[PATCH] memory hotadd fixes: find_next_system_ram catch range fix
[linux-2.6.git] / kernel / acct.c
1 /*
2  *  linux/kernel/acct.c
3  *
4  *  BSD Process Accounting for Linux
5  *
6  *  Author: Marco van Wieringen <mvw@planets.elm.net>
7  *
8  *  Some code based on ideas and code from:
9  *  Thomas K. Dyas <tdyas@eden.rutgers.edu>
10  *
11  *  This file implements BSD-style process accounting. Whenever any
12  *  process exits, an accounting record of type "struct acct" is
13  *  written to the file specified with the acct() system call. It is
14  *  up to user-level programs to do useful things with the accounting
15  *  log. The kernel just provides the raw accounting information.
16  *
17  * (C) Copyright 1995 - 1997 Marco van Wieringen - ELM Consultancy B.V.
18  *
19  *  Plugged two leaks. 1) It didn't return acct_file into the free_filps if
20  *  the file happened to be read-only. 2) If the accounting was suspended
21  *  due to the lack of space it happily allowed to reopen it and completely
22  *  lost the old acct_file. 3/10/98, Al Viro.
23  *
24  *  Now we silently close acct_file on attempt to reopen. Cleaned sys_acct().
25  *  XTerms and EMACS are manifestations of pure evil. 21/10/98, AV.
26  *
27  *  Fixed a nasty interaction with with sys_umount(). If the accointing
28  *  was suspeneded we failed to stop it on umount(). Messy.
29  *  Another one: remount to readonly didn't stop accounting.
30  *      Question: what should we do if we have CAP_SYS_ADMIN but not
31  *  CAP_SYS_PACCT? Current code does the following: umount returns -EBUSY
32  *  unless we are messing with the root. In that case we are getting a
33  *  real mess with do_remount_sb(). 9/11/98, AV.
34  *
35  *  Fixed a bunch of races (and pair of leaks). Probably not the best way,
36  *  but this one obviously doesn't introduce deadlocks. Later. BTW, found
37  *  one race (and leak) in BSD implementation.
38  *  OK, that's better. ANOTHER race and leak in BSD variant. There always
39  *  is one more bug... 10/11/98, AV.
40  *
41  *      Oh, fsck... Oopsable SMP race in do_process_acct() - we must hold
42  * ->mmap_sem to walk the vma list of current->mm. Nasty, since it leaks
43  * a struct file opened for write. Fixed. 2/6/2000, AV.
44  */
45
46 #include <linux/mm.h>
47 #include <linux/slab.h>
48 #include <linux/acct.h>
49 #include <linux/capability.h>
50 #include <linux/file.h>
51 #include <linux/tty.h>
52 #include <linux/security.h>
53 #include <linux/vfs.h>
54 #include <linux/jiffies.h>
55 #include <linux/times.h>
56 #include <linux/syscalls.h>
57 #include <linux/mount.h>
58 #include <asm/uaccess.h>
59 #include <asm/div64.h>
60 #include <linux/blkdev.h> /* sector_div */
61
62 /*
63  * These constants control the amount of freespace that suspend and
64  * resume the process accounting system, and the time delay between
65  * each check.
66  * Turned into sysctl-controllable parameters. AV, 12/11/98
67  */
68
69 int acct_parm[3] = {4, 2, 30};
70 #define RESUME          (acct_parm[0])  /* >foo% free space - resume */
71 #define SUSPEND         (acct_parm[1])  /* <foo% free space - suspend */
72 #define ACCT_TIMEOUT    (acct_parm[2])  /* foo second timeout between checks */
73
74 /*
75  * External references and all of the globals.
76  */
77 static void do_acct_process(struct file *);
78
79 /*
80  * This structure is used so that all the data protected by lock
81  * can be placed in the same cache line as the lock.  This primes
82  * the cache line to have the data after getting the lock.
83  */
84 struct acct_glbs {
85         spinlock_t              lock;
86         volatile int            active;
87         volatile int            needcheck;
88         struct file             *file;
89         struct timer_list       timer;
90 };
91
92 static struct acct_glbs acct_globals __cacheline_aligned = {SPIN_LOCK_UNLOCKED};
93
94 /*
95  * Called whenever the timer says to check the free space.
96  */
97 static void acct_timeout(unsigned long unused)
98 {
99         acct_globals.needcheck = 1;
100 }
101
102 /*
103  * Check the amount of free space and suspend/resume accordingly.
