_irq_exit(struct task_struct *tsk)
     664                 :            : {
     665                 :            :         write_seqlock(&tsk->vtime_seqlock);
     666                 :            :         __vtime_account_system(tsk);
     667                 :            :         if (context_tracking_in_user())
     668                 :            :                 tsk->vtime_snap_whence = VTIME_USER;
     669                 :            :         write_sequnlock(&tsk->vtime_seqlock);
     670                 :            : }
     671                 :            : 
     672                 :            : void vtime_account_user(struct task_struct *tsk)
     673                 :            : {
     674                 :            :         cputime_t delta_cpu;
     675                 :            : 
     676                 :            :         write_seqlock(&tsk->vtime_seqlock);
     677                 :            :         delta_cpu = get_vtime_delta(tsk);
     678                 :            :         tsk->vtime_snap_whence = VTIME_SYS;
     679                 :            :         account_user_time(tsk, delta_cpu, cputime_to_scaled(delta_cpu));
     680                 :            :         write_sequnlock(&tsk->vtime_seqlock);
     681                 :            : }
     682                 :            : 
     683                 :            : void vtime_user_enter(struct task_struct *tsk)
     684                 :            : {
     685                 :            :         write_seqlock(&tsk->vtime_seqlock);
     686                 :            :         __vtime_account_system(tsk);
     687                 :            :         tsk->vtime_snap_whence = VTIME_USER;
     688                 :            :         write_sequnlock(&tsk->vtime_seqlock);
     689                 :            : }
     690                 :            : 
     691                 :            : void vtime_guest_enter(struct task_struct *tsk)
     692                 :            : {
     693                 :            :         /*
     694                 :            :          * The flags must be updated under the lock with
     695                 :            :          * the vtime_snap flush and update.
     696                 :            :          * That enforces a right ordering and update sequence
     697                 :            :          * synchronization against the reader (task_gtime())
     698                 :            :          * that can thus safely catch up with a tickless delta.
     699                 :            :          */
     700                 :            :         write_seqlock(&tsk->vtime_seqlock);
     701                 :            :         __vtime_account_system(tsk);
     702                 :            :         current->flags |= PF_VCPU;
     703                 :            :         write_sequnlock(&tsk->vtime_seqlock);
     704                 :            : }
     705                 :            : EXPORT_SYMBOL_GPL(vtime_guest_enter);
     706                 :            : 
     707                 :            : void vtime_guest_exit(struct task_struct *tsk)
     708                 :            : {
     709                 :            :         write_seqlock(&tsk->vtime_seqlock);
     710                 :            :         __vtime_account_system(tsk);
     711                 :            :         current->flags &= ~PF_VCPU;
     712                 :            :         write_sequnlock(&tsk->vtime_seqlock);
     713                 :            : }
     714                 :            : EXPORT_SYMBOL_GPL(vtime_guest_exit);
     715                 :            : 
     716                 :            : void vtime_account_idle(struct task_struct *tsk)
     717                 :            : {
     718                 :            :         cputime_t delta_cpu = get_vtime_delta(tsk);
     719                 :            : 
     720                 :            :         account_idle_time(delta_cpu);
     721                 :            : }
     722                 :            : 
     723                 :            : void arch_vtime_task_switch(struct task_struct *prev)
     724                 :            : {
     725                 :            :         write_seqlock(&prev->vtime_seqlock);
     726                 :            :         prev->vtime_snap_whence = VTIME_SLEEPING;
     727                 :            :         write_sequnlock(&prev->vtime_seqlock);
     728                 :            : 
     729                 :            :         write_seqlock(&current->vtime_seqlock);
     730                 :            :         current->vtime_snap_whence = VTIME_SYS;
     731                 :            :         current->vtime_snap = sched_clock_cpu(smp_processor_id());
     732                 :            :         write_sequnlock(&current->vtime_seqlock);
     733                 :            : }
     734                 :            : 
     735                 :            : void vtime_init_idle(struct task_struct *t, int cpu)
     736                 :            : {
     737                 :            :         unsigned long flags;
     738                 :            : 
     739                 :            :         write_seqlock_irqsave(&t->vtime_seqlock, flags);
     740                 :            :         t->vtime_snap_whence = VTIME_SYS;
     741                 :            :         t->vtime_snap = sched_clock_cpu(cpu);
     742                 :            :         write_sequnlock_irqrestore(&t->vtime_seqlock, flags);
     743                 :            : }
     744                 :            : 
     745                 :            : cputime_t task_gtime(struct task_struct *t)
     746                 :            : {
     747                 :            :         unsigned int seq;
     748                 :            :         cputime_t gtime;
     749                 :            : 
     750                 :            :         do {
     751                 :            :                 seq = read_seqbegin(&t->vtime_seqlock);
     752                 :            : 
     753                 :            :                 gtime = t->gtime;
     754                 :            :                 if (t->flags & PF_VCPU)
     755                 :            :                         gtime += vtime_delta(t);
     756                 :            : 
     757                 :            :         } while (read_seqretry(&t->vtime_seqlock, seq));
     758                 :            : 
     759                 :            :         return gtime;
     760                 :            : }
     761                 :            : 
     762                 :            : /*
     763                 :            :  * Fetch cputime raw values from fields of task_struct and
     764                 :            :  * add up the pending nohz execution time since the last
     765                 :            :  * cputime snapshot.
