Branch data     Line data    Source code

       1                 :            : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
       2                 :            : /*
       3                 :            :  * CPU accounting code for task groups.
       4                 :            :  *
       5                 :            :  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
       6                 :            :  * (balbir@in.ibm.com).
       7                 :            :  */
       8                 :            : #include "sched.h"
       9                 :            : 
      10                 :            : /* Time spent by the tasks of the CPU accounting group executing in ... */
      11                 :            : enum cpuacct_stat_index {
      12                 :            :         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
      13                 :            :         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
      14                 :            : 
      15                 :            :         CPUACCT_STAT_NSTATS,
      16                 :            : };
      17                 :            : 
      18                 :            : static const char * const cpuacct_stat_desc[] = {
      19                 :            :         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
      20                 :            :         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
      21                 :            : };
      22                 :            : 
      23                 :            : struct cpuacct_usage {
      24                 :            :         u64     usages[CPUACCT_STAT_NSTATS];
      25                 :            : };
      26                 :            : 
      27                 :            : /* track CPU usage of a group of tasks and its child groups */
      28                 :            : struct cpuacct {
      29                 :            :         struct cgroup_subsys_state      css;
      30                 :            :         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every CPU */
      31                 :            :         struct cpuacct_usage __percpu   *cpuusage;
      32                 :            :         struct kernel_cpustat __percpu  *cpustat;
      33                 :            : };
      34                 :            : 
      35                 :            : static inline struct cpuacct *css_ca(struct cgroup_subsys_state *css)
      36                 :            : {
      37                 :          3 :         return css ? container_of(css, struct cpuacct, css) : NULL;
      38                 :            : }
      39                 :            : 
      40                 :            : /* Return CPU accounting group to which this task belongs */
      41                 :            : static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
      42                 :            : {
      43                 :            :         return css_ca(task_css(tsk, cpuacct_cgrp_id));
      44                 :            : }
      45                 :            : 
      46                 :            : static inline struct cpuacct *parent_ca(struct cpuacct *ca)
      47                 :            : {
      48                 :          3 :         return css_ca(ca->css.parent);
      49                 :            : }
      50                 :            : 
      51                 :            : static DEFINE_PER_CPU(struct cpuacct_usage, root_cpuacct_cpuusage);
      52                 :            : static struct cpuacct root_cpuacct = {
      53                 :            :         .cpustat        = &kernel_cpustat,
      54                 :            :         .cpuusage       = &root_cpuacct_cpuusage,
      55                 :            : };
      56                 :            : 
      57                 :            : /* Create a new CPU accounting group */
      58                 :            : static struct cgroup_subsys_state *
      59                 :          3 : cpuacct_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
      60                 :            : {
      61                 :            :         struct cpuacct *ca;
      62                 :            : 
      63                 :          3 :         if (!parent_css)
      64                 :            :                 return &root_cpuacct.css;
      65                 :            : 
      66                 :          0 :         ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
      67                 :          0 :         if (!ca)
      68                 :            :                 goto out;
      69                 :            : 
      70                 :          0 :         ca->cpuusage = alloc_percpu(struct cpuacct_usage);
      71                 :          0 :         if (!ca->cpuusage)
      72                 :            :                 goto out_free_ca;
      73                 :            : 
      74                 :          0 :         ca->cpustat = alloc_percpu(struct kernel_cpustat);
      75                 :          0 :         if (!ca->cpustat)
      76                 :            :                 goto out_free_cpuusage;
      77                 :            : 
      78                 :          0 :         return &ca->css;
      79                 :            : 
      80                 :            : out_free_cpuusage:
      81                 :          0 :         free_percpu(ca->cpuusage);
      82                 :            : out_free_ca:
      83                 :          0 :         kfree(ca);
      84                 :            : out:
      85                 :            :         return ERR_PTR(-ENOMEM);
      86                 :            : }
      87                 :            : 
      88                 :            : /* Destroy an existing CPU accounting group */
      89                 :          0 : static void cpuacct_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
      90                 :            : {
      91                 :            :         struct cpuacct *ca = css_ca(css);
      92                 :            : 
      93                 :          0 :         free_percpu(ca->cpustat);
      94                 :          0 :         free_percpu(ca->cpuusage);
      95                 :          0 :         kfree(ca);
      96                 :          0 : }
      97                 :            : 
      98                 :          0 : static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu,
      99                 :            :                                  enum cpuacct_stat_index index)
     100                 :            : {
     101                 :          0 :         struct cpuacct_usage *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
     102                 :            :         u64 data;
     103                 :            : 
     104                 :            :         /*
     105                 :            :          * We allow index == CPUACCT_STAT_NSTATS here to read
     106                 :            :          * the sum of suages.
