[PATCH] mm: rss = file_rss + anon_rss
[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/config.h>
47 #include <linux/mm.h>
48 #include <linux/slab.h>
49 #include <linux/acct.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 <asm/uaccess.h>
58 #include <asm/div64.h>
59 #include <linux/blkdev.h> /* sector_div */
60
61 /*
62  * These constants control the amount of freespace that suspend and
63  * resume the process accounting system, and the time delay between
64  * each check.
65  * Turned into sysctl-controllable parameters. AV, 12/11/98
66  */
67
68 int acct_parm[3] = {4, 2, 30};
69 #define RESUME          (acct_parm[0])  /* >foo% free space - resume */
70 #define SUSPEND         (acct_parm[1])  /* <foo% free space - suspend */
71 #define ACCT_TIMEOUT    (acct_parm[2])  /* foo second timeout between checks */
72
73 /*
74  * External references and all of the globals.
75  */
76 static void do_acct_process(long, struct file *);
77
78 /*
79  * This structure is used so that all the data protected by lock
80  * can be placed in the same cache line as the lock.  This primes
81  * the cache line to have the data after getting the lock.
82  */
83 struct acct_glbs {
84         spinlock_t              lock;
85         volatile int            active;
86         volatile int            needcheck;
87         struct file             *file;
88         struct timer_list       timer;
89 };
90
91 static struct acct_glbs acct_globals __cacheline_aligned = {SPIN_LOCK_UNLOCKED};
92
93 /*
94  * Called whenever the timer says to check the free space.
95  */
96 static void acct_timeout(unsigned long unused)
97 {
98         acct_globals.needcheck = 1;
99 }
100
101 /*
102  * Check the amount of free space and suspend/resume accordingly.
103  */
104 static int check_free_space(struct file *file)
105 {
106         struct kstatfs sbuf;
107         int res;
108         int act;
109         sector_t resume;
110         sector_t suspend;
111
112         spin_lock(&acct_globals.lock);
113         res = acct_globals.active;
114         if (!file || !acct_globals.needcheck)
115                 goto out;
116         spin_unlock(&acct_globals.lock);
117
118         /* May block */
119         if (vfs_statfs(file->f_dentry->d_inode->i_sb, &sbuf))
120                 return res;
121         suspend = sbuf.f_blocks * SUSPEND;
122         resume = sbuf.f_blocks * RESUME;
123
124         sector_div(suspend, 100);
125         sector_div(resume, 100);
126
127         if (sbuf.f_bavail <= suspend)
128                 act = -1;
129         else if (sbuf.f_bavail >= resume)
130                 act = 1;
131         else
132                 act = 0;
133
134         /*
135          * If some joker switched acct_globals.file under us we'ld better be
136          * silent and _not_ touch anything.
137          */
138         spin_lock(&acct_globals.lock);
139         if (file != acct_globals.file) {
140                 if (act)
141                         res = act>0;
142                 goto out;
143         }
144
145         if (acct_globals.active) {
146                 if (act < 0) {
147                         acct_globals.active = 0;
148                         printk(KERN_INFO "Process accounting paused\n");
149                 }
150         } else {
151                 if (act > 0) {
152                         acct_globals.active = 1;
153                         printk(KERN_INFO "Process accounting resumed\n");
154                 }
155         }
156
157         del_timer(&acct_globals.timer);
158         acct_globals.needcheck = 0;
159         acct_globals.timer.expires = jiffies + ACCT_TIMEOUT*HZ;
160         add_timer(&acct_globals.timer);
161         res = acct_globals.active;
162 out:
163         spin_unlock(&acct_globals.lock);
164         return res;
165 }
166
167 /*
168  * Close the old accounting file (if currently open) and then replace
169  * it with file (if non-NULL).
170  *
171  * NOTE: acct_globals.lock MUST be held on entry and exit.
172  */
173 static void acct_file_reopen(struct file *file)
174 {
175         struct file *old_acct = NULL;
176
177         if (acct_globals.file) {
178                 old_acct = acct_globals.file;
179                 del_timer(&acct_globals.timer);
180                 acct_globals.active = 0;
181                 acct_globals.needcheck = 0;
182                 acct_globals.file = NULL;
183         }
184         if (file) {
185                 acct_globals.file = file;
186                 acct_globals.needcheck = 0;
187                 acct_globals.active = 1;
188                 /* It's been deleted if it was used before so this is safe */
189                 init_timer(&acct_globals.timer);
190                 acct_globals.timer.function = acct_timeout;
191                 acct_globals.timer.expires = jiffies + ACCT_TIMEOUT*HZ;
192                 add_timer(&acct_globals.timer);
193         }
194         if (old_acct) {
195                 spin_unlock(&acct_globals.lock);
196                 do_acct_process(0, old_acct);
197                 filp_close(old_acct, NULL);
198                 spin_lock(&acct_globals.lock);
199         }
200 }
201
202 /**
203  * sys_acct - enable/disable process accounting
204  * @name: file name for accounting records or NULL to shutdown accounting
205  *
206  * Returns 0 for success or negative errno values for failure.
