sys/dev/hwpmc/hwpmc_logging.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2005-2007 Joseph Koshy
   3  * Copyright (c) 2007 The FreeBSD Foundation
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * Portions of this software were developed by A. Joseph Koshy under
   7  * sponsorship from the FreeBSD Foundation and Google, Inc.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  *
  18  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  19  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  20  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  21  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  22  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  23  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  24  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  25  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  26  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  27  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  28  * SUCH DAMAGE.
  29  *
  30  */
  31
  32 /*
  33  * Logging code for hwpmc(4)
  34  */
  35
  36 #include <sys/cdefs.h>
  37 __FBSDID("$FreeBSD$");
  38
  39 #include <sys/param.h>
  40 #include <sys/capability.h>
  41 #include <sys/file.h>
  42 #include <sys/kernel.h>
  43 #include <sys/kthread.h>
  44 #include <sys/lock.h>
  45 #include <sys/module.h>
  46 #include <sys/mutex.h>
  47 #include <sys/pmc.h>
  48 #include <sys/pmckern.h>
  49 #include <sys/pmclog.h>
  50 #include <sys/proc.h>
  51 #include <sys/signalvar.h>
  52 #include <sys/sysctl.h>
  53 #include <sys/systm.h>
  54 #include <sys/uio.h>
  55 #include <sys/unistd.h>
  56 #include <sys/vnode.h>
  57
  58 /*
  59  * Sysctl tunables
  60  */
  61
  62 SYSCTL_DECL(_kern_hwpmc);
  63
  64 /*
  65  * kern.hwpmc.logbuffersize -- size of the per-cpu owner buffers.
  66  */
  67
  68 static int pmclog_buffer_size = PMC_LOG_BUFFER_SIZE;
  69 TUNABLE_INT(PMC_SYSCTL_NAME_PREFIX "logbuffersize", &pmclog_buffer_size);
  70 SYSCTL_INT(_kern_hwpmc, OID_AUTO, logbuffersize, CTLFLAG_TUN|CTLFLAG_RD,
  71     &pmclog_buffer_size, 0, "size of log buffers in kilobytes");
  72
  73 /*
  74  * kern.hwpmc.nbuffer -- number of global log buffers
  75  */
  76
  77 static int pmc_nlogbuffers = PMC_NLOGBUFFERS;
  78 TUNABLE_INT(PMC_SYSCTL_NAME_PREFIX "nbuffers", &pmc_nlogbuffers);
  79 SYSCTL_INT(_kern_hwpmc, OID_AUTO, nbuffers, CTLFLAG_TUN|CTLFLAG_RD,
  80     &pmc_nlogbuffers, 0, "number of global log buffers");
  81
  82 /*
  83  * Global log buffer list and associated spin lock.
  84  */
  85
  86 TAILQ_HEAD(, pmclog_buffer) pmc_bufferlist =
  87         TAILQ_HEAD_INITIALIZER(pmc_bufferlist);
  88 static struct mtx pmc_bufferlist_mtx;   /* spin lock */
  89 static struct mtx pmc_kthread_mtx;      /* sleep lock */
  90
  91 #define PMCLOG_INIT_BUFFER_DESCRIPTOR(D) do {                           \
  92                 const int __roundup = roundup(sizeof(*D),               \
  93                         sizeof(uint32_t));                              \
  94                 (D)->plb_fence = ((char *) (D)) +                       \
  95                          1024*pmclog_buffer_size;                       \
  96                 (D)->plb_base  = (D)->plb_ptr = ((char *) (D)) +        \
  97                         __roundup;                                      \
  98         } while (0)
  99
 100
 101 /*
 102  * Log file record constructors.
