cgroup: Add generic cgroup subsystem permission checks.
[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/slab.h>
26 #include <linux/cgroupstats.h>
27 #include <linux/cgroup.h>
28 #include <linux/fs.h>
29 #include <linux/file.h>
30 #include <net/genetlink.h>
31 #include <linux/atomic.h>
32
33 /*
34  * Maximum length of a cpumask that can be specified in
35  * the TASKSTATS_CMD_ATTR_REGISTER/DEREGISTER_CPUMASK attribute
36  */
37 #define TASKSTATS_CPUMASK_MAXLEN        (100+6*NR_CPUS)
38
39 static DEFINE_PER_CPU(__u32, taskstats_seqnum);
40 static int family_registered;
41 struct kmem_cache *taskstats_cache;
42
43 static struct genl_family family = {
44         .id             = GENL_ID_GENERATE,
45         .name           = TASKSTATS_GENL_NAME,
46         .version        = TASKSTATS_GENL_VERSION,
47         .maxattr        = TASKSTATS_CMD_ATTR_MAX,
48 };
49
50 static const struct nla_policy taskstats_cmd_get_policy[TASKSTATS_CMD_ATTR_MAX+1] = {
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 const struct nla_policy cgroupstats_cmd_get_policy[CGROUPSTATS_CMD_ATTR_MAX+1] = {
57         [CGROUPSTATS_CMD_ATTR_FD] = { .type = NLA_U32 },
58 };
59
60 struct listener {
61         struct list_head list;
62         pid_t pid;
63         char valid;
64 };
65
66 struct listener_list {
67         struct rw_semaphore sem;
68         struct list_head list;
69 };
70 static DEFINE_PER_CPU(struct listener_list, listener_array);
71
72 enum actions {
73         REGISTER,
74         DEREGISTER,
75         CPU_DONT_CARE
76 };
77
78 static int prepare_reply(struct genl_info *info, u8 cmd, struct sk_buff **skbp,
79                                 size_t size)
80 {
81         struct sk_buff *skb;
82         void *reply;
83
84         /*
85          * If new attributes are added, please revisit this allocation
86          */
87         skb = genlmsg_new(size, GFP_KERNEL);
88         if (!skb)
89                 return -ENOMEM;
90
91         if (!info) {
92                 int seq = this_cpu_inc_return(taskstats_seqnum) - 1;
93
94                 reply = genlmsg_put(skb, 0, seq, &family, 0, cmd);
95         } else
96                 reply = genlmsg_put_reply(skb, info, &family, 0, cmd);
97         if (reply == NULL) {
98                 nlmsg_free(skb);
99                 return -EINVAL;
100         }
101
102         *skbp = skb;
103         return 0;
104 }
105
106 /*
107  * Send taskstats data in @skb to listener with nl_pid @pid
108  */
109 static int send_reply(struct sk_buff *skb, struct genl_info *info)
110 {
111         struct genlmsghdr *genlhdr = nlmsg_data(nlmsg_hdr(skb));
112         void *reply = genlmsg_data(genlhdr);
113         int rc;
114
115         rc = genlmsg_end(skb, reply);
116         if (rc < 0) {
117                 nlmsg_free(skb);
118                 return rc;
119         }
120
121         return genlmsg_reply(skb, info);
122 }
123
124 /*
125  * Send taskstats data in @skb to listeners registered for @cpu's exit data
126  */
127 static void send_cpu_listeners(struct sk_buff *skb,
128                                         struct listener_list *listeners)
129 {
130         struct genlmsghdr *genlhdr = nlmsg_data(nlmsg_hdr(skb));
131         struct listener *s, *tmp;
132         struct sk_buff *skb_next, *skb_cur = skb;
133         void *reply = genlmsg_data(genlhdr);
134         int rc, delcount = 0;
135
136         rc = genlmsg_end(skb, reply);
137         if (rc < 0) {
138                 nlmsg_free(skb);
139                 return;
140         }
141
142         rc = 0;
143         down_read(&listeners->sem);
144         list_for_each_entry(s, &listeners->list, list) {
145                 skb_next = NULL;
146                 if (!list_is_last(&s->list, &listeners->list)) {
147                         skb_next = skb_clone(skb_cur, GFP_KERNEL);
148                         if (!skb_next)
149                                 break;
150                 }
151                 rc = genlmsg_unicast(&init_net, skb_cur, s->pid);
152                 if (rc == -ECONNREFUSED) {
153                         s->valid = 0;
154                         delcount++;
155                 }
156                 skb_cur = skb_next;
157         }
158         up_read(&listeners->sem);
159
160         if (skb_cur)
161                 nlmsg_free(skb_cur);
162
163         if (!delcount)
164                 return;
165
166         /* Delete invalidated entries */
167         down_write(&listeners->sem);