104  */
105 static int check_free_space(struct file *file)
106 {
107         struct kstatfs sbuf;
108         int res;
109         int act;
110         sector_t resume;
111         sector_t suspend;
112
113         spin_lock(&acct_globals.lock);
114         res = acct_globals.active;
115         if (!file || !acct_globals.needcheck)
116                 goto out;
117         spin_unlock(&acct_globals.lock);
118
119         /* May block */
120         if (vfs_statfs(file->f_dentry, &sbuf))
121                 return res;
122         suspend = sbuf.f_blocks * SUSPEND;
123         resume = sbuf.f_blocks * RESUME;
124
125         sector_div(suspend, 100);
126         sector_div(resume, 100);
127
128         if (sbuf.f_bavail <= suspend)
129                 act = -1;
130         else if (sbuf.f_bavail >= resume)
131                 act = 1;
132         else
133                 act = 0;
134
135         /*
136          * If some joker switched acct_globals.file under us we'ld better be
137          * silent and _not_ touch anything.
138          */
139         spin_lock(&acct_globals.lock);
140         if (file != acct_globals.file) {
141                 if (act)
142                         res = act>0;
143                 goto out;
144         }
145
146         if (acct_globals.active) {
147                 if (act < 0) {
148                         acct_globals.active = 0;
149                         printk(KERN_INFO "Process accounting paused\n");
150                 }
151         } else {
152                 if (act > 0) {
153                         acct_globals.active = 1;
154                         printk(KERN_INFO "Process accounting resumed\n");
155                 }
156         }
157
158         del_timer(&acct_globals.timer);
159         acct_globals.needcheck = 0;
160         acct_globals.timer.expires = jiffies + ACCT_TIMEOUT*HZ;
161         add_timer(&acct_globals.timer);
162         res = acct_globals.active;
163 out:
164         spin_unlock(&acct_globals.lock);
165         return res;
166 }
167
168 /*
169  * Close the old accounting file (if currently open) and then replace
170  * it with file (if non-NULL).
171  *
172  * NOTE: acct_globals.lock MUST be held on entry and exit.
173  */
174 static void acct_file_reopen(struct file *file)
175 {
176         struct file *old_acct = NULL;
177
178         if (acct_globals.file) {
179                 old_acct = acct_globals.file;
180                 del_timer(&acct_globals.timer);
181                 acct_globals.active = 0;
182                 acct_globals.needcheck = 0;
183                 acct_globals.file = NULL;
184         }
185         if (file) {
186                 acct_globals.file = file;
187                 acct_globals.needcheck = 0;
188                 acct_globals.active = 1;
189                 /* It's been deleted if it was used before so this is safe */
190                 init_timer(&acct_globals.timer);
191                 acct_globals.timer.function = acct_timeout;
192                 acct_globals.timer.expires = jiffies + ACCT_TIMEOUT*HZ;
193                 add_timer(&acct_globals.timer);
194         }
195         if (old_acct) {
196                 mnt_unpin(old_acct->f_vfsmnt);
197                 spin_unlock(&acct_globals.lock);
198                 do_acct_process(old_acct);
199                 filp_close(old_acct, NULL);
200                 spin_lock(&acct_globals.lock);
201         }
202 }
203
204 static int acct_on(char *name)
205 {
206         struct file *file;
207         int error;
208
209         /* Difference from BSD - they don't do O_APPEND */
210         file = filp_open(name, O_WRONLY|O_APPEND|O_LARGEFILE, 0);
211         if (IS_ERR(file))
212                 return PTR_ERR(file);
213
214         if (!S_ISREG(file->f_dentry->d_inode->i_mode)) {
215                 filp_close(file, NULL);
216                 return -EACCES;
217         }
218
219         if (!file->f_op->write) {
220                 filp_close(file, NULL);
221                 return -EIO;
222         }
223
224         error = security_acct(file);
225         if (error) {
226                 filp_close(file, NULL);
227                 return error;
228         }
229
230         spin_lock(&acct_globals.lock);
231         mnt_pin(file->f_vfsmnt);
232         acct_file_reopen(file);
233         spin_unlock(&acct_globals.lock);
234
235         mntput(file->f_vfsmnt); /* it's pinned, now give up active reference */
236
237         return 0;
238 }
239
240 /**
241  * sys_acct - enable/disable process accounting
242  * @name: file name for accounting records or NULL to shutdown accounting
243  *
244  * Returns 0 for success or negative errno values for failure.
245  *
246  * sys_acct() is the only system call needed to implement process
247  * accounting. It takes the name of the file where accounting records
248  * should be written. If the filename is NULL, accounting will be
249  * shutdown.
