CRED: Inaugurate COW credentials
[linux-2.6.git] / kernel / taskstats.c
1 /*
2  * taskstats.c - Export per-task statistics to userland
3  *
4  * Copyright (C) Shailabh Nagar, IBM Corp. 2006
5  *           (C) Balbir Singh,   IBM Corp. 2006
6  *
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
9  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
10  * (at your option) any later version.
11  *
12  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15  * GNU General Public License for more details.
16  *
17  */
18
19 #include <linux/kernel.h>
20 #include <linux/taskstats_kern.h>
21 #include <linux/tsacct_kern.h>
22 #include <linux/delayacct.h>
23 #include <linux/cpumask.h>
24 #include <linux/percpu.h>
25 #include <linux/cgroupstats.h>
26 #include <linux/cgroup.h>
27 #include <linux/fs.h>
28 #include <linux/file.h>
29 #include <net/genetlink.h>
30 #include <asm/atomic.h>
31
32 /*
33  * Maximum length of a cpumask that can be specified in
34  * the TASKSTATS_CMD_ATTR_REGISTER/DEREGISTER_CPUMASK attribute
35  */
36 #define TASKSTATS_CPUMASK_MAXLEN        (100+6*NR_CPUS)
37
38 static DEFINE_PER_CPU(__u32, taskstats_seqnum);
39 static int family_registered;
40 struct kmem_cache *taskstats_cache;
41
42 static struct genl_family family = {
43         .id             = GENL_ID_GENERATE,
44         .name           = TASKSTATS_GENL_NAME,
45         .version        = TASKSTATS_GENL_VERSION,
46         .maxattr        = TASKSTATS_CMD_ATTR_MAX,
47 };
48
49 static struct nla_policy taskstats_cmd_get_policy[TASKSTATS_CMD_ATTR_MAX+1]
50 __read_mostly = {
51         [TASKSTATS_CMD_ATTR_PID]  = { .type = NLA_U32 },
52         [TASKSTATS_CMD_ATTR_TGID] = { .type = NLA_U32 },
53         [TASKSTATS_CMD_ATTR_REGISTER_CPUMASK] = { .type = NLA_STRING },
54         [TASKSTATS_CMD_ATTR_DEREGISTER_CPUMASK] = { .type = NLA_STRING },};
55
56 static struct nla_policy
57 cgroupstats_cmd_get_policy[CGROUPSTATS_CMD_ATTR_MAX+1] __read_mostly = {
58         [CGROUPSTATS_CMD_ATTR_FD] = { .type = NLA_U32 },
59 };
60
61 struct listener {
62         struct list_head list;
63         pid_t pid;
64         char valid;
65 };
66
67 struct listener_list {
68         struct rw_semaphore sem;
69         struct list_head list;
70 };
71 static DEFINE_PER_CPU(struct listener_list, listener_array);
72
73 enum actions {
74         REGISTER,
75         DEREGISTER,
76         CPU_DONT_CARE
77 };
78
79 static int prepare_reply(struct genl_info *info, u8 cmd, struct sk_buff **skbp,
80                                 size_t size)
81 {
82         struct sk_buff *skb;
83         void *reply;
84
85         /*
86          * If new attributes are added, please revisit this allocation
87          */
88         skb = genlmsg_new(size, GFP_KERNEL);
89         if (!skb)
90                 return -ENOMEM;
91
92         if (!info) {
93                 int seq = get_cpu_var(taskstats_seqnum)++;
94                 put_cpu_var(taskstats_seqnum);
95
96                 reply = genlmsg_put(skb, 0, seq, &family, 0, cmd);
97         } else
98                 reply = genlmsg_put_reply(skb, info, &family, 0, cmd);
99         if (reply == NULL) {
100                 nlmsg_free(skb);
101                 return -EINVAL;
102         }
103
104         *skbp = skb;
105         return 0;
106 }
107
108 /*
109  * Send taskstats data in @skb to listener with nl_pid @pid
110  */
111 static int send_reply(struct sk_buff *skb, pid_t pid)
112 {
113         struct genlmsghdr *genlhdr = nlmsg_data(nlmsg_hdr(skb));
114         void *reply = genlmsg_data(genlhdr);
115         int rc;
116
117         rc = genlmsg_end(skb, reply);
118         if (rc < 0) {
119                 nlmsg_free(skb);
120                 return rc;
121         }
122
123         return genlmsg_unicast(skb, pid);
124 }
125
126 /*
127  * Send taskstats data in @skb to listeners registered for @cpu's exit data
128  */
129 static void send_cpu_listeners(struct sk_buff *skb,
130                                         struct listener_list *listeners)
131 {
132         struct genlmsghdr *genlhdr = nlmsg_data(nlmsg_hdr(skb));
133         struct listener *s, *tmp;
134         struct sk_buff *skb_next, *skb_cur = skb;
135         void *reply = genlmsg_data(genlhdr);
136         int rc, delcount = 0;
137
