[PATCH] Remove down_write() from taskstats code invoked on the exit() path
[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/delayacct.h>
22 #include <linux/cpumask.h>
23 #include <linux/percpu.h>
24 #include <net/genetlink.h>
25 #include <asm/atomic.h>
26
27 /*
28  * Maximum length of a cpumask that can be specified in
29  * the TASKSTATS_CMD_ATTR_REGISTER/DEREGISTER_CPUMASK attribute
30  */
31 #define TASKSTATS_CPUMASK_MAXLEN        (100+6*NR_CPUS)
32
33 static DEFINE_PER_CPU(__u32, taskstats_seqnum) = { 0 };
34 static int family_registered;
35 kmem_cache_t *taskstats_cache;
36
37 static struct genl_family family = {
38         .id             = GENL_ID_GENERATE,
39         .name           = TASKSTATS_GENL_NAME,
40         .version        = TASKSTATS_GENL_VERSION,
41         .maxattr        = TASKSTATS_CMD_ATTR_MAX,
42 };
43
44 static struct nla_policy taskstats_cmd_get_policy[TASKSTATS_CMD_ATTR_MAX+1]
45 __read_mostly = {
46         [TASKSTATS_CMD_ATTR_PID]  = { .type = NLA_U32 },
47         [TASKSTATS_CMD_ATTR_TGID] = { .type = NLA_U32 },
48         [TASKSTATS_CMD_ATTR_REGISTER_CPUMASK] = { .type = NLA_STRING },
49         [TASKSTATS_CMD_ATTR_DEREGISTER_CPUMASK] = { .type = NLA_STRING },};
50
51 struct listener {
52         struct list_head list;
53         pid_t pid;
54         char valid;
55 };
56
57 struct listener_list {
58         struct rw_semaphore sem;
59         struct list_head list;
60 };
61 static DEFINE_PER_CPU(struct listener_list, listener_array);
62
63 enum actions {
64         REGISTER,
65         DEREGISTER,
66         CPU_DONT_CARE
67 };
68
69 static int prepare_reply(struct genl_info *info, u8 cmd, struct sk_buff **skbp,
70                         void **replyp, size_t size)
71 {
72         struct sk_buff *skb;
73         void *reply;
74
75         /*
76          * If new attributes are added, please revisit this allocation
77          */
78         skb = nlmsg_new(size);
79         if (!skb)
80                 return -ENOMEM;
81
82         if (!info) {
83                 int seq = get_cpu_var(taskstats_seqnum)++;
84                 put_cpu_var(taskstats_seqnum);
85
86                 reply = genlmsg_put(skb, 0, seq,
87                                 family.id, 0, 0,
88                                 cmd, family.version);
89         } else
90                 reply = genlmsg_put(skb, info->snd_pid, info->snd_seq,
91                                 family.id, 0, 0,
92                                 cmd, family.version);
93         if (reply == NULL) {
94                 nlmsg_free(skb);
95                 return -EINVAL;
96         }
97
98         *skbp = skb;
99         *replyp = reply;
100         return 0;
101 }
102
103 /*
104  * Send taskstats data in @skb to listener with nl_pid @pid
105  */
106 static int send_reply(struct sk_buff *skb, pid_t pid)
107 {
108         struct genlmsghdr *genlhdr = nlmsg_data((struct nlmsghdr *)skb->data);
109         void *reply = genlmsg_data(genlhdr);
110         int rc;
111
112         rc = genlmsg_end(skb, reply);
113         if (rc < 0) {
114                 nlmsg_free(skb);
115                 return rc;
116         }
117
118         return genlmsg_unicast(skb, pid);
119 }
120
121 /*
122  * Send taskstats data in @skb to listeners registered for @cpu's exit data
123  */
124 static int send_cpu_listeners(struct sk_buff *skb, unsigned int cpu)
125 {
126         struct genlmsghdr *genlhdr = nlmsg_data((struct nlmsghdr *)skb->data);
127         struct listener_list *listeners;
128         struct listener *s, *tmp;
129         struct sk_buff *skb_next, *skb_cur = skb;
130         void *reply = genlmsg_data(genlhdr);
131         int rc, ret, delcount = 0;
132
133         rc = genlmsg_end(skb, reply);
134         if (rc < 0) {
135                 nlmsg_free(skb);
136                 return rc;
137         }
138
139         rc = 0;
140         listeners = &per_cpu(listener_array, cpu);
141         down_read(&listeners->sem);
142         list_for_each_entry_safe(s, tmp, &listeners->list, list) {
