sys/kern/kern_acct.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
   5  * All or some portions of this file are derived from material licensed
   6  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
   7  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
   8  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
   9  *
  10  * Copyright (c) 1994 Christopher G. Demetriou
  11  * Copyright (c) 2005 Robert N. M. Watson
  12  *
  13  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  14  * modification, are permitted provided that the following conditions
  15  * are met:
  16  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  18  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  19  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  20  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  21  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  22  *    must display the following acknowledgement:
  23  *      This product includes software developed by the University of
  24  *      California, Berkeley and its contributors.
  25  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  26  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  27  *    without specific prior written permission.
  28  *
  29  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  30  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  31  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  32  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  33  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  34  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  35  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  36  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  37  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  38  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  39  * SUCH DAMAGE.
  40  *
  41  *      @(#)kern_acct.c 8.1 (Berkeley) 6/14/93
  42  */
  43
  44 #include <sys/cdefs.h>
  45 __FBSDID("$FreeBSD$");
  46
  47 #include "opt_mac.h"
  48
  49 #include <sys/param.h>
  50 #include <sys/systm.h>
  51 #include <sys/acct.h>
  52 #include <sys/fcntl.h>
  53 #include <sys/kernel.h>
  54 #include <sys/kthread.h>
  55 #include <sys/lock.h>
  56 #include <sys/mac.h>
  57 #include <sys/mount.h>
  58 #include <sys/mutex.h>
  59 #include <sys/namei.h>
  60 #include <sys/proc.h>
  61 #include <sys/resourcevar.h>
  62 #include <sys/sched.h>
  63 #include <sys/sx.h>
  64 #include <sys/sysctl.h>
  65 #include <sys/sysent.h>
  66 #include <sys/syslog.h>
  67 #include <sys/sysproto.h>
  68 #include <sys/tty.h>
  69 #include <sys/vnode.h>
  70
  71 /*
  72  * The routines implemented in this file are described in:
  73  *      Leffler, et al.: The Design and Implementation of the 4.3BSD
  74  *          UNIX Operating System (Addison Welley, 1989)
  75  * on pages 62-63.
  76  *
  77  * Arguably, to simplify accounting operations, this mechanism should
  78  * be replaced by one in which an accounting log file (similar to /dev/klog)
  79  * is read by a user process, etc.  However, that has its own problems.
  80  */
  81
  82 /*
  83  * Internal accounting functions.
  84  * The former's operation is described in Leffler, et al., and the latter
  85  * was provided by UCB with the 4.4BSD-Lite release
  86  */
  87 static comp_t   encode_comp_t(u_long, u_long);
  88 static void     acctwatch(void);
  89 static void     acct_thread(void *);
  90 static int      acct_disable(struct thread *);
  91
  92 /*
  93  * Accounting vnode pointer, saved vnode pointer, and flags for each.
  94  * acct_sx protects against changes to the active vnode and credentials
  95  * while accounting records are being committed to disk.
  96  */
  97 static int               acct_suspended;
  98 static struct vnode     *acct_vp;
  99 static struct ucred     *acct_cred;
 100 static int               acct_flags;
 101 static struct sx         acct_sx;
 102
 103 SX_SYSINIT(acct, &acct_sx, "acct_sx");
 104
 105 /*
 106  * State of the accounting kthread.