250  */
251 asmlinkage long sys_acct(const char __user *name)
252 {
253         int error;
254
255         if (!capable(CAP_SYS_PACCT))
256                 return -EPERM;
257
258         if (name) {
259                 char *tmp = getname(name);
260                 if (IS_ERR(tmp))
261                         return (PTR_ERR(tmp));
262                 error = acct_on(tmp);
263                 putname(tmp);
264         } else {
265                 error = security_acct(NULL);
266                 if (!error) {
267                         spin_lock(&acct_globals.lock);
268                         acct_file_reopen(NULL);
269                         spin_unlock(&acct_globals.lock);
270                 }
271         }
272         return error;
273 }
274
275 /**
276  * acct_auto_close - turn off a filesystem's accounting if it is on
277  * @m: vfsmount being shut down
278  *
279  * If the accounting is turned on for a file in the subtree pointed to
280  * to by m, turn accounting off.  Done when m is about to die.
281  */
282 void acct_auto_close_mnt(struct vfsmount *m)
283 {
284         spin_lock(&acct_globals.lock);
285         if (acct_globals.file && acct_globals.file->f_vfsmnt == m)
286                 acct_file_reopen(NULL);
287         spin_unlock(&acct_globals.lock);
288 }
289
290 /**
291  * acct_auto_close - turn off a filesystem's accounting if it is on
292  * @sb: super block for the filesystem
293  *
294  * If the accounting is turned on for a file in the filesystem pointed
295  * to by sb, turn accounting off.
296  */
297 void acct_auto_close(struct super_block *sb)
298 {
299         spin_lock(&acct_globals.lock);
300         if (acct_globals.file &&
301             acct_globals.file->f_vfsmnt->mnt_sb == sb) {
302                 acct_file_reopen(NULL);
303         }
304         spin_unlock(&acct_globals.lock);
305 }
306
307 /*
308  *  encode an unsigned long into a comp_t
309  *
310  *  This routine has been adopted from the encode_comp_t() function in
311  *  the kern_acct.c file of the FreeBSD operating system. The encoding
312  *  is a 13-bit fraction with a 3-bit (base 8) exponent.
313  */
314
315 #define MANTSIZE        13                      /* 13 bit mantissa. */
316 #define EXPSIZE         3                       /* Base 8 (3 bit) exponent. */
317 #define MAXFRACT        ((1 << MANTSIZE) - 1)   /* Maximum fractional value. */
318
319 static comp_t encode_comp_t(unsigned long value)
320 {
321         int exp, rnd;
322
323         exp = rnd = 0;
324         while (value > MAXFRACT) {
325                 rnd = value & (1 << (EXPSIZE - 1));     /* Round up? */
326                 value >>= EXPSIZE;      /* Base 8 exponent == 3 bit shift. */
327                 exp++;
328         }
329
330         /*
331          * If we need to round up, do it (and handle overflow correctly).
332          */
333         if (rnd && (++value > MAXFRACT)) {
334                 value >>= EXPSIZE;
335                 exp++;
336         }
337
338         /*
339          * Clean it up and polish it off.
340          */
341         exp <<= MANTSIZE;               /* Shift the exponent into place */
342         exp += value;                   /* and add on the mantissa. */
343         return exp;
344 }
345
346 #if ACCT_VERSION==1 || ACCT_VERSION==2
347 /*
348  * encode an u64 into a comp2_t (24 bits)
349  *
350  * Format: 5 bit base 2 exponent, 20 bits mantissa.
351  * The leading bit of the mantissa is not stored, but implied for
352  * non-zero exponents.
353  * Largest encodable value is 50 bits.
354  */
355
356 #define MANTSIZE2       20                      /* 20 bit mantissa. */
357 #define EXPSIZE2        5                       /* 5 bit base 2 exponent. */
358 #define MAXFRACT2       ((1ul << MANTSIZE2) - 1) /* Maximum fractional value. */
359 #define MAXEXP2         ((1 <<EXPSIZE2) - 1)    /* Maximum exponent. */
360
361 static comp2_t encode_comp2_t(u64 value)
362 {
363         int exp, rnd;
364
365         exp = (value > (MAXFRACT2>>1));
366         rnd = 0;
367         while (value > MAXFRACT2) {
368                 rnd = value & 1;
369                 value >>= 1;
370                 exp++;
371         }
372
373         /*
374          * If we need to round up, do it (and handle overflow correctly).