138         rc = genlmsg_end(skb, reply);
139         if (rc < 0) {
140                 nlmsg_free(skb);
141                 return;
142         }
143
144         rc = 0;
145         down_read(&listeners->sem);
146         list_for_each_entry(s, &listeners->list, list) {
147                 skb_next = NULL;
148                 if (!list_is_last(&s->list, &listeners->list)) {
149                         skb_next = skb_clone(skb_cur, GFP_KERNEL);
150                         if (!skb_next)
151                                 break;
152                 }
153                 rc = genlmsg_unicast(skb_cur, s->pid);
154                 if (rc == -ECONNREFUSED) {
155                         s->valid = 0;
156                         delcount++;
157                 }
158                 skb_cur = skb_next;
159         }
160         up_read(&listeners->sem);
161
162         if (skb_cur)
163                 nlmsg_free(skb_cur);
164
165         if (!delcount)
166                 return;
167
168         /* Delete invalidated entries */
169         down_write(&listeners->sem);
170         list_for_each_entry_safe(s, tmp, &listeners->list, list) {
171                 if (!s->valid) {
172                         list_del(&s->list);
173                         kfree(s);
174                 }
175         }
176         up_write(&listeners->sem);
177 }
178
179 static int fill_pid(pid_t pid, struct task_struct *tsk,
180                 struct taskstats *stats)
181 {
182         int rc = 0;
183
184         if (!tsk) {
185                 rcu_read_lock();
186                 tsk = find_task_by_vpid(pid);
187                 if (tsk)
188                         get_task_struct(tsk);
189                 rcu_read_unlock();
190                 if (!tsk)
191                         return -ESRCH;
192         } else
193                 get_task_struct(tsk);
194
195         memset(stats, 0, sizeof(*stats));
196         /*
197          * Each accounting subsystem adds calls to its functions to
198          * fill in relevant parts of struct taskstsats as follows
199          *
200          *      per-task-foo(stats, tsk);
201          */
202
203         delayacct_add_tsk(stats, tsk);
204
205         /* fill in basic acct fields */
206         stats->version = TASKSTATS_VERSION;
207         stats->nvcsw = tsk->nvcsw;
208         stats->nivcsw = tsk->nivcsw;
209         bacct_add_tsk(stats, tsk);
210
211         /* fill in extended acct fields */
212         xacct_add_tsk(stats, tsk);
213
214         /* Define err: label here if needed */
215         put_task_struct(tsk);
216         return rc;
217
218 }
219
220 static int fill_tgid(pid_t tgid, struct task_struct *first,
221                 struct taskstats *stats)
222 {
223         struct task_struct *tsk;
224         unsigned long flags;
225         int rc = -ESRCH;
226
227         /*
228          * Add additional stats from live tasks except zombie thread group
229          * leaders who are already counted with the dead tasks
230          */
231         rcu_read_lock();
232         if (!first)
233                 first = find_task_by_vpid(tgid);
234
235         if (!first || !lock_task_sighand(first, &flags))
236                 goto out;
237
238         if (first->signal->stats)
239                 memcpy(stats, first->signal->stats, sizeof(*stats));
240         else
241                 memset(stats, 0, sizeof(*stats));
242
243         tsk = first;
244         do {
245                 if (tsk->exit_state)
246                         continue;
247                 /*
248                  * Accounting subsystem can call its functions here to
249                  * fill in relevant parts of struct taskstsats as follows
250                  *
251                  *      per-task-foo(stats, tsk);
252                  */
253                 delayacct_add_tsk(stats, tsk);
254
255                 stats->nvcsw += tsk->nvcsw;
256                 stats->nivcsw += tsk->nivcsw;
257         } while_each_thread(first, tsk);
258
259         unlock_task_sighand(first, &flags);
260         rc = 0;
261 out:
262         rcu_read_unlock();
263
264         stats->version = TASKSTATS_VERSION;
265         /*
266          * Accounting subsystems can also add calls here to modify
267          * fields of taskstats.