168         list_for_each_entry_safe(s, tmp, &listeners->list, list) {
169                 if (!s->valid) {
170                         list_del(&s->list);
171                         kfree(s);
172                 }
173         }
174         up_write(&listeners->sem);
175 }
176
177 static void fill_stats(struct task_struct *tsk, struct taskstats *stats)
178 {
179         memset(stats, 0, sizeof(*stats));
180         /*
181          * Each accounting subsystem adds calls to its functions to
182          * fill in relevant parts of struct taskstsats as follows
183          *
184          *      per-task-foo(stats, tsk);
185          */
186
187         delayacct_add_tsk(stats, tsk);
188
189         /* fill in basic acct fields */
190         stats->version = TASKSTATS_VERSION;
191         stats->nvcsw = tsk->nvcsw;
192         stats->nivcsw = tsk->nivcsw;
193         bacct_add_tsk(stats, tsk);
194
195         /* fill in extended acct fields */
196         xacct_add_tsk(stats, tsk);
197 }
198
199 static int fill_stats_for_pid(pid_t pid, struct taskstats *stats)
200 {
201         struct task_struct *tsk;
202
203         rcu_read_lock();
204         tsk = find_task_by_vpid(pid);
205         if (tsk)
206                 get_task_struct(tsk);
207         rcu_read_unlock();
208         if (!tsk)
209                 return -ESRCH;
210         fill_stats(tsk, stats);
211         put_task_struct(tsk);
212         return 0;
213 }
214
215 static int fill_stats_for_tgid(pid_t tgid, struct taskstats *stats)
216 {
217         struct task_struct *tsk, *first;
218         unsigned long flags;
219         int rc = -ESRCH;
220
221         /*
222          * Add additional stats from live tasks except zombie thread group
223          * leaders who are already counted with the dead tasks
224          */
225         rcu_read_lock();
226         first = find_task_by_vpid(tgid);
227
228         if (!first || !lock_task_sighand(first, &flags))
229                 goto out;
230
231         if (first->signal->stats)
232                 memcpy(stats, first->signal->stats, sizeof(*stats));
233         else
234                 memset(stats, 0, sizeof(*stats));
235
236         tsk = first;
237         do {
238                 if (tsk->exit_state)
239                         continue;
240                 /*
241                  * Accounting subsystem can call its functions here to
242                  * fill in relevant parts of struct taskstsats as follows
243                  *
244                  *      per-task-foo(stats, tsk);
245                  */
246                 delayacct_add_tsk(stats, tsk);
247
248                 stats->nvcsw += tsk->nvcsw;
249                 stats->nivcsw += tsk->nivcsw;
250         } while_each_thread(first, tsk);
251
252         unlock_task_sighand(first, &flags);
253         rc = 0;
254 out:
255         rcu_read_unlock();
256
257         stats->version = TASKSTATS_VERSION;
258         /*
259          * Accounting subsystems can also add calls here to modify
260          * fields of taskstats.
261          */
262         return rc;
263 }
264
265 static void fill_tgid_exit(struct task_struct *tsk)
266 {
267         unsigned long flags;
268
269         spin_lock_irqsave(&tsk->sighand->siglock, flags);
270         if (!tsk->signal->stats)
271                 goto ret;
272
273         /*
274          * Each accounting subsystem calls its functions here to
275          * accumalate its per-task stats for tsk, into the per-tgid structure
276          *
277          *      per-task-foo(tsk->signal->stats, tsk);
278          */
279         delayacct_add_tsk(tsk->signal->stats, tsk);
280 ret:
281         spin_unlock_irqrestore(&tsk->sighand->siglock, flags);
282         return;
283 }
284
285 static int add_del_listener(pid_t pid, const struct cpumask *mask, int isadd)
286 {
287         struct listener_list *listeners;
288         struct listener *s, *tmp, *s2;
289         unsigned int cpu;
290
291         if (!cpumask_subset(mask, cpu_possible_mask))
292                 return -EINVAL;
293
294         if (isadd == REGISTER) {
295                 for_each_cpu(cpu, mask) {
296                         s = kmalloc_node(sizeof(struct listener),
297                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
298                         if (!s)
299                                 goto cleanup;
300
301                         s->pid = pid;
302                         s->valid = 1;
303
304                         listeners = &per_cpu(listener_array, cpu);