 107  */
 108 static int               acct_state;
 109
 110 #define ACCT_RUNNING    1       /* Accounting kthread is running. */
 111 #define ACCT_EXITREQ    2       /* Accounting kthread should exit. */
 112
 113 /*
 114  * Values associated with enabling and disabling accounting
 115  */
 116 static int acctsuspend = 2;     /* stop accounting when < 2% free space left */
 117 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, acct_suspend, CTLFLAG_RW,
 118         &acctsuspend, 0, "percentage of free disk space below which accounting stops");
 119
 120 static int acctresume = 4;      /* resume when free space risen to > 4% */
 121 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, acct_resume, CTLFLAG_RW,
 122         &acctresume, 0, "percentage of free disk space above which accounting resumes");
 123
 124 static int acctchkfreq = 15;    /* frequency (in seconds) to check space */
 125
 126 static int
 127 sysctl_acct_chkfreq(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 128 {
 129         int error, value;
 130
 131         /* Write out the old value. */
 132         error = SYSCTL_OUT(req, &acctchkfreq, sizeof(int));
 133         if (error || req->newptr == NULL)
 134                 return (error);
 135
 136         /* Read in and verify the new value. */
 137         error = SYSCTL_IN(req, &value, sizeof(int));
 138         if (error)
 139                 return (error);
 140         if (value <= 0)
 141                 return (EINVAL);
 142         acctchkfreq = value;
 143         return (0);
 144 }
 145 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, acct_chkfreq, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 146     &acctchkfreq, 0, sysctl_acct_chkfreq, "I",
 147     "frequency for checking the free space");
 148
 149 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, acct_suspended, CTLFLAG_RD, &acct_suspended, 0,
 150         "Accounting suspended or not");
 151
 152 /*
 153  * Accounting system call.  Written based on the specification and
 154  * previous implementation done by Mark Tinguely.
 155  *
 156  * MPSAFE
 157  */
 158 int
 159 acct(struct thread *td, struct acct_args *uap)
 160 {
 161         struct nameidata nd;
 162         int error, flags;
 163
 164         /* Make sure that the caller is root. */
 165         error = suser(td);
 166         if (error)
 167                 return (error);
 168
 169         /*
 170          * If accounting is to be started to a file, open that file for
 171          * appending and make sure it's a 'normal'.  While we could
 172          * conditionally acquire Giant here, we're actually interacting with
 173          * vnodes from possibly two file systems, making the logic a bit
 174          * complicated.  For now, use Giant unconditionally.
 175          */
 176         mtx_lock(&Giant);
 177         if (uap->path != NULL) {
 178                 NDINIT(&nd, LOOKUP, NOFOLLOW, UIO_USERSPACE, uap->path, td);
 179                 flags = FWRITE | O_APPEND;
 180                 error = vn_open(&nd, &flags, 0, -1);
 181                 if (error)
 182                         goto done;
 183                 NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
 184 #ifdef MAC
 185                 error = mac_check_system_acct(td->td_ucred, nd.ni_vp);
 186                 if (error) {
 187                         VOP_UNLOCK(nd.ni_vp, 0, td);
 188                         vn_close(nd.ni_vp, flags, td->td_ucred, td);
 189                         goto done;
 190                 }
 191 #endif
 192                 VOP_UNLOCK(nd.ni_vp, 0, td);
 193                 if (nd.ni_vp->v_type != VREG) {
 194                         vn_close(nd.ni_vp, flags, td->td_ucred, td);
 195                         error = EACCES;
 196                         goto done;
 197                 }
 198 #ifdef MAC
 199         } else {
 200                 error = mac_check_system_acct(td->td_ucred, NULL);
 201                 if (error)
 202                         goto done;
 203 #endif
 204         }
 205
 206         /*
 207          * Disallow concurrent access to the accounting vnode while we swap
 208          * it out, in order to prevent access after close.
 209          */
 210         sx_xlock(&acct_sx);
 211
 212         /*
 213          * If accounting was previously enabled, kill the old space-watcher,
 214          * close the file, and (if no new file was specified, leave).  Reset
 215          * the suspended state regardless of whether accounting remains
 216          * enabled.
 217          */
 218         acct_suspended = 0;
 219         if (acct_vp != NULL)
 220                 error = acct_disable(td);
 221         if (uap->path == NULL) {
 222                 if (acct_state & ACCT_RUNNING) {
 223                         acct_state |= ACCT_EXITREQ;
 224                         wakeup(&acct_state);
 225                 }
 226                 sx_xunlock(&acct_sx);
 227                 goto done;
 228         }
 229
 230         /*
 231          * Save the new accounting file vnode, and schedule the new
 232          * free space watcher.