268          */
269         return rc;
270 }
271
272
273 static void fill_tgid_exit(struct task_struct *tsk)
274 {
275         unsigned long flags;
276
277         spin_lock_irqsave(&tsk->sighand->siglock, flags);
278         if (!tsk->signal->stats)
279                 goto ret;
280
281         /*
282          * Each accounting subsystem calls its functions here to
283          * accumalate its per-task stats for tsk, into the per-tgid structure
284          *
285          *      per-task-foo(tsk->signal->stats, tsk);
286          */
287         delayacct_add_tsk(tsk->signal->stats, tsk);
288 ret:
289         spin_unlock_irqrestore(&tsk->sighand->siglock, flags);
290         return;
291 }
292
293 static int add_del_listener(pid_t pid, cpumask_t *maskp, int isadd)
294 {
295         struct listener_list *listeners;
296         struct listener *s, *tmp;
297         unsigned int cpu;
298         cpumask_t mask = *maskp;
299
300         if (!cpus_subset(mask, cpu_possible_map))
301                 return -EINVAL;
302
303         if (isadd == REGISTER) {
304                 for_each_cpu_mask_nr(cpu, mask) {
305                         s = kmalloc_node(sizeof(struct listener), GFP_KERNEL,
306                                          cpu_to_node(cpu));
307                         if (!s)
308                                 goto cleanup;
309                         s->pid = pid;
310                         INIT_LIST_HEAD(&s->list);
311                         s->valid = 1;
312
313                         listeners = &per_cpu(listener_array, cpu);
314                         down_write(&listeners->sem);
315                         list_add(&s->list, &listeners->list);
316                         up_write(&listeners->sem);
317                 }
318                 return 0;
319         }
320
321         /* Deregister or cleanup */
322 cleanup:
323         for_each_cpu_mask_nr(cpu, mask) {
324                 listeners = &per_cpu(listener_array, cpu);
325                 down_write(&listeners->sem);
326                 list_for_each_entry_safe(s, tmp, &listeners->list, list) {
327                         if (s->pid == pid) {
328                                 list_del(&s->list);
329                                 kfree(s);
330                                 break;
331                         }
332                 }
333                 up_write(&listeners->sem);
334         }
335         return 0;
336 }
337
338 static int parse(struct nlattr *na, cpumask_t *mask)
339 {
340         char *data;
341         int len;
342         int ret;
343
344         if (na == NULL)
345                 return 1;
346         len = nla_len(na);
347         if (len > TASKSTATS_CPUMASK_MAXLEN)
348                 return -E2BIG;
349         if (len < 1)
350                 return -EINVAL;
351         data = kmalloc(len, GFP_KERNEL);
352         if (!data)
353                 return -ENOMEM;
354         nla_strlcpy(data, na, len);
355         ret = cpulist_parse(data, *mask);
356         kfree(data);
357         return ret;
358 }
359
360 static struct taskstats *mk_reply(struct sk_buff *skb, int type, u32 pid)
361 {
362         struct nlattr *na, *ret;
363         int aggr;
364
365         aggr = (type == TASKSTATS_TYPE_PID)
366                         ? TASKSTATS_TYPE_AGGR_PID
367                         : TASKSTATS_TYPE_AGGR_TGID;
368
369         na = nla_nest_start(skb, aggr);
370         if (!na)
371                 goto err;
372         if (nla_put(skb, type, sizeof(pid), &pid) < 0)
373                 goto err;
374         ret = nla_reserve(skb, TASKSTATS_TYPE_STATS, sizeof(struct taskstats));
375         if (!ret)
376                 goto err;
377         nla_nest_end(skb, na);
378
379         return nla_data(ret);
380 err:
381         return NULL;
382 }
383
384 static int cgroupstats_user_cmd(struct sk_buff *skb, struct genl_info *info)
385 {
386         int rc = 0;