305                         down_write(&listeners->sem);
306                         list_for_each_entry(s2, &listeners->list, list) {
307                                 if (s2->pid == pid && s2->valid)
308                                         goto exists;
309                         }
310                         list_add(&s->list, &listeners->list);
311                         s = NULL;
312 exists:
313                         up_write(&listeners->sem);
314                         kfree(s); /* nop if NULL */
315                 }
316                 return 0;
317         }
318
319         /* Deregister or cleanup */
320 cleanup:
321         for_each_cpu(cpu, mask) {
322                 listeners = &per_cpu(listener_array, cpu);
323                 down_write(&listeners->sem);
324                 list_for_each_entry_safe(s, tmp, &listeners->list, list) {
325                         if (s->pid == pid) {
326                                 list_del(&s->list);
327                                 kfree(s);
328                                 break;
329                         }
330                 }
331                 up_write(&listeners->sem);
332         }
333         return 0;
334 }
335
336 static int parse(struct nlattr *na, struct cpumask *mask)
337 {
338         char *data;
339         int len;
340         int ret;
341
342         if (na == NULL)
343                 return 1;
344         len = nla_len(na);
345         if (len > TASKSTATS_CPUMASK_MAXLEN)
346                 return -E2BIG;
347         if (len < 1)
348                 return -EINVAL;
349         data = kmalloc(len, GFP_KERNEL);
350         if (!data)
351                 return -ENOMEM;
352         nla_strlcpy(data, na, len);
353         ret = cpulist_parse(data, mask);
354         kfree(data);
355         return ret;
356 }
357
358 #if defined(CONFIG_64BIT) && !defined(CONFIG_HAVE_EFFICIENT_UNALIGNED_ACCESS)
359 #define TASKSTATS_NEEDS_PADDING 1
360 #endif
361
362 static struct taskstats *mk_reply(struct sk_buff *skb, int type, u32 pid)
363 {
364         struct nlattr *na, *ret;
365         int aggr;
366
367         aggr = (type == TASKSTATS_TYPE_PID)
368                         ? TASKSTATS_TYPE_AGGR_PID
369                         : TASKSTATS_TYPE_AGGR_TGID;
370
371         /*
372          * The taskstats structure is internally aligned on 8 byte
373          * boundaries but the layout of the aggregrate reply, with
374          * two NLA headers and the pid (each 4 bytes), actually
375          * force the entire structure to be unaligned. This causes
376          * the kernel to issue unaligned access warnings on some
377          * architectures like ia64. Unfortunately, some software out there
378          * doesn't properly unroll the NLA packet and assumes that the start
379          * of the taskstats structure will always be 20 bytes from the start
380          * of the netlink payload. Aligning the start of the taskstats
381          * structure breaks this software, which we don't want. So, for now
382          * the alignment only happens on architectures that require it
383          * and those users will have to update to fixed versions of those
384          * packages. Space is reserved in the packet only when needed.
385          * This ifdef should be removed in several years e.g. 2012 once
386          * we can be confident that fixed versions are installed on most
387          * systems. We add the padding before the aggregate since the
388          * aggregate is already a defined type.
389          */
390 #ifdef TASKSTATS_NEEDS_PADDING
391         if (nla_put(skb, TASKSTATS_TYPE_NULL, 0, NULL) < 0)
392                 goto err;
393 #endif
394         na = nla_nest_start(skb, aggr);
395         if (!na)
396                 goto err;
397
398         if (nla_put(skb, type, sizeof(pid), &pid) < 0)
399                 goto err;
400         ret = nla_reserve(skb, TASKSTATS_TYPE_STATS, sizeof(struct taskstats));
401         if (!ret)
402                 goto err;
403         nla_nest_end(skb, na);
404
405         return nla_data(ret);
406 err:
407         return NULL;
408 }
409
410 static int cgroupstats_user_cmd(struct sk_buff *skb, struct genl_info *info)
411 {
412         int rc = 0;
413         struct sk_buff *rep_skb;
414         struct cgroupstats *stats;
415         struct nlattr *na;
416         size_t size;
417         u32 fd;
418         struct file *file;
419         int fput_needed;
420
421         na = info->attrs[CGROUPSTATS_CMD_ATTR_FD];