 233          */
 234         acct_vp = nd.ni_vp;
 235         acct_cred = crhold(td->td_ucred);
 236         acct_flags = flags;
 237         if (acct_state & ACCT_RUNNING)
 238                 acct_state &= ~ACCT_EXITREQ;
 239         else {
 240                 /*
 241                  * Try to start up an accounting kthread.  We may start more
 242                  * than one, but if so the extras will commit suicide as
 243                  * soon as they start up.
 244                  */
 245                 error = kthread_create(acct_thread, NULL, NULL, 0, 0,
 246                     "accounting");
 247                 if (error) {
 248                         (void) vn_close(acct_vp, acct_flags, acct_cred, td);
 249                         crfree(acct_cred);
 250                         acct_vp = NULL;
 251                         acct_cred = NULL;
 252                         acct_flags = 0;
 253                         sx_xunlock(&acct_sx);
 254                         log(LOG_NOTICE, "Unable to start accounting thread\n");
 255                         goto done;
 256                 }
 257         }
 258         sx_xunlock(&acct_sx);
 259         log(LOG_NOTICE, "Accounting enabled\n");
 260 done:
 261         mtx_unlock(&Giant);
 262         return (error);
 263 }
 264
 265 /*
 266  * Disable currently in-progress accounting by closing the vnode, dropping
 267  * our reference to the credential, and clearing the vnode's flags.
 268  */
 269 static int
 270 acct_disable(struct thread *td)
 271 {
 272         int error;
 273
 274         sx_assert(&acct_sx, SX_XLOCKED);
 275         error = vn_close(acct_vp, acct_flags, acct_cred, td);
 276         crfree(acct_cred);
 277         acct_vp = NULL;
 278         acct_cred = NULL;
 279         acct_flags = 0;
 280         log(LOG_NOTICE, "Accounting disabled\n");
 281         return (error);
 282 }
 283
 284 /*
 285  * Write out process accounting information, on process exit.
 286  * Data to be written out is specified in Leffler, et al.
 287  * and are enumerated below.  (They're also noted in the system
 288  * "acct.h" header file.)
 289  */
 290 int
 291 acct_process(struct thread *td)
 292 {
 293         struct acct acct;
 294         struct timeval ut, st, tmp;
 295         struct plimit *newlim, *oldlim;
 296         struct proc *p;
 297         struct rusage *r;
 298         int t, ret, vfslocked;
 299
 300         /*
 301          * Lockless check of accounting condition before doing the hard
 302          * work.
 303          */
 304         if (acct_vp == NULL || acct_suspended)
 305                 return (0);
 306
 307         sx_slock(&acct_sx);
 308
 309         /*
 310          * If accounting isn't enabled, don't bother.  Have to check again
 311          * once we own the lock in case we raced with disabling of accounting
 312          * by another thread.
 313          */
 314         if (acct_vp == NULL || acct_suspended) {
 315                 sx_sunlock(&acct_sx);
 316                 return (0);
 317         }
 318
 319         p = td->td_proc;
 320
 321         /*
 322          * Get process accounting information.