 103  */
 104 #define _PMCLOG_TO_HEADER(T,L)                                          \
 105         ((PMCLOG_HEADER_MAGIC << 24) |                                  \
 106          (PMCLOG_TYPE_ ## T << 16)   |                                  \
 107          ((L) & 0xFFFF))
 108
 109 /* reserve LEN bytes of space and initialize the entry header */
 110 #define _PMCLOG_RESERVE(PO,TYPE,LEN,ACTION) do {                        \
 111                 uint32_t *_le;                                          \
 112                 int _len = roundup((LEN), sizeof(uint32_t));            \
 113                 if ((_le = pmclog_reserve((PO), _len)) == NULL) {       \
 114                         ACTION;                                         \
 115                 }                                                       \
 116                 *_le = _PMCLOG_TO_HEADER(TYPE,_len);                    \
 117                 _le += 3        /* skip over timestamp */
 118
 119 #define PMCLOG_RESERVE(P,T,L)           _PMCLOG_RESERVE(P,T,L,return)
 120 #define PMCLOG_RESERVE_WITH_ERROR(P,T,L) _PMCLOG_RESERVE(P,T,L,         \
 121         error=ENOMEM;goto error)
 122
 123 #define PMCLOG_EMIT32(V)        do { *_le++ = (V); } while (0)
 124 #define PMCLOG_EMIT64(V)        do {                                    \
 125                 *_le++ = (uint32_t) ((V) & 0xFFFFFFFF);                 \
 126                 *_le++ = (uint32_t) (((V) >> 32) & 0xFFFFFFFF);         \
 127         } while (0)
 128
 129
 130 /* Emit a string.  Caution: does NOT update _le, so needs to be last */
 131 #define PMCLOG_EMITSTRING(S,L)  do { bcopy((S), _le, (L)); } while (0)
 132 #define PMCLOG_EMITNULLSTRING(L) do { bzero(_le, (L)); } while (0)
 133
 134 #define PMCLOG_DESPATCH(PO)                                             \
 135                 pmclog_release((PO));                                   \
 136         } while (0)
 137
 138
 139 /*
 140  * Assertions about the log file format.
 141  */
 142
 143 CTASSERT(sizeof(struct pmclog_callchain) == 6*4 +
 144     PMC_CALLCHAIN_DEPTH_MAX*sizeof(uintfptr_t));
 145 CTASSERT(sizeof(struct pmclog_closelog) == 3*4);
 146 CTASSERT(sizeof(struct pmclog_dropnotify) == 3*4);
 147 CTASSERT(sizeof(struct pmclog_map_in) == PATH_MAX +
 148     4*4 + sizeof(uintfptr_t));
 149 CTASSERT(offsetof(struct pmclog_map_in,pl_pathname) ==
 150     4*4 + sizeof(uintfptr_t));
 151 CTASSERT(sizeof(struct pmclog_map_out) == 4*4 + 2*sizeof(uintfptr_t));
 152 CTASSERT(sizeof(struct pmclog_pcsample) == 6*4 + sizeof(uintfptr_t));
 153 CTASSERT(sizeof(struct pmclog_pmcallocate) == 6*4);
 154 CTASSERT(sizeof(struct pmclog_pmcattach) == 5*4 + PATH_MAX);
 155 CTASSERT(offsetof(struct pmclog_pmcattach,pl_pathname) == 5*4);
 156 CTASSERT(sizeof(struct pmclog_pmcdetach) == 5*4);
 157 CTASSERT(sizeof(struct pmclog_proccsw) == 5*4 + 8);
 158 CTASSERT(sizeof(struct pmclog_procexec) == 5*4 + PATH_MAX +
 159     sizeof(uintfptr_t));
 160 CTASSERT(offsetof(struct pmclog_procexec,pl_pathname) == 5*4 +
 161     sizeof(uintfptr_t));
 162 CTASSERT(sizeof(struct pmclog_procexit) == 5*4 + 8);
 163 CTASSERT(sizeof(struct pmclog_procfork) == 5*4);
 164 CTASSERT(sizeof(struct pmclog_sysexit) == 4*4);
 165 CTASSERT(sizeof(struct pmclog_userdata) == 4*4);
 166