     107                 :            :          */
     108                 :          0 :         BUG_ON(index > CPUACCT_STAT_NSTATS);
     109                 :            : 
     110                 :            : #ifndef CONFIG_64BIT
     111                 :            :         /*
     112                 :            :          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
     113                 :            :          */
     114                 :          0 :         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
     115                 :            : #endif
     116                 :            : 
     117                 :          0 :         if (index == CPUACCT_STAT_NSTATS) {
     118                 :            :                 int i = 0;
     119                 :            : 
     120                 :            :                 data = 0;
     121                 :          0 :                 for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
     122                 :          0 :                         data += cpuusage->usages[i];
     123                 :            :         } else {
     124                 :          0 :                 data = cpuusage->usages[index];
     125                 :            :         }
     126                 :            : 
     127                 :            : #ifndef CONFIG_64BIT
     128                 :          0 :         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
     129                 :            : #endif
     130                 :            : 
     131                 :          0 :         return data;
     132                 :            : }
     133                 :            : 
     134                 :          0 : static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
     135                 :            : {
     136                 :          0 :         struct cpuacct_usage *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
     137                 :            :         int i;
     138                 :            : 
     139                 :            : #ifndef CONFIG_64BIT
     140                 :            :         /*
     141                 :            :          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
     142                 :            :          */
     143                 :          0 :         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
     144                 :            : #endif
     145                 :            : 
     146                 :          0 :         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
     147                 :          0 :                 cpuusage->usages[i] = val;
     148                 :            : 
     149                 :            : #ifndef CONFIG_64BIT
     150                 :          0 :         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
     151                 :            : #endif
     152                 :          0 : }
     153                 :            : 
     154                 :            : /* Return total CPU usage (in nanoseconds) of a group */
     155                 :          0 : static u64 __cpuusage_read(struct cgroup_subsys_state *css,
     156                 :            :                            enum cpuacct_stat_index index)
     157                 :            : {
     158                 :            :         struct cpuacct *ca = css_ca(css);
     159                 :            :         u64 totalcpuusage = 0;
     160                 :            :         int i;
     161                 :            : 
     162                 :          0 :         for_each_possible_cpu(i)
     163                 :          0 :                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i, index);
     164                 :            : 
     165                 :          0 :         return totalcpuusage;
     166                 :            : }
     167                 :            : 
     168                 :          0 : static u64 cpuusage_user_read(struct cgroup_subsys_state *css,
     169                 :            :                               struct cftype *cft)
     170                 :            : {
     171                 :          0 :         return __cpuusage_read(css, CPUACCT_STAT_USER);
     172                 :            : }
     173                 :            : 
     174                 :          0 : static u64 cpuusage_sys_read(struct cgroup_subsys_state *css,
     175                 :            :                              struct cftype *cft)
     176                 :            : {
     177                 :          0 :         return __cpuusage_read(css, CPUACCT_STAT_SYSTEM);
     178                 :            : }
     179                 :            : 
     180                 :          0 : static u64 cpuusage_read(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
     181                 :            : {
     182                 :          0 :         return __cpuusage_read(css, CPUACCT_STAT_NSTATS);
     183                 :            : }
     184                 :            : 
     185                 :          0 : static int cpuusage_write(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
     186                 :            :                           u64 val)
     187                 :            : {
     188                 :            :         struct cpuacct *ca = css_ca(css);
     189                 :            :         int cpu;
     190                 :            : 
     191                 :            :         /*
     192                 :            :          * Only allow '0' here to do a reset.