143                 skb_next = NULL;
144                 if (!list_is_last(&s->list, &listeners->list)) {
145                         skb_next = skb_clone(skb_cur, GFP_KERNEL);
146                         if (!skb_next) {
147                                 nlmsg_free(skb_cur);
148                                 rc = -ENOMEM;
149                                 break;
150                         }
151                 }
152                 ret = genlmsg_unicast(skb_cur, s->pid);
153                 if (ret == -ECONNREFUSED) {
154                         s->valid = 0;
155                         delcount++;
156                         rc = ret;
157                 }
158                 skb_cur = skb_next;
159         }
160         up_read(&listeners->sem);
161
162         if (!delcount)
163                 return rc;
164
165         /* Delete invalidated entries */
166         down_write(&listeners->sem);
167         list_for_each_entry_safe(s, tmp, &listeners->list, list) {
168                 if (!s->valid) {
169                         list_del(&s->list);
170                         kfree(s);
171                 }
172         }
173         up_write(&listeners->sem);
174         return rc;
175 }
176
177 static int fill_pid(pid_t pid, struct task_struct *pidtsk,
178                 struct taskstats *stats)
179 {
180         int rc;
181         struct task_struct *tsk = pidtsk;
182
183         if (!pidtsk) {
184                 read_lock(&tasklist_lock);
185                 tsk = find_task_by_pid(pid);
186                 if (!tsk) {
187                         read_unlock(&tasklist_lock);
188                         return -ESRCH;
189                 }
190                 get_task_struct(tsk);
191                 read_unlock(&tasklist_lock);
192         } else
193                 get_task_struct(tsk);
194
195         /*
196          * Each accounting subsystem adds calls to its functions to
197          * fill in relevant parts of struct taskstsats as follows
198          *
199          *      rc = per-task-foo(stats, tsk);
200          *      if (rc)
201          *              goto err;
202          */
203
204         rc = delayacct_add_tsk(stats, tsk);
205         stats->version = TASKSTATS_VERSION;
206
207         /* Define err: label here if needed */
208         put_task_struct(tsk);
209         return rc;
210
211 }
212
213 static int fill_tgid(pid_t tgid, struct task_struct *tgidtsk,
214                 struct taskstats *stats)
215 {
216         struct task_struct *tsk, *first;
217         unsigned long flags;
218
219         /*
220          * Add additional stats from live tasks except zombie thread group
221          * leaders who are already counted with the dead tasks
222          */
223         first = tgidtsk;
224         if (!first) {
225                 read_lock(&tasklist_lock);
226                 first = find_task_by_pid(tgid);
227                 if (!first) {
228                         read_unlock(&tasklist_lock);
229                         return -ESRCH;
230                 }
231                 get_task_struct(first);
232                 read_unlock(&tasklist_lock);
233         } else
234                 get_task_struct(first);
235
236         /* Start with stats from dead tasks */
237         spin_lock_irqsave(&first->signal->stats_lock, flags);
238         if (first->signal->stats)
239                 memcpy(stats, first->signal->stats, sizeof(*stats));
240         spin_unlock_irqrestore(&first->signal->stats_lock, flags);
241
242         tsk = first;
243         read_lock(&tasklist_lock);
244         do {
245                 if (tsk->exit_state == EXIT_ZOMBIE && thread_group_leader(tsk))
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         } while_each_thread(first, tsk);
256         read_unlock(&tasklist_lock);
257         stats->version = TASKSTATS_VERSION;
258
259         /*
260          * Accounting subsytems can also add calls here to modify
261          * fields of taskstats.