 167 /*
 168  * Log buffer structure
 169  */
 170
 171 struct pmclog_buffer {
 172         TAILQ_ENTRY(pmclog_buffer) plb_next;
 173         char            *plb_base;
 174         char            *plb_ptr;
 175         char            *plb_fence;
 176 };
 177
 178 /*
 179  * Prototypes
 180  */
 181
 182 static int pmclog_get_buffer(struct pmc_owner *po);
 183 static void pmclog_loop(void *arg);
 184 static void pmclog_release(struct pmc_owner *po);
 185 static uint32_t *pmclog_reserve(struct pmc_owner *po, int length);
 186 static void pmclog_schedule_io(struct pmc_owner *po);
 187 static void pmclog_stop_kthread(struct pmc_owner *po);
 188
 189 /*
 190  * Helper functions
 191  */
 192
 193 /*
 194  * Get a log buffer
 195  */
 196
 197 static int
 198 pmclog_get_buffer(struct pmc_owner *po)
 199 {
 200         struct pmclog_buffer *plb;
 201
 202         mtx_assert(&po->po_mtx, MA_OWNED);
 203
 204         KASSERT(po->po_curbuf == NULL,
 205             ("[pmclog,%d] po=%p current buffer still valid", __LINE__, po));
 206
 207         mtx_lock_spin(&pmc_bufferlist_mtx);
 208         if ((plb = TAILQ_FIRST(&pmc_bufferlist)) != NULL)
 209                 TAILQ_REMOVE(&pmc_bufferlist, plb, plb_next);
 210         mtx_unlock_spin(&pmc_bufferlist_mtx);
 211
 212         PMCDBG(LOG,GTB,1, "po=%p plb=%p", po, plb);
 213
 214 #ifdef  DEBUG
 215         if (plb)
 216                 KASSERT(plb->plb_ptr == plb->plb_base &&
 217                     plb->plb_base < plb->plb_fence,
 218                     ("[pmclog,%d] po=%p buffer invariants: ptr=%p "
 219                     "base=%p fence=%p", __LINE__, po, plb->plb_ptr,
 220                     plb->plb_base, plb->plb_fence));
 221 #endif
 222
 223         po->po_curbuf = plb;
 224
 225         /* update stats */
 226         atomic_add_int(&pmc_stats.pm_buffer_requests, 1);
 227         if (plb == NULL)
 228                 atomic_add_int(&pmc_stats.pm_buffer_requests_failed, 1);
 229
 230         return (plb ? 0 : ENOMEM);
 231 }
 232
 233 /*
 234  * Log handler loop.
 235  *
 236  * This function is executed by each pmc owner's helper thread.
 237  */
 238
 239 static void
 240 pmclog_loop(void *arg)
 241 {
 242         int error;
 243         struct pmc_owner *po;
 244         struct pmclog_buffer *lb;
 245         struct proc *p;
 246         struct ucred *ownercred;
 247         struct ucred *mycred;
 248         struct thread *td;
 249         struct uio auio;
 250         struct iovec aiov;
 251         size_t nbytes;
 252
 253         po = (struct pmc_owner *) arg;
 254         p = po->po_owner;
 255         td = curthread;
 256         mycred = td->td_ucred;
 257
 258         PROC_LOCK(p);
 259         ownercred = crhold(p->p_ucred);
 260         PROC_UNLOCK(p);
 261
 262         PMCDBG(LOG,INI,1, "po=%p kt=%p", po, po->po_kthread);
 263         KASSERT(po->po_kthread == curthread->td_proc,
 264             ("[pmclog,%d] proc mismatch po=%p po/kt=%p curproc=%p", __LINE__,
 265                 po, po->po_kthread, curthread->td_proc));
 266
 267         lb = NULL;
 268
 269
 270         /*
 271          * Loop waiting for I/O requests to be added to the owner
 272          * struct's queue.  The loop is exited when the log file
 273          * is deconfigured.
