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  * Copyright (c) 2005 Robert N. M. Watson
   6  * All rights reserved.
   7  *
   8  * All or some portions of this file are derived from material licensed
   9  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
  10  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
  11  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
  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  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  * Copyright (c) 1994 Christopher G. Demetriou
  38  *
  39  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  40  * modification, are permitted provided that the following conditions
  41  * are met:
  42  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  43  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  44  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  45  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  46  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  47  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  48  *    must display the following acknowledgement:
  49  *      This product includes software developed by the University of
  50  *      California, Berkeley and its contributors.
  51  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  52  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  53  *    without specific prior written permission.
  54  *
  55  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  56  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  57  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  58  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  59  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  60  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  61  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  62  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  63  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  64  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  65  * SUCH DAMAGE.
  66  *
  67  *      @(#)kern_acct.c 8.1 (Berkeley) 6/14/93
  68  */
  69
  70 #include <sys/cdefs.h>
  71 __FBSDID("$FreeBSD$");
  72
  73 #include "opt_mac.h"
  74
  75 #include <sys/param.h>
  76 #include <sys/systm.h>
  77 #include <sys/acct.h>
  78 #include <sys/fcntl.h>
  79 #include <sys/kernel.h>
  80 #include <sys/kthread.h>
  81 #include <sys/lock.h>
  82 #include <sys/mount.h>
  83 #include <sys/mutex.h>
  84 #include <sys/namei.h>
  85 #include <sys/priv.h>
  86 #include <sys/proc.h>
  87 #include <sys/resourcevar.h>
  88 #include <sys/sched.h>
  89 #include <sys/sx.h>
  90 #include <sys/sysctl.h>
  91 #include <sys/sysent.h>
  92 #include <sys/syslog.h>
  93 #include <sys/sysproto.h>
  94 #include <sys/tty.h>
  95 #include <sys/vnode.h>
  96
  97 #include <security/mac/mac_framework.h>
  98
  99 /*
 100  * The routines implemented in this file are described in:
 101  *      Leffler, et al.: The Design and Implementation of the 4.3BSD
 102  *          UNIX Operating System (Addison Welley, 1989)
 103  * on pages 62-63.
 104  *
 105  * Arguably, to simplify accounting operations, this mechanism should
 106  * be replaced by one in which an accounting log file (similar to /dev/klog)
 107  * is read by a user process, etc.  However, that has its own problems.
 108  */
 109
 110 /*
 111  * Internal accounting functions.
 112  * The former's operation is described in Leffler, et al., and the latter
 113  * was provided by UCB with the 4.4BSD-Lite release
 114  */
 115 static comp_t   encode_comp_t(u_long, u_long);
 116 static void     acctwatch(void);
 117 static void     acct_thread(void *);
 118 static int      acct_disable(struct thread *);
 119
 120 /*
 121  * Accounting vnode pointer, saved vnode pointer, and flags for each.
 122  * acct_sx protects against changes to the active vnode and credentials
 123  * while accounting records are being committed to disk.
 124  */
 125 static int               acct_configured;
 126 static int               acct_suspended;
 127 static struct vnode     *acct_vp;
 128 static struct ucred     *acct_cred;
 129 static int               acct_flags;
 130 static struct sx         acct_sx;
 131
 132 SX_SYSINIT(acct, &acct_sx, "acct_sx");
 133
 134 /*
 135  * State of the accounting kthread.