387         struct sk_buff *rep_skb;
388         struct cgroupstats *stats;
389         struct nlattr *na;
390         size_t size;
391         u32 fd;
392         struct file *file;
393         int fput_needed;
394
395         na = info->attrs[CGROUPSTATS_CMD_ATTR_FD];
396         if (!na)
397                 return -EINVAL;
398
399         fd = nla_get_u32(info->attrs[CGROUPSTATS_CMD_ATTR_FD]);
400         file = fget_light(fd, &fput_needed);
401         if (!file)
402                 return 0;
403
404         size = nla_total_size(sizeof(struct cgroupstats));
405
406         rc = prepare_reply(info, CGROUPSTATS_CMD_NEW, &rep_skb,
407                                 size);
408         if (rc < 0)
409                 goto err;
410
411         na = nla_reserve(rep_skb, CGROUPSTATS_TYPE_CGROUP_STATS,
412                                 sizeof(struct cgroupstats));
413         stats = nla_data(na);
414         memset(stats, 0, sizeof(*stats));
415
416         rc = cgroupstats_build(stats, file->f_dentry);
417         if (rc < 0) {
418                 nlmsg_free(rep_skb);
419                 goto err;
420         }
421
422         rc = send_reply(rep_skb, info->snd_pid);
423
424 err:
425         fput_light(file, fput_needed);
426         return rc;
427 }
428
429 static int taskstats_user_cmd(struct sk_buff *skb, struct genl_info *info)
430 {
431         int rc = 0;
432         struct sk_buff *rep_skb;
433         struct taskstats *stats;
434         size_t size;
435         cpumask_t mask;
436
437         rc = parse(info->attrs[TASKSTATS_CMD_ATTR_REGISTER_CPUMASK], &mask);
438         if (rc < 0)
439                 return rc;
440         if (rc == 0)
441                 return add_del_listener(info->snd_pid, &mask, REGISTER);
442
443         rc = parse(info->attrs[TASKSTATS_CMD_ATTR_DEREGISTER_CPUMASK], &mask);
444         if (rc < 0)
445                 return rc;
446         if (rc == 0)
447                 return add_del_listener(info->snd_pid, &mask, DEREGISTER);
448
449         /*
450          * Size includes space for nested attributes
451          */
452         size = nla_total_size(sizeof(u32)) +
453                 nla_total_size(sizeof(struct taskstats)) + nla_total_size(0);
454
455         rc = prepare_reply(info, TASKSTATS_CMD_NEW, &rep_skb, size);
456         if (rc < 0)
457                 return rc;
458
459         rc = -EINVAL;
460         if (info->attrs[TASKSTATS_CMD_ATTR_PID]) {
461                 u32 pid = nla_get_u32(info->attrs[TASKSTATS_CMD_ATTR_PID]);
462                 stats = mk_reply(rep_skb, TASKSTATS_TYPE_PID, pid);
463                 if (!stats)
464                         goto err;
465
466                 rc = fill_pid(pid, NULL, stats);
467                 if (rc < 0)
468                         goto err;
469         } else if (info->attrs[TASKSTATS_CMD_ATTR_TGID]) {
470                 u32 tgid = nla_get_u32(info->attrs[TASKSTATS_CMD_ATTR_TGID]);
471                 stats = mk_reply(rep_skb, TASKSTATS_TYPE_TGID, tgid);
472                 if (!stats)
473                         goto err;
474
475                 rc = fill_tgid(tgid, NULL, stats);
476                 if (rc < 0)
477                         goto err;
478         } else
479                 goto err;
480
481         return send_reply(rep_skb, info->snd_pid);
482 err:
483         nlmsg_free(rep_skb);
484         return rc;
485 }
486
487 static struct taskstats *taskstats_tgid_alloc(struct task_struct *tsk)
488 {
489         struct signal_struct *sig = tsk->signal;
490         struct taskstats *stats;
491
492         if (sig->stats || thread_group_empty(tsk))
493                 goto ret;
494
495         /* No problem if kmem_cache_zalloc() fails */
496         stats = kmem_cache_zalloc(taskstats_cache, GFP_KERNEL);
497
498         spin_lock_irq(&tsk->sighand->siglock);
499         if (!sig->stats) {
500                 sig->stats = stats;