 274          */
 275
 276         mtx_lock(&pmc_kthread_mtx);
 277
 278         for (;;) {
 279
 280                 /* check if we've been asked to exit */
 281                 if ((po->po_flags & PMC_PO_OWNS_LOGFILE) == 0)
 282                         break;
 283
 284                 if (lb == NULL) { /* look for a fresh buffer to write */
 285                         mtx_lock_spin(&po->po_mtx);
 286                         if ((lb = TAILQ_FIRST(&po->po_logbuffers)) == NULL) {
 287                                 mtx_unlock_spin(&po->po_mtx);
 288
 289                                 /* No more buffers and shutdown required. */
 290                                 if (po->po_flags & PMC_PO_SHUTDOWN) {
 291                                         mtx_unlock(&pmc_kthread_mtx);
 292                                         /*
 293                                          * Close the file to get PMCLOG_EOF
 294                                          * error in pmclog(3).
 295                                          */
 296                                         fo_close(po->po_file, curthread);
 297                                         mtx_lock(&pmc_kthread_mtx);
 298                                         break;
 299                                 }
 300
 301                                 (void) msleep(po, &pmc_kthread_mtx, PWAIT,
 302                                     "pmcloop", 0);
 303                                 continue;
 304                         }
 305
 306                         TAILQ_REMOVE(&po->po_logbuffers, lb, plb_next);
 307                         mtx_unlock_spin(&po->po_mtx);
 308                 }
 309
 310                 mtx_unlock(&pmc_kthread_mtx);
 311
 312                 /* process the request */
 313                 PMCDBG(LOG,WRI,2, "po=%p base=%p ptr=%p", po,
 314                     lb->plb_base, lb->plb_ptr);
 315                 /* change our thread's credentials before issuing the I/O */
 316
 317                 aiov.iov_base = lb->plb_base;
 318                 aiov.iov_len  = nbytes = lb->plb_ptr - lb->plb_base;
 319
 320                 auio.uio_iov    = &aiov;
 321                 auio.uio_iovcnt = 1;
 322                 auio.uio_offset = -1;
 323                 auio.uio_resid  = nbytes;
 324                 auio.uio_rw     = UIO_WRITE;
 325                 auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 326                 auio.uio_td     = td;
 327
 328                 /* switch thread credentials -- see kern_ktrace.c */
 329                 td->td_ucred = ownercred;
 330                 error = fo_write(po->po_file, &auio, ownercred, 0, td);
 331                 td->td_ucred = mycred;
 332
 333                 if (error) {
 334                         /* XXX some errors are recoverable */
 335                         /* send a SIGIO to the owner and exit */
 336                         PROC_LOCK(p);
 337                         kern_psignal(p, SIGIO);
 338                         PROC_UNLOCK(p);
 339
 340                         mtx_lock(&pmc_kthread_mtx);
 341
 342                         po->po_error = error; /* save for flush log */
 343
 344                         PMCDBG(LOG,WRI,2, "po=%p error=%d", po, error);
 345
 346                         break;
 347                 }
 348
 349                 mtx_lock(&pmc_kthread_mtx);
 350
 351                 /* put the used buffer back into the global pool */
 352                 PMCLOG_INIT_BUFFER_DESCRIPTOR(lb);
 353
 354                 mtx_lock_spin(&pmc_bufferlist_mtx);
 355                 TAILQ_INSERT_HEAD(&pmc_bufferlist, lb, plb_next);
 356                 mtx_unlock_spin(&pmc_bufferlist_mtx);
 357
 358                 lb = NULL;
 359         }
 360
 361         wakeup_one(po->po_kthread);
 362         po->po_kthread = NULL;
 363
 364         mtx_unlock(&pmc_kthread_mtx);
 365
 366         /* return the current I/O buffer to the global pool */
 367         if (lb) {
 368                 PMCLOG_INIT_BUFFER_DESCRIPTOR(lb);
 369
 370                 mtx_lock_spin(&pmc_bufferlist_mtx);
 371                 TAILQ_INSERT_HEAD(&pmc_bufferlist, lb, plb_next);
 372                 mtx_unlock_spin(&pmc_bufferlist_mtx);
 373         }
 374
 375         /*
 376          * Exit this thread, signalling the waiter
 377          */
 378
 379         crfree(ownercred);
 380
 381         kproc_exit(0);
 382 }
 383
 384 /*
 385  * Release and log entry and schedule an I/O if needed.