 136  */
 137 static int               acct_state;
 138
 139 #define ACCT_RUNNING    1       /* Accounting kthread is running. */
 140 #define ACCT_EXITREQ    2       /* Accounting kthread should exit. */
 141
 142 /*
 143  * Values associated with enabling and disabling accounting
 144  */
 145 static int acctsuspend = 2;     /* stop accounting when < 2% free space left */
 146 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, acct_suspend, CTLFLAG_RW,
 147         &acctsuspend, 0, "percentage of free disk space below which accounting stops");
 148
 149 static int acctresume = 4;      /* resume when free space risen to > 4% */
 150 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, acct_resume, CTLFLAG_RW,
 151         &acctresume, 0, "percentage of free disk space above which accounting resumes");
 152
 153 static int acctchkfreq = 15;    /* frequency (in seconds) to check space */
 154
 155 static int
 156 sysctl_acct_chkfreq(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 157 {
 158         int error, value;
 159
 160         /* Write out the old value. */
 161         error = SYSCTL_OUT(req, &acctchkfreq, sizeof(int));
 162         if (error || req->newptr == NULL)
 163                 return (error);
 164
 165         /* Read in and verify the new value. */
 166         error = SYSCTL_IN(req, &value, sizeof(int));
 167         if (error)
 168                 return (error);
 169         if (value <= 0)
 170                 return (EINVAL);
 171         acctchkfreq = value;
 172         return (0);
 173 }
 174 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, acct_chkfreq, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 175     &acctchkfreq, 0, sysctl_acct_chkfreq, "I",
 176     "frequency for checking the free space");
 177
 178 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, acct_configured, CTLFLAG_RD, &acct_configured, 0,
 179         "Accounting configured or not");
 180
 181 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, acct_suspended, CTLFLAG_RD, &acct_suspended, 0,
 182         "Accounting suspended or not");
 183
 184 /*
 185  * Accounting system call.  Written based on the specification and previous
 186  * implementation done by Mark Tinguely.
 187  */
 188 int
 189 acct(struct thread *td, struct acct_args *uap)
 190 {
 191         struct nameidata nd;
 192         int error, flags, vfslocked;
 193
 194         error = priv_check(td, PRIV_ACCT);
 195         if (error)
 196                 return (error);
 197
 198         /*
 199          * If accounting is to be started to a file, open that file for
 200          * appending and make sure it's a 'normal'.
 201          */
 202         if (uap->path != NULL) {
 203                 NDINIT(&nd, LOOKUP, NOFOLLOW | MPSAFE | AUDITVNODE1,
 204                     UIO_USERSPACE, uap->path, td);
 205                 flags = FWRITE | O_APPEND;
 206                 error = vn_open(&nd, &flags, 0, -1);
 207                 if (error)
 208                         return (error);
 209                 vfslocked = NDHASGIANT(&nd);
 210                 NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
 211 #ifdef MAC
 212                 error = mac_check_system_acct(td->td_ucred, nd.ni_vp);
 213                 if (error) {
 214                         VOP_UNLOCK(nd.ni_vp, 0, td);
 215                         vn_close(nd.ni_vp, flags, td->td_ucred, td);
 216                         VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
 217                         return (error);
 218                 }
 219 #endif
 220                 VOP_UNLOCK(nd.ni_vp, 0, td);
 221                 if (nd.ni_vp->v_type != VREG) {
 222                         vn_close(nd.ni_vp, flags, td->td_ucred, td);
 223                         VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
 224                         return (EACCES);
 225                 }
 226                 VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
 227 #ifdef MAC
 228         } else {
 229                 error = mac_check_system_acct(td->td_ucred, NULL);
 230                 if (error)
 231                         return (error);
 232 #endif
 233         }
 234
 235         /*
 236          * Disallow concurrent access to the accounting vnode while we swap
 237          * it out, in order to prevent access after close.
 238          */
 239         sx_xlock(&acct_sx);
 240
 241         /*
 242          * If accounting was previously enabled, kill the old space-watcher,
 243          * close the file, and (if no new file was specified, leave).  Reset
 244          * the suspended state regardless of whether accounting remains
 245          * enabled.
 246          */
 247         acct_suspended = 0;
 248         if (acct_vp != NULL) {
 249                 vfslocked = VFS_LOCK_GIANT(acct_vp->v_mount);
 250                 error = acct_disable(td);
 251                 VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
 252         }
 253         if (uap->path == NULL) {
 254                 if (acct_state & ACCT_RUNNING) {
 255                         acct_state |= ACCT_EXITREQ;
 256                         wakeup(&acct_state);
 257                 }
 258                 sx_xunlock(&acct_sx);
 259                 return (error);
 260         }
 261
 262         /*
 263          * Save the new accounting file vnode, and schedule the new
 264          * free space watcher.