207  *
208  * sys_acct() is the only system call needed to implement process
209  * accounting. It takes the name of the file where accounting records
210  * should be written. If the filename is NULL, accounting will be
211  * shutdown.
212  */
213 asmlinkage long sys_acct(const char __user *name)
214 {
215         struct file *file = NULL;
216         char *tmp;
217         int error;
218
219         if (!capable(CAP_SYS_PACCT))
220                 return -EPERM;
221
222         if (name) {
223                 tmp = getname(name);
224                 if (IS_ERR(tmp)) {
225                         return (PTR_ERR(tmp));
226                 }
227                 /* Difference from BSD - they don't do O_APPEND */
228                 file = filp_open(tmp, O_WRONLY|O_APPEND|O_LARGEFILE, 0);
229                 putname(tmp);
230                 if (IS_ERR(file)) {
231                         return (PTR_ERR(file));
232                 }
233                 if (!S_ISREG(file->f_dentry->d_inode->i_mode)) {
234                         filp_close(file, NULL);
235                         return (-EACCES);
236                 }
237
238                 if (!file->f_op->write) {
239                         filp_close(file, NULL);
240                         return (-EIO);
241                 }
242         }
243
244         error = security_acct(file);
245         if (error) {
246                 if (file)
247                         filp_close(file, NULL);
248                 return error;
249         }
250
251         spin_lock(&acct_globals.lock);
252         acct_file_reopen(file);
253         spin_unlock(&acct_globals.lock);
254
255         return (0);
256 }
257
258 /**
259  * acct_auto_close - turn off a filesystem's accounting if it is on
260  * @sb: super block for the filesystem
261  *
262  * If the accounting is turned on for a file in the filesystem pointed
263  * to by sb, turn accounting off.
264  */
265 void acct_auto_close(struct super_block *sb)
266 {
267         spin_lock(&acct_globals.lock);
268         if (acct_globals.file &&
269             acct_globals.file->f_dentry->d_inode->i_sb == sb) {
270                 acct_file_reopen((struct file *)NULL);
271         }
272         spin_unlock(&acct_globals.lock);
273 }
274
275 /*
276  *  encode an unsigned long into a comp_t
277  *
278  *  This routine has been adopted from the encode_comp_t() function in
279  *  the kern_acct.c file of the FreeBSD operating system. The encoding
280  *  is a 13-bit fraction with a 3-bit (base 8) exponent.
281  */
282
283 #define MANTSIZE        13                      /* 13 bit mantissa. */
284 #define EXPSIZE         3                       /* Base 8 (3 bit) exponent. */
285 #define MAXFRACT        ((1 << MANTSIZE) - 1)   /* Maximum fractional value. */
286
287 static comp_t encode_comp_t(unsigned long value)
288 {
289         int exp, rnd;
290
291         exp = rnd = 0;
292         while (value > MAXFRACT) {
293                 rnd = value & (1 << (EXPSIZE - 1));     /* Round up? */
294                 value >>= EXPSIZE;      /* Base 8 exponent == 3 bit shift. */
295                 exp++;
296         }
297
298         /*
299          * If we need to round up, do it (and handle overflow correctly).
300          */
301         if (rnd && (++value > MAXFRACT)) {
302                 value >>= EXPSIZE;
303                 exp++;
304         }
305
306         /*
307          * Clean it up and polish it off.
308          */
309         exp <<= MANTSIZE;               /* Shift the exponent into place */
310         exp += value;                   /* and add on the mantissa. */
311         return exp;
312 }
313
314 #if ACCT_VERSION==1 || ACCT_VERSION==2
315 /*
316  * encode an u64 into a comp2_t (24 bits)
317  *
318  * Format: 5 bit base 2 exponent, 20 bits mantissa.
319  * The leading bit of the mantissa is not stored, but implied for
320  * non-zero exponents.
321  * Largest encodable value is 50 bits.
