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