 386  */
 387
 388 static void
 389 pmclog_release(struct pmc_owner *po)
 390 {
 391         KASSERT(po->po_curbuf->plb_ptr >= po->po_curbuf->plb_base,
 392             ("[pmclog,%d] buffer invariants po=%p ptr=%p base=%p", __LINE__,
 393                 po, po->po_curbuf->plb_ptr, po->po_curbuf->plb_base));
 394         KASSERT(po->po_curbuf->plb_ptr <= po->po_curbuf->plb_fence,
 395             ("[pmclog,%d] buffer invariants po=%p ptr=%p fenc=%p", __LINE__,
 396                 po, po->po_curbuf->plb_ptr, po->po_curbuf->plb_fence));
 397
 398         /* schedule an I/O if we've filled a buffer */
 399         if (po->po_curbuf->plb_ptr >= po->po_curbuf->plb_fence)
 400                 pmclog_schedule_io(po);
 401
 402         mtx_unlock_spin(&po->po_mtx);
 403
 404         PMCDBG(LOG,REL,1, "po=%p", po);
 405 }
 406
 407
 408 /*
 409  * Attempt to reserve 'length' bytes of space in an owner's log
 410  * buffer.  The function returns a pointer to 'length' bytes of space
 411  * if there was enough space or returns NULL if no space was
 412  * available.  Non-null returns do so with the po mutex locked.  The
 413  * caller must invoke pmclog_release() on the pmc owner structure
 414  * when done.
 415  */
 416
 417 static uint32_t *
 418 pmclog_reserve(struct pmc_owner *po, int length)
 419 {
 420         uintptr_t newptr, oldptr;
 421         uint32_t *lh;
 422         struct timespec ts;
 423
 424         PMCDBG(LOG,ALL,1, "po=%p len=%d", po, length);
 425
 426         KASSERT(length % sizeof(uint32_t) == 0,
 427             ("[pmclog,%d] length not a multiple of word size", __LINE__));
 428
 429         mtx_lock_spin(&po->po_mtx);
 430
 431         /* No more data when shutdown in progress. */
 432         if (po->po_flags & PMC_PO_SHUTDOWN) {
 433                 mtx_unlock_spin(&po->po_mtx);
 434                 return (NULL);
 435         }
 436
 437         if (po->po_curbuf == NULL)
 438                 if (pmclog_get_buffer(po) != 0) {
 439                         mtx_unlock_spin(&po->po_mtx);
 440                         return (NULL);
 441                 }
 442
 443         KASSERT(po->po_curbuf != NULL,
 444             ("[pmclog,%d] po=%p no current buffer", __LINE__, po));
 445
 446         KASSERT(po->po_curbuf->plb_ptr >= po->po_curbuf->plb_base &&
 447             po->po_curbuf->plb_ptr <= po->po_curbuf->plb_fence,
 448             ("[pmclog,%d] po=%p buffer invariants: ptr=%p base=%p fence=%p",
 449                 __LINE__, po, po->po_curbuf->plb_ptr, po->po_curbuf->plb_base,
 450                 po->po_curbuf->plb_fence));
 451
 452         oldptr = (uintptr_t) po->po_curbuf->plb_ptr;
 453         newptr = oldptr + length;
 454
 455         KASSERT(oldptr != (uintptr_t) NULL,
 456             ("[pmclog,%d] po=%p Null log buffer pointer", __LINE__, po));
 457
 458         /*
 459          * If we have space in the current buffer, return a pointer to
 460          * available space with the PO structure locked.
 461          */
 462         if (newptr <= (uintptr_t) po->po_curbuf->plb_fence) {
 463                 po->po_curbuf->plb_ptr = (char *) newptr;
 464                 goto done;
 465         }
 466
 467         /*
 468          * Otherwise, schedule the current buffer for output and get a
 469          * fresh buffer.