422         if (!na)
423                 return -EINVAL;
424
425         fd = nla_get_u32(info->attrs[CGROUPSTATS_CMD_ATTR_FD]);
426         file = fget_light(fd, &fput_needed);
427         if (!file)
428                 return 0;
429
430         size = nla_total_size(sizeof(struct cgroupstats));
431
432         rc = prepare_reply(info, CGROUPSTATS_CMD_NEW, &rep_skb,
433                                 size);
434         if (rc < 0)
435                 goto err;
436
437         na = nla_reserve(rep_skb, CGROUPSTATS_TYPE_CGROUP_STATS,
438                                 sizeof(struct cgroupstats));
439         stats = nla_data(na);
440         memset(stats, 0, sizeof(*stats));
441
442         rc = cgroupstats_build(stats, file->f_dentry);
443         if (rc < 0) {
444                 nlmsg_free(rep_skb);
445                 goto err;
446         }
447
448         rc = send_reply(rep_skb, info);
449
450 err:
451         fput_light(file, fput_needed);
452         return rc;
453 }
454
455 static int cmd_attr_register_cpumask(struct genl_info *info)
456 {
457         cpumask_var_t mask;
458         int rc;
459
460         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
461                 return -ENOMEM;
462         rc = parse(info->attrs[TASKSTATS_CMD_ATTR_REGISTER_CPUMASK], mask);
463         if (rc < 0)
464                 goto out;
465         rc = add_del_listener(info->snd_pid, mask, REGISTER);
466 out:
467         free_cpumask_var(mask);
468         return rc;
469 }
470
471 static int cmd_attr_deregister_cpumask(struct genl_info *info)
472 {
473         cpumask_var_t mask;
474         int rc;
475
476         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
477                 return -ENOMEM;
478         rc = parse(info->attrs[TASKSTATS_CMD_ATTR_DEREGISTER_CPUMASK], mask);
479         if (rc < 0)
480                 goto out;
481         rc = add_del_listener(info->snd_pid, mask, DEREGISTER);
482 out:
483         free_cpumask_var(mask);
484         return rc;
485 }
486
487 static size_t taskstats_packet_size(void)
488 {
489         size_t size;
490
491         size = nla_total_size(sizeof(u32)) +
492                 nla_total_size(sizeof(struct taskstats)) + nla_total_size(0);
493 #ifdef TASKSTATS_NEEDS_PADDING
494         size += nla_total_size(0); /* Padding for alignment */
495 #endif
496         return size;
497 }
498
499 static int cmd_attr_pid(struct genl_info *info)
500 {
501         struct taskstats *stats;
502         struct sk_buff *rep_skb;
503         size_t size;
504         u32 pid;
505         int rc;
506
507         size = taskstats_packet_size();
508
509         rc = prepare_reply(info, TASKSTATS_CMD_NEW, &rep_skb, size);
510         if (rc < 0)
511                 return rc;
512
513         rc = -EINVAL;
514         pid = nla_get_u32(info->attrs[TASKSTATS_CMD_ATTR_PID]);
515         stats = mk_reply(rep_skb, TASKSTATS_TYPE_PID, pid);
516         if (!stats)
517                 goto err;
518
519         rc = fill_stats_for_pid(pid, stats);
520         if (rc < 0)
521                 goto err;
522         return send_reply(rep_skb, info);
523 err:
524         nlmsg_free(rep_skb);
525         return rc;
526 }
527
528 static int cmd_attr_tgid(struct genl_info *info)
529 {
530         struct taskstats *stats;
531         struct sk_buff *rep_skb;
532         size_t size;
533         u32 tgid;
534         int rc;
535
536         size = taskstats_packet_size();
537
538         rc = prepare_reply(info, TASKSTATS_CMD_NEW, &rep_skb, size);
539         if (rc < 0)
540                 return rc;
541
542         rc = -EINVAL;
543         tgid = nla_get_u32(info->attrs[TASKSTATS_CMD_ATTR_TGID]);
544         stats = mk_reply(rep_skb, TASKSTATS_TYPE_TGID, tgid);
545         if (!stats)
546                 goto err;
547
548         rc = fill_stats_for_tgid(tgid, stats);
549         if (rc < 0)
550                 goto err;
551         return send_reply(rep_skb, info);
552 err:
553         nlmsg_free(rep_skb);
554         return rc;
555 }
556
557 static int taskstats_user_cmd(struct sk_buff *skb, struct genl_info *info)
558 {
559         if (info->attrs[TASKSTATS_CMD_ATTR_REGISTER_CPUMASK])
560                 return cmd_attr_register_cpumask(info);
561         else if (info->attrs[TASKSTATS_CMD_ATTR_DEREGISTER_CPUMASK])
562                 return cmd_attr_deregister_cpumask(info);
563         else if (info->attrs[TASKSTATS_CMD_ATTR_PID])
564                 return cmd_attr_pid(info);