262          */
263
264         return 0;
265 }
266
267
268 static void fill_tgid_exit(struct task_struct *tsk)
269 {
270         unsigned long flags;
271
272         spin_lock_irqsave(&tsk->signal->stats_lock, flags);
273         if (!tsk->signal->stats)
274                 goto ret;
275
276         /*
277          * Each accounting subsystem calls its functions here to
278          * accumalate its per-task stats for tsk, into the per-tgid structure
279          *
280          *      per-task-foo(tsk->signal->stats, tsk);
281          */
282         delayacct_add_tsk(tsk->signal->stats, tsk);
283 ret:
284         spin_unlock_irqrestore(&tsk->signal->stats_lock, flags);
285         return;
286 }
287
288 static int add_del_listener(pid_t pid, cpumask_t *maskp, int isadd)
289 {
290         struct listener_list *listeners;
291         struct listener *s, *tmp;
292         unsigned int cpu;
293         cpumask_t mask = *maskp;
294
295         if (!cpus_subset(mask, cpu_possible_map))
296                 return -EINVAL;
297
298         if (isadd == REGISTER) {
299                 for_each_cpu_mask(cpu, mask) {
300                         s = kmalloc_node(sizeof(struct listener), GFP_KERNEL,
301                                          cpu_to_node(cpu));
302                         if (!s)
303                                 goto cleanup;
304                         s->pid = pid;
305                         INIT_LIST_HEAD(&s->list);
306                         s->valid = 1;
307
308                         listeners = &per_cpu(listener_array, cpu);
309                         down_write(&listeners->sem);
310                         list_add(&s->list, &listeners->list);
311                         up_write(&listeners->sem);
312                 }
313                 return 0;
314         }
315
316         /* Deregister or cleanup */
317 cleanup:
318         for_each_cpu_mask(cpu, mask) {
319                 listeners = &per_cpu(listener_array, cpu);
320                 down_write(&listeners->sem);
321                 list_for_each_entry_safe(s, tmp, &listeners->list, list) {
322                         if (s->pid == pid) {
323                                 list_del(&s->list);
324                                 kfree(s);
325                                 break;
326                         }
327                 }
328                 up_write(&listeners->sem);
329         }
330         return 0;
331 }
332
333 static int parse(struct nlattr *na, cpumask_t *mask)
334 {
335         char *data;
336         int len;
337         int ret;
338
339         if (na == NULL)
340                 return 1;
341         len = nla_len(na);
342         if (len > TASKSTATS_CPUMASK_MAXLEN)
343                 return -E2BIG;
344         if (len < 1)
345                 return -EINVAL;
346         data = kmalloc(len, GFP_KERNEL);
347         if (!data)
348                 return -ENOMEM;
349         nla_strlcpy(data, na, len);
350         ret = cpulist_parse(data, *mask);
351         kfree(data);
352         return ret;
353 }
354
355 static int taskstats_user_cmd(struct sk_buff *skb, struct genl_info *info)
356 {
357         int rc = 0;
358         struct sk_buff *rep_skb;
359         struct taskstats stats;
360         void *reply;
361         size_t size;
362         struct nlattr *na;
363         cpumask_t mask;
364
365         rc = parse(info->attrs[TASKSTATS_CMD_ATTR_REGISTER_CPUMASK], &mask);
366         if (rc < 0)
367                 return rc;
368         if (rc == 0)
369                 return add_del_listener(info->snd_pid, &mask, REGISTER);
370
371         rc = parse(info->attrs[TASKSTATS_CMD_ATTR_DEREGISTER_CPUMASK], &mask);
372         if (rc < 0)
373                 return rc;
374         if (rc == 0)
375                 return add_del_listener(info->snd_pid, &mask, DEREGISTER);
376
377         /*
378          * Size includes space for nested attributes
379          */
380         size = nla_total_size(sizeof(u32)) +
381                 nla_total_size(sizeof(struct taskstats)) + nla_total_size(0);
382
383         memset(&stats, 0, sizeof(stats));
384         rc = prepare_reply(info, TASKSTATS_CMD_NEW, &rep_skb, &reply, size);
385         if (rc < 0)
386                 return rc;
387
388         if (info->attrs[TASKSTATS_CMD_ATTR_PID]) {
389                 u32 pid = nla_get_u32(info->attrs[TASKSTATS_CMD_ATTR_PID]);
390                 rc = fill_pid(pid, NULL, &stats);
391                 if (rc < 0)
392                         goto err;
393
394                 na = nla_nest_start(rep_skb, TASKSTATS_TYPE_AGGR_PID);
395                 NLA_PUT_U32(rep_skb, TASKSTATS_TYPE_PID, pid);
396                 NLA_PUT_TYPE(rep_skb, struct taskstats, TASKSTATS_TYPE_STATS,
397                                 stats);
398         } else if (info->attrs[TASKSTATS_CMD_ATTR_TGID]) {
399                 u32 tgid = nla_get_u32(info->attrs[TASKSTATS_CMD_ATTR_TGID]);
400                 rc = fill_tgid(tgid, NULL, &stats);
401                 if (rc < 0)
402                         goto err;
403
404                 na = nla_nest_start(rep_skb, TASKSTATS_TYPE_AGGR_TGID);
405                 NLA_PUT_U32(rep_skb, TASKSTATS_TYPE_TGID, tgid);
406                 NLA_PUT_TYPE(rep_skb, struct taskstats, TASKSTATS_TYPE_STATS,
407                                 stats);
408         } else {
409                 rc = -EINVAL;
410                 goto err;
411         }
412
413         nla_nest_end(rep_skb, na);
414
415         return send_reply(rep_skb, info->snd_pid);
416
417 nla_put_failure:
418         return genlmsg_cancel(rep_skb, reply);
419 err:
420         nlmsg_free(rep_skb);
421         return rc;
422 }
423
424 void taskstats_exit_alloc(struct taskstats **ptidstats, unsigned int *mycpu)
425 {
426         struct listener_list *listeners;
427         struct taskstats *tmp;
428         /*
429          * This is the cpu on which the task is exiting currently and will
430          * be the one for which the exit event is sent, even if the cpu
431          * on which this function is running changes later.