375          */
376         if (rnd && (++value > MAXFRACT2)) {
377                 value >>= 1;
378                 exp++;
379         }
380
381         if (exp > MAXEXP2) {
382                 /* Overflow. Return largest representable number instead. */
383                 return (1ul << (MANTSIZE2+EXPSIZE2-1)) - 1;
384         } else {
385                 return (value & (MAXFRACT2>>1)) | (exp << (MANTSIZE2-1));
386         }
387 }
388 #endif
389
390 #if ACCT_VERSION==3
391 /*
392  * encode an u64 into a 32 bit IEEE float
393  */
394 static u32 encode_float(u64 value)
395 {
396         unsigned exp = 190;
397         unsigned u;
398
399         if (value==0) return 0;
400         while ((s64)value > 0){
401                 value <<= 1;
402                 exp--;
403         }
404         u = (u32)(value >> 40) & 0x7fffffu;
405         return u | (exp << 23);
406 }
407 #endif
408
409 /*
410  *  Write an accounting entry for an exiting process
411  *
412  *  The acct_process() call is the workhorse of the process
413  *  accounting system. The struct acct is built here and then written
414  *  into the accounting file. This function should only be called from
415  *  do_exit().
416  */
417
418 /*
419  *  do_acct_process does all actual work. Caller holds the reference to file.
420  */
421 static void do_acct_process(struct file *file)
422 {
423         struct pacct_struct *pacct = &current->signal->pacct;
424         acct_t ac;
425         mm_segment_t fs;
426         unsigned long flim;
427         u64 elapsed;
428         u64 run_time;
429         struct timespec uptime;
430
431         /*
432          * First check to see if there is enough free_space to continue
433          * the process accounting system.
434          */
435         if (!check_free_space(file))
436                 return;
437
438         /*
439          * Fill the accounting struct with the needed info as recorded
440          * by the different kernel functions.
441          */
442         memset((caddr_t)&ac, 0, sizeof(acct_t));
443
444         ac.ac_version = ACCT_VERSION | ACCT_BYTEORDER;
445         strlcpy(ac.ac_comm, current->comm, sizeof(ac.ac_comm));
446
447         /* calculate run_time in nsec*/
448         do_posix_clock_monotonic_gettime(&uptime);
449         run_time = (u64)uptime.tv_sec*NSEC_PER_SEC + uptime.tv_nsec;
450         run_time -= (u64)current->group_leader->start_time.tv_sec * NSEC_PER_SEC
451                        + current->group_leader->start_time.tv_nsec;
452         /* convert nsec -> AHZ */
453         elapsed = nsec_to_AHZ(run_time);
454 #if ACCT_VERSION==3
455         ac.ac_etime = encode_float(elapsed);
456 #else
457         ac.ac_etime = encode_comp_t(elapsed < (unsigned long) -1l ?
458                                (unsigned long) elapsed : (unsigned long) -1l);
459 #endif
460 #if ACCT_VERSION==1 || ACCT_VERSION==2
461         {
462                 /* new enlarged etime field */
463                 comp2_t etime = encode_comp2_t(elapsed);
464                 ac.ac_etime_hi = etime >> 16;
465                 ac.ac_etime_lo = (u16) etime;
466         }
467 #endif
468         do_div(elapsed, AHZ);
469         ac.ac_btime = xtime.tv_sec - elapsed;
470         /* we really need to bite the bullet and change layout */
471         ac.ac_uid = current->uid;
472         ac.ac_gid = current->gid;
473 #if ACCT_VERSION==2
474         ac.ac_ahz = AHZ;
475 #endif
476 #if ACCT_VERSION==1 || ACCT_VERSION==2
477         /* backward-compatible 16 bit fields */
478         ac.ac_uid16 = current->uid;
479         ac.ac_gid16 = current->gid;
480 #endif
481 #if ACCT_VERSION==3
482         ac.ac_pid = current->tgid;
483         ac.ac_ppid = current->parent->tgid;
484 #endif
485
486         read_lock(&tasklist_lock);      /* pin current->signal */
487         ac.ac_tty = current->signal->tty ?
488                 old_encode_dev(tty_devnum(current->signal->tty)) : 0;
489         read_unlock(&tasklist_lock);
490
491         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
492         ac.ac_utime = encode_comp_t(jiffies_to_AHZ(cputime_to_jiffies(pacct->ac_utime)));
493         ac.ac_stime = encode_comp_t(jiffies_to_AHZ(cputime_to_jiffies(pacct->ac_stime)));
494         ac.ac_flag = pacct->ac_flag;
495         ac.ac_mem = encode_comp_t(pacct->ac_mem);
496         ac.ac_minflt = encode_comp_t(pacct->ac_minflt);
497         ac.ac_majflt = encode_comp_t(pacct->ac_majflt);
498         ac.ac_exitcode = pacct->ac_exitcode;
499         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
500         ac.ac_io = encode_comp_t(0 /* current->io_usage */);    /* %% */
501         ac.ac_rw = encode_comp_t(ac.ac_io / 1024);
502         ac.ac_swaps = encode_comp_t(0);
503
504         /*
505          * Kernel segment override to datasegment and write it
506          * to the accounting file.