     766                 :            :  */
     767                 :            : static void
     768                 :            : fetch_task_cputime(struct task_struct *t,
     769                 :            :                    cputime_t *u_dst, cputime_t *s_dst,
     770                 :            :                    cputime_t *u_src, cputime_t *s_src,
     771                 :            :                    cputime_t *udelta, cputime_t *sdelta)
     772                 :            : {
     773                 :            :         unsigned int seq;
     774                 :            :         unsigned long long delta;
     775                 :            : 
     776                 :            :         do {
     777                 :            :                 *udelta = 0;
     778                 :            :                 *sdelta = 0;
     779                 :            : 
     780                 :            :                 seq = read_seqbegin(&t->vtime_seqlock);
     781                 :            : 
     782                 :            :                 if (u_dst)
     783                 :            :                         *u_dst = *u_src;
     784                 :            :                 if (s_dst)
     785                 :            :                         *s_dst = *s_src;
     786                 :            : 
     787                 :            :                 /* Task is sleeping, nothing to add */
     788                 :            :                 if (t->vtime_snap_whence == VTIME_SLEEPING ||
     789                 :            :                     is_idle_task(t))
     790                 :            :                         continue;
     791                 :            : 
     792                 :            :                 delta = vtime_delta(t);
     793                 :            : 
     794                 :            :                 /*
     795                 :            :                  * Task runs either in user or kernel space, add pending nohz time to
     796                 :            :                  * the right place.
     797                 :            :                  */
     798                 :            :                 if (t->vtime_snap_whence == VTIME_USER || t->flags & PF_VCPU) {
     799                 :            :                         *udelta = delta;
     800                 :            :                 } else {
     801                 :            :                         if (t->vtime_snap_whence == VTIME_SYS)
     802                 :            :                                 *sdelta = delta;
     803                 :            :                 }
     804                 :            :         } while (read_seqretry(&t->vtime_seqlock, seq));
     805                 :            : }
     806                 :            : 
     807                 :            : 
     808                 :            : void task_cputime(struct task_struct *t, cputime_t *utime, cputime_t *stime)
     809                 :            : {
     810                 :            :         cputime_t udelta, sdelta;
     811                 :            : 
     812                 :            :         fetch_task_cputime(t, utime, stime, &t->utime,
     813                 :            :                            &t->stime, &udelta, &sdelta);
     814                 :            :         if (utime)
     815                 :            :                 *utime += udelta;
     816                 :            :         if (stime)
     817                 :            :                 *stime += sdelta;
     818                 :            : }
     819                 :            : 
     820                 :            : void task_cputime_scaled(struct task_struct *t,
     821                 :            :                          cputime_t *utimescaled, cputime_t *stimescaled)
     822                 :            : {
     823                 :            :         cputime_t udelta, sdelta;
     824                 :            : 
     825                 :            :         fetch_task_cputime(t, utimescaled, stimescaled,
     826                 :            :                            &t->utimescaled, &t->stimescaled, &udelta, &sdelta);
     827                 :            :         if (utimescaled)
     828                 :            :                 *utimescaled += cputime_to_scaled(udelta);
     829                 :            :         if (stimescaled)
     830                 :            :                 *stimescaled += cputime_to_scaled(sdelta);
     831                 :            : }
     832                 :            : #endif /* CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_GEN */

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