322  */
323
324 #define MANTSIZE2       20                      /* 20 bit mantissa. */
325 #define EXPSIZE2        5                       /* 5 bit base 2 exponent. */
326 #define MAXFRACT2       ((1ul << MANTSIZE2) - 1) /* Maximum fractional value. */
327 #define MAXEXP2         ((1 <<EXPSIZE2) - 1)    /* Maximum exponent. */
328
329 static comp2_t encode_comp2_t(u64 value)
330 {
331         int exp, rnd;
332
333         exp = (value > (MAXFRACT2>>1));
334         rnd = 0;
335         while (value > MAXFRACT2) {
336                 rnd = value & 1;
337                 value >>= 1;
338                 exp++;
339         }
340
341         /*
342          * If we need to round up, do it (and handle overflow correctly).
343          */
344         if (rnd && (++value > MAXFRACT2)) {
345                 value >>= 1;
346                 exp++;
347         }
348
349         if (exp > MAXEXP2) {
350                 /* Overflow. Return largest representable number instead. */
351                 return (1ul << (MANTSIZE2+EXPSIZE2-1)) - 1;
352         } else {
353                 return (value & (MAXFRACT2>>1)) | (exp << (MANTSIZE2-1));
354         }
355 }
356 #endif
357
358 #if ACCT_VERSION==3
359 /*
360  * encode an u64 into a 32 bit IEEE float
361  */
362 static u32 encode_float(u64 value)
363 {
364         unsigned exp = 190;
365         unsigned u;
366
367         if (value==0) return 0;
368         while ((s64)value > 0){
369                 value <<= 1;
370                 exp--;
371         }
372         u = (u32)(value >> 40) & 0x7fffffu;
373         return u | (exp << 23);
374 }
375 #endif
376
377 /*
378  *  Write an accounting entry for an exiting process
379  *
380  *  The acct_process() call is the workhorse of the process
381  *  accounting system. The struct acct is built here and then written
382  *  into the accounting file. This function should only be called from
383  *  do_exit().
384  */
385
386 /*
387  *  do_acct_process does all actual work. Caller holds the reference to file.
388  */
389 static void do_acct_process(long exitcode, struct file *file)
390 {
391         acct_t ac;
392         mm_segment_t fs;
393         unsigned long vsize;
394         unsigned long flim;
395         u64 elapsed;
396         u64 run_time;
397         struct timespec uptime;
398
399         /*
400          * First check to see if there is enough free_space to continue
401          * the process accounting system.
402          */
403         if (!check_free_space(file))
404                 return;
405
406         /*
407          * Fill the accounting struct with the needed info as recorded
408          * by the different kernel functions.
409          */
410         memset((caddr_t)&ac, 0, sizeof(acct_t));
411
412         ac.ac_version = ACCT_VERSION | ACCT_BYTEORDER;
413         strlcpy(ac.ac_comm, current->comm, sizeof(ac.ac_comm));
414
415         /* calculate run_time in nsec*/
416         do_posix_clock_monotonic_gettime(&uptime);
417         run_time = (u64)uptime.tv_sec*NSEC_PER_SEC + uptime.tv_nsec;
418         run_time -= (u64)current->start_time.tv_sec*NSEC_PER_SEC
419                                         + current->start_time.tv_nsec;
420         /* convert nsec -> AHZ */
421         elapsed = nsec_to_AHZ(run_time);
422 #if ACCT_VERSION==3
423         ac.ac_etime = encode_float(elapsed);
424 #else
425         ac.ac_etime = encode_comp_t(elapsed < (unsigned long) -1l ?
426                                (unsigned long) elapsed : (unsigned long) -1l);
427 #endif
428 #if ACCT_VERSION==1 || ACCT_VERSION==2
429         {
430                 /* new enlarged etime field */
431                 comp2_t etime = encode_comp2_t(elapsed);
432                 ac.ac_etime_hi = etime >> 16;
433                 ac.ac_etime_lo = (u16) etime;
434         }
435 #endif
436         do_div(elapsed, AHZ);
437         ac.ac_btime = xtime.tv_sec - elapsed;
438         ac.ac_utime = encode_comp_t(jiffies_to_AHZ(
439                                             current->signal->utime +
440                                             current->group_leader->utime));
441         ac.ac_stime = encode_comp_t(jiffies_to_AHZ(
442                                             current->signal->stime +
443                                             current->group_leader->stime));
444         /* we really need to bite the bullet and change layout */
445         ac.ac_uid = current->uid;
446         ac.ac_gid = current->gid;
447 #if ACCT_VERSION==2
448         ac.ac_ahz = AHZ;
449 #endif
450 #if ACCT_VERSION==1 || ACCT_VERSION==2
451         /* backward-compatible 16 bit fields */
452         ac.ac_uid16 = current->uid;
453         ac.ac_gid16 = current->gid;
454 #endif
455 #if ACCT_VERSION==3
456         ac.ac_pid = current->tgid;
457         ac.ac_ppid = current->parent->tgid;
458 #endif
459
460         read_lock(&tasklist_lock);      /* pin current->signal */
461         ac.ac_tty = current->signal->tty ?