 323          */
 324
 325         PROC_LOCK(p);
 326         /* (1) The name of the command that ran */
 327         bcopy(p->p_comm, acct.ac_comm, sizeof acct.ac_comm);
 328
 329         /* (2) The amount of user and system time that was used */
 330         calcru(p, &ut, &st);
 331         acct.ac_utime = encode_comp_t(ut.tv_sec, ut.tv_usec);
 332         acct.ac_stime = encode_comp_t(st.tv_sec, st.tv_usec);
 333
 334         /* (3) The elapsed time the command ran (and its starting time) */
 335         tmp = boottime;
 336         timevaladd(&tmp, &p->p_stats->p_start);
 337         acct.ac_btime = tmp.tv_sec;
 338         microuptime(&tmp);
 339         timevalsub(&tmp, &p->p_stats->p_start);
 340         acct.ac_etime = encode_comp_t(tmp.tv_sec, tmp.tv_usec);
 341
 342         /* (4) The average amount of memory used */
 343         r = &p->p_stats->p_ru;
 344         tmp = ut;
 345         timevaladd(&tmp, &st);
 346         t = tmp.tv_sec * hz + tmp.tv_usec / tick;
 347         if (t)
 348                 acct.ac_mem = (r->ru_ixrss + r->ru_idrss + r->ru_isrss) / t;
 349         else
 350                 acct.ac_mem = 0;
 351
 352         /* (5) The number of disk I/O operations done */
 353         acct.ac_io = encode_comp_t(r->ru_inblock + r->ru_oublock, 0);
 354
 355         /* (6) The UID and GID of the process */
 356         acct.ac_uid = p->p_ucred->cr_ruid;
 357         acct.ac_gid = p->p_ucred->cr_rgid;
 358
 359         /* (7) The terminal from which the process was started */
 360         SESS_LOCK(p->p_session);
 361         if ((p->p_flag & P_CONTROLT) && p->p_pgrp->pg_session->s_ttyp)
 362                 acct.ac_tty = dev2udev(p->p_pgrp->pg_session->s_ttyp->t_dev);
 363         else
 364                 acct.ac_tty = NODEV;
 365         SESS_UNLOCK(p->p_session);
 366
 367         /* (8) The boolean flags that tell how the process terminated, etc. */
 368         acct.ac_flag = p->p_acflag;
 369         PROC_UNLOCK(p);
 370
 371         /*
 372          * Eliminate any file size rlimit.
 373          */
 374         newlim = lim_alloc();
 375         PROC_LOCK(p);
 376         oldlim = p->p_limit;
 377         lim_copy(newlim, oldlim);
 378         newlim->pl_rlimit[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = RLIM_INFINITY;
 379         p->p_limit = newlim;
 380         PROC_UNLOCK(p);
 381         lim_free(oldlim);
 382
 383         /*
 384          * Write the accounting information to the file.
 385          */
 386         vfslocked = VFS_LOCK_GIANT(acct_vp->v_mount);
 387         VOP_LEASE(acct_vp, td, acct_cred, LEASE_WRITE);
 388         ret = vn_rdwr(UIO_WRITE, acct_vp, (caddr_t)&acct, sizeof (acct),
 389             (off_t)0, UIO_SYSSPACE, IO_APPEND|IO_UNIT, acct_cred, NOCRED,
 390             (int *)0, td);
 391         VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
 392         sx_sunlock(&acct_sx);
 393         return (ret);
 394 }
 395
 396 /*
 397  * Encode_comp_t converts from ticks in seconds and microseconds
 398  * to ticks in 1/AHZ seconds.  The encoding is described in
 399  * Leffler, et al., on page 63.
 400  */
 401
 402 #define MANTSIZE        13                      /* 13 bit mantissa. */
 403 #define EXPSIZE         3                       /* Base 8 (3 bit) exponent. */
 404 #define MAXFRACT        ((1 << MANTSIZE) - 1)   /* Maximum fractional value. */
 405
 406 static comp_t
 407 encode_comp_t(u_long s, u_long us)
 408 {
 409         int exp, rnd;
 410
 411         exp = 0;
 412         rnd = 0;
 413         s *= AHZ;
 414         s += us / (1000000 / AHZ);      /* Maximize precision. */
 415
 416         while (s > MAXFRACT) {
 417         rnd = s & (1 << (EXPSIZE - 1)); /* Round up? */
 418                 s >>= EXPSIZE;          /* Base 8 exponent == 3 bit shift. */
 419                 exp++;
 420         }
 421
 422         /* If we need to round up, do it (and handle overflow correctly). */
 423         if (rnd && (++s > MAXFRACT)) {
 424                 s >>= EXPSIZE;
 425                 exp++;
 426         }
 427
 428         /* Clean it up and polish it off. */
 429         exp <<= MANTSIZE;               /* Shift the exponent into place */
 430         exp += s;                       /* and add on the mantissa. */
 431         return (exp);
 432 }
 433
 434 /*
 435  * Periodically check the filesystem to see if accounting
 436  * should be turned on or off.  Beware the case where the vnode
 437  * has been vgone()'d out from underneath us, e.g. when the file
 438  * system containing the accounting file has been forcibly unmounted.