432          */
433         *mycpu = raw_smp_processor_id();
434
435         *ptidstats = NULL;
436         tmp = kmem_cache_zalloc(taskstats_cache, SLAB_KERNEL);
437         if (!tmp)
438                 return;
439
440         listeners = &per_cpu(listener_array, *mycpu);
441         down_read(&listeners->sem);
442         if (!list_empty(&listeners->list)) {
443                 *ptidstats = tmp;
444                 tmp = NULL;
445         }
446         up_read(&listeners->sem);
447         kfree(tmp);
448 }
449
450 /* Send pid data out on exit */
451 void taskstats_exit_send(struct task_struct *tsk, struct taskstats *tidstats,
452                         int group_dead, unsigned int mycpu)
453 {
454         int rc;
455         struct sk_buff *rep_skb;
456         void *reply;
457         size_t size;
458         int is_thread_group;
459         struct nlattr *na;
460         unsigned long flags;
461
462         if (!family_registered || !tidstats)
463                 return;
464
465         spin_lock_irqsave(&tsk->signal->stats_lock, flags);
466         is_thread_group = tsk->signal->stats ? 1 : 0;
467         spin_unlock_irqrestore(&tsk->signal->stats_lock, flags);
468
469         rc = 0;
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         if (is_thread_group)
477                 size = 2 * size;        /* PID + STATS + TGID + STATS */
478
479         rc = prepare_reply(NULL, TASKSTATS_CMD_NEW, &rep_skb, &reply, size);
480         if (rc < 0)
481                 goto ret;
482
483         rc = fill_pid(tsk->pid, tsk, tidstats);
484         if (rc < 0)
485                 goto err_skb;
486
487         na = nla_nest_start(rep_skb, TASKSTATS_TYPE_AGGR_PID);
488         NLA_PUT_U32(rep_skb, TASKSTATS_TYPE_PID, (u32)tsk->pid);
489         NLA_PUT_TYPE(rep_skb, struct taskstats, TASKSTATS_TYPE_STATS,
490                         *tidstats);
491         nla_nest_end(rep_skb, na);
492
493         if (!is_thread_group)
494                 goto send;
495
496         /*
497          * tsk has/had a thread group so fill the tsk->signal->stats structure
498          * Doesn't matter if tsk is the leader or the last group member leaving
499          */
500
501         fill_tgid_exit(tsk);
502         if (!group_dead)
503                 goto send;
504
505         na = nla_nest_start(rep_skb, TASKSTATS_TYPE_AGGR_TGID);
506         NLA_PUT_U32(rep_skb, TASKSTATS_TYPE_TGID, (u32)tsk->tgid);
507         /* No locking needed for tsk->signal->stats since group is dead */
508         NLA_PUT_TYPE(rep_skb, struct taskstats, TASKSTATS_TYPE_STATS,
509                         *tsk->signal->stats);
510         nla_nest_end(rep_skb, na);
511
512 send:
513         send_cpu_listeners(rep_skb, mycpu);
514         return;
515
516 nla_put_failure:
517         genlmsg_cancel(rep_skb, reply);
518         goto ret;
519 err_skb:
520         nlmsg_free(rep_skb);
521 ret:
522         return;
523 }
524
525 static struct genl_ops taskstats_ops = {
526         .cmd            = TASKSTATS_CMD_GET,
527         .doit           = taskstats_user_cmd,
528         .policy         = taskstats_cmd_get_policy,
529 };
530
531 /* Needed early in initialization */
532 void __init taskstats_init_early(void)
533 {
534         unsigned int i;
535
536         taskstats_cache = kmem_cache_create("taskstats_cache",
537                                                 sizeof(struct taskstats),
538                                                 0, SLAB_PANIC, NULL, NULL);
539         for_each_possible_cpu(i) {
540                 INIT_LIST_HEAD(&(per_cpu(listener_array, i).list));
541                 init_rwsem(&(per_cpu(listener_array, i).sem));
542         }
543 }
544
545 static int __init taskstats_init(void)
546 {
547         int rc;
548
549         rc = genl_register_family(&family);
550         if (rc)
551                 return rc;
552
553         rc = genl_register_ops(&family, &taskstats_ops);
554         if (rc < 0)
555                 goto err;
556
557         family_registered = 1;
558         return 0;
559 err:
560         genl_unregister_family(&family);
561         return rc;
562 }
563
564 /*
565  * late initcall ensures initialization of statistics collection
566  * mechanisms precedes initialization of the taskstats interface
567  */
568 late_initcall(taskstats_init);