 470          */
 471         pmclog_schedule_io(po);
 472
 473         if (pmclog_get_buffer(po) != 0) {
 474                 mtx_unlock_spin(&po->po_mtx);
 475                 return (NULL);
 476         }
 477
 478         KASSERT(po->po_curbuf != NULL,
 479             ("[pmclog,%d] po=%p no current buffer", __LINE__, po));
 480
 481         KASSERT(po->po_curbuf->plb_ptr != NULL,
 482             ("[pmclog,%d] null return from pmc_get_log_buffer", __LINE__));
 483
 484         KASSERT(po->po_curbuf->plb_ptr == po->po_curbuf->plb_base &&
 485             po->po_curbuf->plb_ptr <= po->po_curbuf->plb_fence,
 486             ("[pmclog,%d] po=%p buffer invariants: ptr=%p base=%p fence=%p",
 487                 __LINE__, po, po->po_curbuf->plb_ptr, po->po_curbuf->plb_base,
 488                 po->po_curbuf->plb_fence));
 489
 490         oldptr = (uintptr_t) po->po_curbuf->plb_ptr;
 491
 492  done:
 493         lh = (uint32_t *) oldptr;
 494         lh++;                           /* skip header */
 495         getnanotime(&ts);               /* fill in the timestamp */
 496         *lh++ = ts.tv_sec & 0xFFFFFFFF;
 497         *lh++ = ts.tv_nsec & 0xFFFFFFF;
 498         return ((uint32_t *) oldptr);
 499 }
 500
 501 /*
 502  * Schedule an I/O.
 503  *
 504  * Transfer the current buffer to the helper kthread.
 505  */
 506
 507 static void
 508 pmclog_schedule_io(struct pmc_owner *po)
 509 {
 510         KASSERT(po->po_curbuf != NULL,
 511             ("[pmclog,%d] schedule_io with null buffer po=%p", __LINE__, po));
 512
 513         KASSERT(po->po_curbuf->plb_ptr >= po->po_curbuf->plb_base,
 514             ("[pmclog,%d] buffer invariants po=%p ptr=%p base=%p", __LINE__,
 515                 po, po->po_curbuf->plb_ptr, po->po_curbuf->plb_base));
 516         KASSERT(po->po_curbuf->plb_ptr <= po->po_curbuf->plb_fence,
 517             ("[pmclog,%d] buffer invariants po=%p ptr=%p fenc=%p", __LINE__,
 518                 po, po->po_curbuf->plb_ptr, po->po_curbuf->plb_fence));
 519
 520         PMCDBG(LOG,SIO, 1, "po=%p", po);
 521
 522         mtx_assert(&po->po_mtx, MA_OWNED);
 523
 524         /*
 525          * Add the current buffer to the tail of the buffer list and
 526          * wakeup the helper.
 527          */
 528         TAILQ_INSERT_TAIL(&po->po_logbuffers, po->po_curbuf, plb_next);
 529         po->po_curbuf = NULL;
 530         wakeup_one(po);
 531 }
 532
 533 /*
 534  * Stop the helper kthread.
 535  */
 536
 537 static void
 538 pmclog_stop_kthread(struct pmc_owner *po)
 539 {
 540         /*
 541          * Close the file to force the thread out of fo_write,
 542          * unset flag, wakeup the helper thread,
 543          * wait for it to exit
 544          */
 545
 546         if (po->po_file != NULL)
 547                 fo_close(po->po_file, curthread);
 548
 549         mtx_lock(&pmc_kthread_mtx);
 550         po->po_flags &= ~PMC_PO_OWNS_LOGFILE;
 551         wakeup_one(po);
 552         if (po->po_kthread)
 553                 msleep(po->po_kthread, &pmc_kthread_mtx, PPAUSE, "pmckstp", 0);
 554         mtx_unlock(&pmc_kthread_mtx);
 555 }
 556
 557 /*
 558  * Public functions
 559  */
 560
 561 /*
 562  * Configure a log file for pmc owner 'po'.
 563  *
 564  * Parameter 'logfd' is a file handle referencing an open file in the
 565  * owner process.  This file needs to have been opened for writing.