     193                 :            :          */
     194                 :          0 :         if (val)
     195                 :            :                 return -EINVAL;
     196                 :            : 
     197                 :          0 :         for_each_possible_cpu(cpu)
     198                 :          0 :                 cpuacct_cpuusage_write(ca, cpu, 0);
     199                 :            : 
     200                 :            :         return 0;
     201                 :            : }
     202                 :            : 
     203                 :          0 : static int __cpuacct_percpu_seq_show(struct seq_file *m,
     204                 :            :                                      enum cpuacct_stat_index index)
     205                 :            : {
     206                 :            :         struct cpuacct *ca = css_ca(seq_css(m));
     207                 :            :         u64 percpu;
     208                 :            :         int i;
     209                 :            : 
     210                 :          0 :         for_each_possible_cpu(i) {
     211                 :          0 :                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i, index);
     212                 :          0 :                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
     213                 :            :         }
     214                 :          0 :         seq_printf(m, "\n");
     215                 :          0 :         return 0;
     216                 :            : }
     217                 :            : 
     218                 :          0 : static int cpuacct_percpu_user_seq_show(struct seq_file *m, void *V)
     219                 :            : {
     220                 :          0 :         return __cpuacct_percpu_seq_show(m, CPUACCT_STAT_USER);
     221                 :            : }
     222                 :            : 
     223                 :          0 : static int cpuacct_percpu_sys_seq_show(struct seq_file *m, void *V)
     224                 :            : {
     225                 :          0 :         return __cpuacct_percpu_seq_show(m, CPUACCT_STAT_SYSTEM);
     226                 :            : }
     227                 :            : 
     228                 :          0 : static int cpuacct_percpu_seq_show(struct seq_file *m, void *V)
     229                 :            : {
     230                 :          0 :         return __cpuacct_percpu_seq_show(m, CPUACCT_STAT_NSTATS);
     231                 :            : }
     232                 :            : 
     233                 :          0 : static int cpuacct_all_seq_show(struct seq_file *m, void *V)
     234                 :            : {
     235                 :            :         struct cpuacct *ca = css_ca(seq_css(m));
     236                 :            :         int index;
     237                 :            :         int cpu;
     238                 :            : 
     239                 :          0 :         seq_puts(m, "cpu");
     240                 :          0 :         for (index = 0; index < CPUACCT_STAT_NSTATS; index++)
     241                 :          0 :                 seq_printf(m, " %s", cpuacct_stat_desc[index]);
     242                 :          0 :         seq_puts(m, "\n");
     243                 :            : 
     244                 :          0 :         for_each_possible_cpu(cpu) {
     245                 :          0 :                 struct cpuacct_usage *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
     246                 :            : 
     247                 :          0 :                 seq_printf(m, "%d", cpu);
     248                 :            : 
     249                 :          0 :                 for (index = 0; index < CPUACCT_STAT_NSTATS; index++) {
     250                 :            : #ifndef CONFIG_64BIT
     251                 :            :                         /*
     252                 :            :                          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit
     253                 :            :                          * platforms.
     254                 :            :                          */
     255                 :          0 :                         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
     256                 :            : #endif
     257                 :            : 
     258                 :          0 :                         seq_printf(m, " %llu", cpuusage->usages[index]);
     259                 :            : 
     260                 :            : #ifndef CONFIG_64BIT
     261                 :          0 :                         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
     262                 :            : #endif
     263                 :            :                 }
     264                 :          0 :                 seq_puts(m, "\n");
     265                 :            :         }
     266                 :          0 :         return 0;
     267                 :            : }
     268                 :            : 
     269                 :          0 : static int cpuacct_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
     270                 :            : {
     271                 :            :         struct cpuacct *ca = css_ca(seq_css(sf));
     272                 :            :         s64 val[CPUACCT_STAT_NSTATS];
     273                 :            :         int cpu;
     274                 :            :         int stat;
     275                 :            : 
     276                 :          0 :         memset(val, 0, sizeof(val));
     277                 :          0 :         for_each_possible_cpu(cpu) {
     278                 :          0 :                 u64 *cpustat = per_cpu_ptr(ca->cpustat, cpu)->cpustat;
     279                 :            : 
     280                 :          0 :                 val[CPUACCT_STAT_USER]   += cpustat[CPUTIME_USER];
     281                 :          0 :                 val[CPUACCT_STAT_USER]   += cpustat[CPUTIME_NICE];
     282                 :          0 :                 val[CPUACCT_STAT_SYSTEM] += cpustat[CPUTIME_SYSTEM];