 439  */
 440 /* ARGSUSED */
 441 static void
 442 acctwatch(void)
 443 {
 444         struct statfs sb;
 445         int vfslocked;
 446
 447         sx_assert(&acct_sx, SX_XLOCKED);
 448
 449         /*
 450          * If accounting was disabled before our kthread was scheduled,
 451          * then acct_vp might be NULL.  If so, just ask our kthread to
 452          * exit and return.
 453          */
 454         if (acct_vp == NULL) {
 455                 acct_state |= ACCT_EXITREQ;
 456                 return;
 457         }
 458
 459         /*
 460          * If our vnode is no longer valid, tear it down and signal the
 461          * accounting thread to die.
 462          */
 463         vfslocked = VFS_LOCK_GIANT(acct_vp->v_mount);
 464         if (acct_vp->v_type == VBAD) {
 465                 (void) acct_disable(NULL);
 466                 VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
 467                 acct_state |= ACCT_EXITREQ;
 468                 return;
 469         }
 470
 471         /*
 472          * Stopping here is better than continuing, maybe it will be VBAD
 473          * next time around.
 474          */
 475         if (VFS_STATFS(acct_vp->v_mount, &sb, curthread) < 0) {
 476                 VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
 477                 return;
 478         }
 479         VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
 480         if (acct_suspended) {
 481                 if (sb.f_bavail > (int64_t)(acctresume * sb.f_blocks /
 482                     100)) {
 483                         acct_suspended = 0;
 484                         log(LOG_NOTICE, "Accounting resumed\n");
 485                 }
 486         } else {
 487                 if (sb.f_bavail <= (int64_t)(acctsuspend * sb.f_blocks /
 488                     100)) {
 489                         acct_suspended = 1;
 490                         log(LOG_NOTICE, "Accounting suspended\n");
 491                 }
 492         }
 493 }
 494
 495 /*
 496  * The main loop for the dedicated kernel thread that periodically calls
 497  * acctwatch().
 498  */
 499 static void
 500 acct_thread(void *dummy)
 501 {
 502         u_char pri;
 503
 504         /* This is a low-priority kernel thread. */
 505         pri = PRI_MAX_KERN;
 506         mtx_lock_spin(&sched_lock);
 507         sched_prio(curthread, pri);
 508         mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 509
 510         /* If another accounting kthread is already running, just die. */
 511         sx_xlock(&acct_sx);
 512         if (acct_state & ACCT_RUNNING) {
 513                 sx_xunlock(&acct_sx);
 514                 kthread_exit(0);
 515         }
 516         acct_state |= ACCT_RUNNING;
 517
 518         /* Loop until we are asked to exit. */
 519         while (!(acct_state & ACCT_EXITREQ)) {
 520
 521                 /* Perform our periodic checks. */
 522                 acctwatch();
 523
 524                 /*
 525                  * We check this flag again before sleeping since the
 526                  * acctwatch() might have shut down accounting and asked us
 527                  * to exit.
 528                  */
 529                 if (!(acct_state & ACCT_EXITREQ)) {
 530                         sx_xunlock(&acct_sx);
 531                         tsleep(&acct_state, pri, "-", acctchkfreq * hz);
 532                         sx_xlock(&acct_sx);
 533                 }
 534         }
 535
 536         /*
 537          * Acknowledge the exit request and shutdown.  We clear both the
 538          * exit request and running flags.
 539          */
 540         acct_state = 0;
 541         sx_xunlock(&acct_sx);
 542         kthread_exit(0);
 543 }