565         else if (info->attrs[TASKSTATS_CMD_ATTR_TGID])
566                 return cmd_attr_tgid(info);
567         else
568                 return -EINVAL;
569 }
570
571 static struct taskstats *taskstats_tgid_alloc(struct task_struct *tsk)
572 {
573         struct signal_struct *sig = tsk->signal;
574         struct taskstats *stats;
575
576         if (sig->stats || thread_group_empty(tsk))
577                 goto ret;
578
579         /* No problem if kmem_cache_zalloc() fails */
580         stats = kmem_cache_zalloc(taskstats_cache, GFP_KERNEL);
581
582         spin_lock_irq(&tsk->sighand->siglock);
583         if (!sig->stats) {
584                 sig->stats = stats;
585                 stats = NULL;
586         }
587         spin_unlock_irq(&tsk->sighand->siglock);
588
589         if (stats)
590                 kmem_cache_free(taskstats_cache, stats);
591 ret:
592         return sig->stats;
593 }
594
595 /* Send pid data out on exit */
596 void taskstats_exit(struct task_struct *tsk, int group_dead)
597 {
598         int rc;
599         struct listener_list *listeners;
600         struct taskstats *stats;
601         struct sk_buff *rep_skb;
602         size_t size;
603         int is_thread_group;
604
605         if (!family_registered)
606                 return;
607
608         /*
609          * Size includes space for nested attributes
610          */
611         size = taskstats_packet_size();
612
613         is_thread_group = !!taskstats_tgid_alloc(tsk);
614         if (is_thread_group) {
615                 /* PID + STATS + TGID + STATS */
616                 size = 2 * size;
617                 /* fill the tsk->signal->stats structure */
618                 fill_tgid_exit(tsk);
619         }
620
621         listeners = __this_cpu_ptr(&listener_array);
622         if (list_empty(&listeners->list))
623                 return;
624
625         rc = prepare_reply(NULL, TASKSTATS_CMD_NEW, &rep_skb, size);
626         if (rc < 0)
627                 return;
628
629         stats = mk_reply(rep_skb, TASKSTATS_TYPE_PID, tsk->pid);
630         if (!stats)
631                 goto err;
632
633         fill_stats(tsk, stats);
634
635         /*
636          * Doesn't matter if tsk is the leader or the last group member leaving
637          */
638         if (!is_thread_group || !group_dead)
639                 goto send;
640
641         stats = mk_reply(rep_skb, TASKSTATS_TYPE_TGID, tsk->tgid);
642         if (!stats)
643                 goto err;
644
645         memcpy(stats, tsk->signal->stats, sizeof(*stats));
646
647 send:
648         send_cpu_listeners(rep_skb, listeners);
649         return;
650 err:
651         nlmsg_free(rep_skb);
652 }
653
654 static struct genl_ops taskstats_ops = {
655         .cmd            = TASKSTATS_CMD_GET,
656         .doit           = taskstats_user_cmd,
657         .policy         = taskstats_cmd_get_policy,
658         .flags          = GENL_ADMIN_PERM,
659 };
660
661 static struct genl_ops cgroupstats_ops = {
662         .cmd            = CGROUPSTATS_CMD_GET,
663         .doit           = cgroupstats_user_cmd,
664         .policy         = cgroupstats_cmd_get_policy,
665 };
666
667 /* Needed early in initialization */
668 void __init taskstats_init_early(void)
669 {
670         unsigned int i;
671
672         taskstats_cache = KMEM_CACHE(taskstats, SLAB_PANIC);
673         for_each_possible_cpu(i) {
674                 INIT_LIST_HEAD(&(per_cpu(listener_array, i).list));
675                 init_rwsem(&(per_cpu(listener_array, i).sem));
676         }
677 }
678
679 static int __init taskstats_init(void)
680 {
681         int rc;
682
683         rc = genl_register_family(&family);
684         if (rc)
685                 return rc;
686
687         rc = genl_register_ops(&family, &taskstats_ops);
688         if (rc < 0)
689                 goto err;
690
691         rc = genl_register_ops(&family, &cgroupstats_ops);
692         if (rc < 0)
693                 goto err_cgroup_ops;
694
695         family_registered = 1;
696         pr_info("registered taskstats version %d\n", TASKSTATS_GENL_VERSION);
697         return 0;
698 err_cgroup_ops:
699         genl_unregister_ops(&family, &taskstats_ops);
700 err:
701         genl_unregister_family(&family);
702         return rc;
703 }
704
705 /*
706  * late initcall ensures initialization of statistics collection
707  * mechanisms precedes initialization of the taskstats interface
708  */
709 late_initcall(taskstats_init);