     283                 :          0 :                 val[CPUACCT_STAT_SYSTEM] += cpustat[CPUTIME_IRQ];
     284                 :          0 :                 val[CPUACCT_STAT_SYSTEM] += cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ];
     285                 :            :         }
     286                 :            : 
     287                 :          0 :         for (stat = 0; stat < CPUACCT_STAT_NSTATS; stat++) {
     288                 :          0 :                 seq_printf(sf, "%s %lld\n",
     289                 :            :                            cpuacct_stat_desc[stat],
     290                 :          0 :                            (long long)nsec_to_clock_t(val[stat]));
     291                 :            :         }
     292                 :            : 
     293                 :          0 :         return 0;
     294                 :            : }
     295                 :            : 
     296                 :            : static struct cftype files[] = {
     297                 :            :         {
     298                 :            :                 .name = "usage",
     299                 :            :                 .read_u64 = cpuusage_read,
     300                 :            :                 .write_u64 = cpuusage_write,
     301                 :            :         },
     302                 :            :         {
     303                 :            :                 .name = "usage_user",
     304                 :            :                 .read_u64 = cpuusage_user_read,
     305                 :            :         },
     306                 :            :         {
     307                 :            :                 .name = "usage_sys",
     308                 :            :                 .read_u64 = cpuusage_sys_read,
     309                 :            :         },
     310                 :            :         {
     311                 :            :                 .name = "usage_percpu",
     312                 :            :                 .seq_show = cpuacct_percpu_seq_show,
     313                 :            :         },
     314                 :            :         {
     315                 :            :                 .name = "usage_percpu_user",
     316                 :            :                 .seq_show = cpuacct_percpu_user_seq_show,
     317                 :            :         },
     318                 :            :         {
     319                 :            :                 .name = "usage_percpu_sys",
     320                 :            :                 .seq_show = cpuacct_percpu_sys_seq_show,
     321                 :            :         },
     322                 :            :         {
     323                 :            :                 .name = "usage_all",
     324                 :            :                 .seq_show = cpuacct_all_seq_show,
     325                 :            :         },
     326                 :            :         {
     327                 :            :                 .name = "stat",
     328                 :            :                 .seq_show = cpuacct_stats_show,
     329                 :            :         },
     330                 :            :         { }     /* terminate */
     331                 :            : };
     332                 :            : 
     333                 :            : /*
     334                 :            :  * charge this task's execution time to its accounting group.
     335                 :            :  *
     336                 :            :  * called with rq->lock held.
     337                 :            :  */
     338                 :          3 : void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
     339                 :            : {
     340                 :            :         struct cpuacct *ca;
     341                 :            :         int index = CPUACCT_STAT_SYSTEM;
     342                 :          3 :         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(tsk);
     343                 :            : 
     344                 :          3 :         if (regs && user_mode(regs))
     345                 :            :                 index = CPUACCT_STAT_USER;
     346                 :            : 
     347                 :            :         rcu_read_lock();
     348                 :            : 
     349                 :          3 :         for (ca = task_ca(tsk); ca; ca = parent_ca(ca))
     350                 :          3 :                 this_cpu_ptr(ca->cpuusage)->usages[index] += cputime;
     351                 :            : 
     352                 :            :         rcu_read_unlock();
     353                 :          3 : }
     354                 :            : 
     355                 :            : /*
     356                 :            :  * Add user/system time to cpuacct.
     357                 :            :  *
     358                 :            :  * Note: it's the caller that updates the account of the root cgroup.
     359                 :            :  */
     360                 :          3 : void cpuacct_account_field(struct task_struct *tsk, int index, u64 val)
     361                 :            : {
     362                 :            :         struct cpuacct *ca;
     363                 :            : 
     364                 :            :         rcu_read_lock();
     365                 :          3 :         for (ca = task_ca(tsk); ca != &root_cpuacct; ca = parent_ca(ca))
     366                 :          0 :                 this_cpu_ptr(ca->cpustat)->cpustat[index] += val;
     367                 :            :         rcu_read_unlock();
     368                 :          3 : }
     369                 :            : 
     370                 :            : struct cgroup_subsys cpuacct_cgrp_subsys = {
     371                 :            :         .css_alloc      = cpuacct_css_alloc,
     372                 :            :         .css_free       = cpuacct_css_free,
     373                 :            :         .legacy_cftypes = files,
     374                 :            :         .early_init     = true,
     375                 :            : };