 265          */
 266         acct_vp = nd.ni_vp;
 267         acct_cred = crhold(td->td_ucred);
 268         acct_flags = flags;
 269         if (acct_state & ACCT_RUNNING)
 270                 acct_state &= ~ACCT_EXITREQ;
 271         else {
 272                 /*
 273                  * Try to start up an accounting kthread.  We may start more
 274                  * than one, but if so the extras will commit suicide as
 275                  * soon as they start up.
 276                  */
 277                 error = kthread_create(acct_thread, NULL, NULL, 0, 0,
 278                     "accounting");
 279                 if (error) {
 280                         vfslocked = VFS_LOCK_GIANT(acct_vp->v_mount);
 281                         (void) vn_close(acct_vp, acct_flags, acct_cred, td);
 282                         VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
 283                         crfree(acct_cred);
 284                         acct_configured = 0;
 285                         acct_vp = NULL;
 286                         acct_cred = NULL;
 287                         acct_flags = 0;
 288                         sx_xunlock(&acct_sx);
 289                         log(LOG_NOTICE, "Unable to start accounting thread\n");
 290                         return (error);
 291                 }
 292         }
 293         acct_configured = 1;
 294         sx_xunlock(&acct_sx);
 295         log(LOG_NOTICE, "Accounting enabled\n");
 296         return (error);
 297 }
 298
 299 /*
 300  * Disable currently in-progress accounting by closing the vnode, dropping
 301  * our reference to the credential, and clearing the vnode's flags.
 302  */
 303 static int
 304 acct_disable(struct thread *td)
 305 {
 306         int error;
 307
 308         sx_assert(&acct_sx, SX_XLOCKED);
 309         error = vn_close(acct_vp, acct_flags, acct_cred, td);
 310         crfree(acct_cred);
 311         acct_configured = 0;
 312         acct_vp = NULL;
 313         acct_cred = NULL;
 314         acct_flags = 0;
 315         log(LOG_NOTICE, "Accounting disabled\n");
 316         return (error);
 317 }
 318
 319 /*
 320  * Write out process accounting information, on process exit.
 321  * Data to be written out is specified in Leffler, et al.
 322  * and are enumerated below.  (They're also noted in the system
 323  * "acct.h" header file.)
 324  */
 325 int
 326 acct_process(struct thread *td)
 327 {
 328         struct acct acct;
 329         struct timeval ut, st, tmp;
 330         struct plimit *newlim, *oldlim;
 331         struct proc *p;
 332         struct rusage *r;
 333         int t, ret, vfslocked;
 334
 335         /*
 336          * Lockless check of accounting condition before doing the hard
 337          * work.
 338          */
 339         if (acct_vp == NULL || acct_suspended)
 340                 return (0);
 341
 342         sx_slock(&acct_sx);
 343
 344         /*
 345          * If accounting isn't enabled, don't bother.  Have to check again
 346          * once we own the lock in case we raced with disabling of accounting
 347          * by another thread.
 348          */
 349         if (acct_vp == NULL || acct_suspended) {
 350                 sx_sunlock(&acct_sx);
 351                 return (0);
 352         }
 353
 354         p = td->td_proc;
 355
 356         /*
 357          * Get process accounting information.