462                 old_encode_dev(tty_devnum(current->signal->tty)) : 0;
463         read_unlock(&tasklist_lock);
464
465         ac.ac_flag = 0;
466         if (current->flags & PF_FORKNOEXEC)
467                 ac.ac_flag |= AFORK;
468         if (current->flags & PF_SUPERPRIV)
469                 ac.ac_flag |= ASU;
470         if (current->flags & PF_DUMPCORE)
471                 ac.ac_flag |= ACORE;
472         if (current->flags & PF_SIGNALED)
473                 ac.ac_flag |= AXSIG;
474
475         vsize = 0;
476         if (current->mm) {
477                 struct vm_area_struct *vma;
478                 down_read(&current->mm->mmap_sem);
479                 vma = current->mm->mmap;
480                 while (vma) {
481                         vsize += vma->vm_end - vma->vm_start;
482                         vma = vma->vm_next;
483                 }
484                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
485         }
486         vsize = vsize / 1024;
487         ac.ac_mem = encode_comp_t(vsize);
488         ac.ac_io = encode_comp_t(0 /* current->io_usage */);    /* %% */
489         ac.ac_rw = encode_comp_t(ac.ac_io / 1024);
490         ac.ac_minflt = encode_comp_t(current->signal->min_flt +
491                                      current->group_leader->min_flt);
492         ac.ac_majflt = encode_comp_t(current->signal->maj_flt +
493                                      current->group_leader->maj_flt);
494         ac.ac_swaps = encode_comp_t(0);
495         ac.ac_exitcode = exitcode;
496
497         /*
498          * Kernel segment override to datasegment and write it
499          * to the accounting file.
500          */
501         fs = get_fs();
502         set_fs(KERNEL_DS);
503         /*
504          * Accounting records are not subject to resource limits.
505          */
506         flim = current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur;
507         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = RLIM_INFINITY;
508         file->f_op->write(file, (char *)&ac,
509                                sizeof(acct_t), &file->f_pos);
510         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = flim;
511         set_fs(fs);
512 }
513
514 /**
515  * acct_process - now just a wrapper around do_acct_process
516  * @exitcode: task exit code
517  *
518  * handles process accounting for an exiting task
519  */
520 void acct_process(long exitcode)
521 {
522         struct file *file = NULL;
523
524         /*
525          * accelerate the common fastpath:
526          */
527         if (!acct_globals.file)
528                 return;
529
530         spin_lock(&acct_globals.lock);
531         file = acct_globals.file;
532         if (unlikely(!file)) {
533                 spin_unlock(&acct_globals.lock);
534                 return;
535         }
536         get_file(file);
537         spin_unlock(&acct_globals.lock);
538
539         do_acct_process(exitcode, file);
540         fput(file);
541 }
542
543
544 /**
545  * acct_update_integrals - update mm integral fields in task_struct
546  * @tsk: task_struct for accounting
547  */
548 void acct_update_integrals(struct task_struct *tsk)
549 {
550         if (likely(tsk->mm)) {
551                 long delta = tsk->stime - tsk->acct_stimexpd;
552
553                 if (delta == 0)
554                         return;
555                 tsk->acct_stimexpd = tsk->stime;
556                 tsk->acct_rss_mem1 += delta * get_mm_rss(tsk->mm);
557                 tsk->acct_vm_mem1 += delta * tsk->mm->total_vm;
558         }
559 }
560
561 /**
562  * acct_clear_integrals - clear the mm integral fields in task_struct
563  * @tsk: task_struct whose accounting fields are cleared
564  */
565 void acct_clear_integrals(struct task_struct *tsk)
566 {
567         if (tsk) {
568                 tsk->acct_stimexpd = 0;
569                 tsk->acct_rss_mem1 = 0;
570                 tsk->acct_vm_mem1 = 0;
571         }
572 }