507          */
508         fs = get_fs();
509         set_fs(KERNEL_DS);
510         /*
511          * Accounting records are not subject to resource limits.
512          */
513         flim = current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur;
514         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = RLIM_INFINITY;
515         file->f_op->write(file, (char *)&ac,
516                                sizeof(acct_t), &file->f_pos);
517         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = flim;
518         set_fs(fs);
519 }
520
521 /**
522  * acct_init_pacct - initialize a new pacct_struct
523  * @pacct: per-process accounting info struct to initialize
524  */
525 void acct_init_pacct(struct pacct_struct *pacct)
526 {
527         memset(pacct, 0, sizeof(struct pacct_struct));
528         pacct->ac_utime = pacct->ac_stime = cputime_zero;
529 }
530
531 /**
532  * acct_collect - collect accounting information into pacct_struct
533  * @exitcode: task exit code
534  * @group_dead: not 0, if this thread is the last one in the process.
535  */
536 void acct_collect(long exitcode, int group_dead)
537 {
538         struct pacct_struct *pacct = &current->signal->pacct;
539         unsigned long vsize = 0;
540
541         if (group_dead && current->mm) {
542                 struct vm_area_struct *vma;
543                 down_read(&current->mm->mmap_sem);
544                 vma = current->mm->mmap;
545                 while (vma) {
546                         vsize += vma->vm_end - vma->vm_start;
547                         vma = vma->vm_next;
548                 }
549                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
550         }
551
552         spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
553         if (group_dead)
554                 pacct->ac_mem = vsize / 1024;
555         if (thread_group_leader(current)) {
556                 pacct->ac_exitcode = exitcode;
557                 if (current->flags & PF_FORKNOEXEC)
558                         pacct->ac_flag |= AFORK;
559         }
560         if (current->flags & PF_SUPERPRIV)
561                 pacct->ac_flag |= ASU;
562         if (current->flags & PF_DUMPCORE)
563                 pacct->ac_flag |= ACORE;
564         if (current->flags & PF_SIGNALED)
565                 pacct->ac_flag |= AXSIG;
566         pacct->ac_utime = cputime_add(pacct->ac_utime, current->utime);
567         pacct->ac_stime = cputime_add(pacct->ac_stime, current->stime);
568         pacct->ac_minflt += current->min_flt;
569         pacct->ac_majflt += current->maj_flt;
570         spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
571 }
572
573 /**
574  * acct_process - now just a wrapper around do_acct_process
575  * @exitcode: task exit code
576  *
577  * handles process accounting for an exiting task
578  */
579 void acct_process(void)
580 {
581         struct file *file = NULL;
582
583         /*
584          * accelerate the common fastpath:
585          */
586         if (!acct_globals.file)
587                 return;
588
589         spin_lock(&acct_globals.lock);
590         file = acct_globals.file;
591         if (unlikely(!file)) {
592                 spin_unlock(&acct_globals.lock);
593                 return;
594         }
595         get_file(file);
596         spin_unlock(&acct_globals.lock);
597
598         do_acct_process(file);
599         fput(file);
600 }
601
602
603 /**
604  * acct_update_integrals - update mm integral fields in task_struct
605  * @tsk: task_struct for accounting
606  */
607 void acct_update_integrals(struct task_struct *tsk)
608 {
609         if (likely(tsk->mm)) {
610                 long delta =
611                         cputime_to_jiffies(tsk->stime) - tsk->acct_stimexpd;
612
613                 if (delta == 0)
614                         return;
615                 tsk->acct_stimexpd = tsk->stime;
616                 tsk->acct_rss_mem1 += delta * get_mm_rss(tsk->mm);
617                 tsk->acct_vm_mem1 += delta * tsk->mm->total_vm;
618         }
619 }
620
621 /**
622  * acct_clear_integrals - clear the mm integral fields in task_struct
623  * @tsk: task_struct whose accounting fields are cleared
624  */
625 void acct_clear_integrals(struct task_struct *tsk)
626 {
627         tsk->acct_stimexpd = 0;
628         tsk->acct_rss_mem1 = 0;
629         tsk->acct_vm_mem1 = 0;
630 }