 358          */
 359
 360         PROC_LOCK(p);
 361         /* (1) The name of the command that ran */
 362         bcopy(p->p_comm, acct.ac_comm, sizeof acct.ac_comm);
 363
 364         /* (2) The amount of user and system time that was used */
 365         calcru(p, &ut, &st);
 366         acct.ac_utime = encode_comp_t(ut.tv_sec, ut.tv_usec);
 367         acct.ac_stime = encode_comp_t(st.tv_sec, st.tv_usec);
 368
 369         /* (3) The elapsed time the command ran (and its starting time) */
 370         tmp = boottime;
 371         timevaladd(&tmp, &p->p_stats->p_start);
 372         acct.ac_btime = tmp.tv_sec;
 373         microuptime(&tmp);
 374         timevalsub(&tmp, &p->p_stats->p_start);
 375         acct.ac_etime = encode_comp_t(tmp.tv_sec, tmp.tv_usec);
 376
 377         /* (4) The average amount of memory used */
 378         r = &p->p_stats->p_ru;
 379         tmp = ut;
 380         timevaladd(&tmp, &st);
 381         t = tmp.tv_sec * hz + tmp.tv_usec / tick;
 382         if (t)
 383                 acct.ac_mem = (r->ru_ixrss + r->ru_idrss + r->ru_isrss) / t;
 384         else
 385                 acct.ac_mem = 0;
 386
 387         /* (5) The number of disk I/O operations done */
 388         acct.ac_io = encode_comp_t(r->ru_inblock + r->ru_oublock, 0);
 389
 390         /* (6) The UID and GID of the process */
 391         acct.ac_uid = p->p_ucred->cr_ruid;
 392         acct.ac_gid = p->p_ucred->cr_rgid;
 393
 394         /* (7) The terminal from which the process was started */
 395         SESS_LOCK(p->p_session);
 396         if ((p->p_flag & P_CONTROLT) && p->p_pgrp->pg_session->s_ttyp)
 397                 acct.ac_tty = dev2udev(p->p_pgrp->pg_session->s_ttyp->t_dev);
 398         else
 399                 acct.ac_tty = NODEV;
 400         SESS_UNLOCK(p->p_session);
 401
 402         /* (8) The boolean flags that tell how the process terminated, etc. */
 403         acct.ac_flag = p->p_acflag;
 404         PROC_UNLOCK(p);
 405
 406         /*
 407          * Eliminate any file size rlimit.
 408          */
 409         newlim = lim_alloc();
 410         PROC_LOCK(p);
 411         oldlim = p->p_limit;
 412         lim_copy(newlim, oldlim);
 413         newlim->pl_rlimit[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = RLIM_INFINITY;
 414         p->p_limit = newlim;
 415         PROC_UNLOCK(p);
 416         lim_free(oldlim);
 417
 418         /*
 419          * Write the accounting information to the file.
 420          */
 421         vfslocked = VFS_LOCK_GIANT(acct_vp->v_mount);
 422         VOP_LEASE(acct_vp, td, acct_cred, LEASE_WRITE);
 423         ret = vn_rdwr(UIO_WRITE, acct_vp, (caddr_t)&acct, sizeof (acct),
 424             (off_t)0, UIO_SYSSPACE, IO_APPEND|IO_UNIT, acct_cred, NOCRED,
 425             (int *)0, td);
 426         VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
 427         sx_sunlock(&acct_sx);
 428         return (ret);
 429 }
 430
 431 /*
 432  * Encode_comp_t converts from ticks in seconds and microseconds
 433  * to ticks in 1/AHZ seconds.  The encoding is described in
 434  * Leffler, et al., on page 63.
 435  */
 436
 437 #define MANTSIZE        13                      /* 13 bit mantissa. */
 438 #define EXPSIZE         3                       /* Base 8 (3 bit) exponent. */
 439 #define MAXFRACT        ((1 << MANTSIZE) - 1)   /* Maximum fractional value. */
 440
 441 static comp_t
 442 encode_comp_t(u_long s, u_long us)
 443 {
 444         int exp, rnd;
 445
 446         exp = 0;
 447         rnd = 0;
 448         s *= AHZ;
 449         s += us / (1000000 / AHZ);      /* Maximize precision. */
 450
 451         while (s > MAXFRACT) {
 452         rnd = s & (1 << (EXPSIZE - 1)); /* Round up? */
 453                 s >>= EXPSIZE;          /* Base 8 exponent == 3 bit shift. */
 454                 exp++;
 455         }
 456
 457         /* If we need to round up, do it (and handle overflow correctly). */
 458         if (rnd && (++s > MAXFRACT)) {
 459                 s >>= EXPSIZE;
 460                 exp++;
 461         }
 462
 463         /* Clean it up and polish it off. */
 464         exp <<= MANTSIZE;               /* Shift the exponent into place */
 465         exp += s;                       /* and add on the mantissa. */
 466         return (exp);
 467 }
 468
 469 /*
 470  * Periodically check the filesystem to see if accounting
 471  * should be turned on or off.  Beware the case where the vnode
 472  * has been vgone()'d out from underneath us, e.g. when the file
 473  * system containing the accounting file has been forcibly unmounted.