501                 stats = NULL;
502         }
503         spin_unlock_irq(&tsk->sighand->siglock);
504
505         if (stats)
506                 kmem_cache_free(taskstats_cache, stats);
507 ret:
508         return sig->stats;
509 }
510
511 /* Send pid data out on exit */
512 void taskstats_exit(struct task_struct *tsk, int group_dead)
513 {
514         int rc;
515         struct listener_list *listeners;
516         struct taskstats *stats;
517         struct sk_buff *rep_skb;
518         size_t size;
519         int is_thread_group;
520
521         if (!family_registered)
522                 return;
523
524         /*
525          * Size includes space for nested attributes
526          */
527         size = nla_total_size(sizeof(u32)) +
528                 nla_total_size(sizeof(struct taskstats)) + nla_total_size(0);
529
530         is_thread_group = !!taskstats_tgid_alloc(tsk);
531         if (is_thread_group) {
532                 /* PID + STATS + TGID + STATS */
533                 size = 2 * size;
534                 /* fill the tsk->signal->stats structure */
535                 fill_tgid_exit(tsk);
536         }
537
538         listeners = &__raw_get_cpu_var(listener_array);
539         if (list_empty(&listeners->list))
540                 return;
541
542         rc = prepare_reply(NULL, TASKSTATS_CMD_NEW, &rep_skb, size);
543         if (rc < 0)
544                 return;
545
546         stats = mk_reply(rep_skb, TASKSTATS_TYPE_PID, tsk->pid);
547         if (!stats)
548                 goto err;
549
550         rc = fill_pid(-1, tsk, stats);
551         if (rc < 0)
552                 goto err;
553
554         /*
555          * Doesn't matter if tsk is the leader or the last group member leaving
556          */
557         if (!is_thread_group || !group_dead)
558                 goto send;
559
560         stats = mk_reply(rep_skb, TASKSTATS_TYPE_TGID, tsk->tgid);
561         if (!stats)
562                 goto err;
563
564         memcpy(stats, tsk->signal->stats, sizeof(*stats));
565
566 send:
567         send_cpu_listeners(rep_skb, listeners);
568         return;
569 err:
570         nlmsg_free(rep_skb);
571 }
572
573 static struct genl_ops taskstats_ops = {
574         .cmd            = TASKSTATS_CMD_GET,
575         .doit           = taskstats_user_cmd,
576         .policy         = taskstats_cmd_get_policy,
577 };
578
579 static struct genl_ops cgroupstats_ops = {
580         .cmd            = CGROUPSTATS_CMD_GET,
581         .doit           = cgroupstats_user_cmd,
582         .policy         = cgroupstats_cmd_get_policy,
583 };
584
585 /* Needed early in initialization */
586 void __init taskstats_init_early(void)
587 {
588         unsigned int i;
589
590         taskstats_cache = KMEM_CACHE(taskstats, SLAB_PANIC);
591         for_each_possible_cpu(i) {
592                 INIT_LIST_HEAD(&(per_cpu(listener_array, i).list));
593                 init_rwsem(&(per_cpu(listener_array, i).sem));
594         }
595 }
596
597 static int __init taskstats_init(void)
598 {
599         int rc;
600
601         rc = genl_register_family(&family);
602         if (rc)
603                 return rc;
604
605         rc = genl_register_ops(&family, &taskstats_ops);
606         if (rc < 0)
607                 goto err;
608
609         rc = genl_register_ops(&family, &cgroupstats_ops);
610         if (rc < 0)
611                 goto err_cgroup_ops;
612
613         family_registered = 1;
614         printk("registered taskstats version %d\n", TASKSTATS_GENL_VERSION);
615         return 0;
616 err_cgroup_ops:
617         genl_unregister_ops(&family, &taskstats_ops);
618 err:
619         genl_unregister_family(&family);
620         return rc;
621 }
622
623 /*
624  * late initcall ensures initialization of statistics collection
625  * mechanisms precedes initialization of the taskstats interface
626  */
627 late_initcall(taskstats_init);