 474  */
 475 /* ARGSUSED */
 476 static void
 477 acctwatch(void)
 478 {
 479         struct statfs sb;
 480         int vfslocked;
 481
 482         sx_assert(&acct_sx, SX_XLOCKED);
 483
 484         /*
 485          * If accounting was disabled before our kthread was scheduled,
 486          * then acct_vp might be NULL.  If so, just ask our kthread to
 487          * exit and return.
 488          */
 489         if (acct_vp == NULL) {
 490                 acct_state |= ACCT_EXITREQ;
 491                 return;
 492         }
 493
 494         /*
 495          * If our vnode is no longer valid, tear it down and signal the
 496          * accounting thread to die.
 497          */
 498         vfslocked = VFS_LOCK_GIANT(acct_vp->v_mount);
 499         if (acct_vp->v_type == VBAD) {
 500                 (void) acct_disable(NULL);
 501                 VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
 502                 acct_state |= ACCT_EXITREQ;
 503                 return;
 504         }
 505
 506         /*
 507          * Stopping here is better than continuing, maybe it will be VBAD
 508          * next time around.
 509          */
 510         if (VFS_STATFS(acct_vp->v_mount, &sb, curthread) < 0) {
 511                 VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
 512                 return;
 513         }
 514         VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
 515         if (acct_suspended) {
 516                 if (sb.f_bavail > (int64_t)(acctresume * sb.f_blocks /
 517                     100)) {
 518                         acct_suspended = 0;
 519                         log(LOG_NOTICE, "Accounting resumed\n");
 520                 }
 521         } else {
 522                 if (sb.f_bavail <= (int64_t)(acctsuspend * sb.f_blocks /
 523                     100)) {
 524                         acct_suspended = 1;
 525                         log(LOG_NOTICE, "Accounting suspended\n");
 526                 }
 527         }
 528 }
 529
 530 /*
 531  * The main loop for the dedicated kernel thread that periodically calls
 532  * acctwatch().
 533  */
 534 static void
 535 acct_thread(void *dummy)
 536 {
 537         u_char pri;
 538
 539         /* This is a low-priority kernel thread. */
 540         pri = PRI_MAX_KERN;
 541         mtx_lock_spin(&sched_lock);
 542         sched_prio(curthread, pri);
 543         mtx_unlock_spin(&sched_lock);
 544
 545         /* If another accounting kthread is already running, just die. */
 546         sx_xlock(&acct_sx);
 547         if (acct_state & ACCT_RUNNING) {
 548                 sx_xunlock(&acct_sx);
 549                 kthread_exit(0);
 550         }
 551         acct_state |= ACCT_RUNNING;
 552
 553         /* Loop until we are asked to exit. */
 554         while (!(acct_state & ACCT_EXITREQ)) {
 555
 556                 /* Perform our periodic checks. */
 557                 acctwatch();
 558
 559                 /*
 560                  * We check this flag again before sleeping since the
 561                  * acctwatch() might have shut down accounting and asked us
 562                  * to exit.
 563                  */
 564                 if (!(acct_state & ACCT_EXITREQ)) {
 565                         sx_sleep(&acct_state, &acct_sx, 0, "-",
 566                             acctchkfreq * hz);
 567                 }
 568         }
 569
 570         /*
 571          * Acknowledge the exit request and shutdown.  We clear both the
 572          * exit request and running flags.
 573          */
 574         acct_state = 0;
 575         sx_xunlock(&acct_sx);
 576         kthread_exit(0);
 577 }