 566  */
 567
 568 int
 569 pmclog_configure_log(struct pmc_mdep *md, struct pmc_owner *po, int logfd)
 570 {
 571         int error;
 572         struct proc *p;
 573
 574         /*
 575          * As long as it is possible to get a LOR between pmc_sx lock and
 576          * proctree/allproc sx locks used for adding a new process, assure
 577          * the former is not held here.
 578          */
 579         sx_assert(&pmc_sx, SA_UNLOCKED);
 580         PMCDBG(LOG,CFG,1, "config po=%p logfd=%d", po, logfd);
 581
 582         p = po->po_owner;
 583
 584         /* return EBUSY if a log file was already present */
 585         if (po->po_flags & PMC_PO_OWNS_LOGFILE)
 586                 return (EBUSY);
 587
 588         KASSERT(po->po_kthread == NULL,
 589             ("[pmclog,%d] po=%p kthread (%p) already present", __LINE__, po,
 590                 po->po_kthread));
 591         KASSERT(po->po_file == NULL,
 592             ("[pmclog,%d] po=%p file (%p) already present", __LINE__, po,
 593                 po->po_file));
 594
 595         /* get a reference to the file state */
 596         error = fget_write(curthread, logfd, CAP_WRITE, &po->po_file);
 597         if (error)
 598                 goto error;
 599
 600         /* mark process as owning a log file */
 601         po->po_flags |= PMC_PO_OWNS_LOGFILE;
 602         error = kproc_create(pmclog_loop, po, &po->po_kthread,
 603             RFHIGHPID, 0, "hwpmc: proc(%d)", p->p_pid);
 604         if (error)
 605                 goto error;
 606
 607         /* mark process as using HWPMCs */
 608         PROC_LOCK(p);
 609         p->p_flag |= P_HWPMC;
 610         PROC_UNLOCK(p);
 611
 612         /* create a log initialization entry */
 613         PMCLOG_RESERVE_WITH_ERROR(po, INITIALIZE,
 614             sizeof(struct pmclog_initialize));
 615         PMCLOG_EMIT32(PMC_VERSION);
 616         PMCLOG_EMIT32(md->pmd_cputype);
 617         PMCLOG_DESPATCH(po);
 618
 619         return (0);
 620
 621  error:
 622         /* shutdown the thread */
 623         if (po->po_kthread)
 624                 pmclog_stop_kthread(po);
 625
 626         KASSERT(po->po_kthread == NULL, ("[pmclog,%d] po=%p kthread not "
 627             "stopped", __LINE__, po));
 628
 629         if (po->po_file)
 630                 (void) fdrop(po->po_file, curthread);
 631         po->po_file  = NULL;    /* clear file and error state */
 632         po->po_error = 0;
 633
 634         return (error);
 635 }
 636
 637
 638 /*
 639  * De-configure a log file.  This will throw away any buffers queued
 640  * for this owner process.
 641  */
 642
 643 int
 644 pmclog_deconfigure_log(struct pmc_owner *po)
 645 {
 646         int error;
 647         struct pmclog_buffer *lb;
 648
 649         PMCDBG(LOG,CFG,1, "de-config po=%p", po);
 650
 651         if ((po->po_flags & PMC_PO_OWNS_LOGFILE) == 0)
 652                 return (EINVAL);
 653
 654         KASSERT(po->po_sscount == 0,
 655             ("[pmclog,%d] po=%p still owning SS PMCs", __LINE__, po));
 656         KASSERT(po->po_file != NULL,
 657             ("[pmclog,%d] po=%p no log file", __LINE__, po));
 658
 659         /* stop the kthread, this will reset the 'OWNS_LOGFILE' flag */
 660         pmclog_stop_kthread(po);
 661
 662         KASSERT(po->po_kthread == NULL,
 663             ("[pmclog,%d] po=%p kthread not stopped", __LINE__, po));
 664
 665         /* return all queued log buffers to the global pool */
 666         while ((lb = TAILQ_FIRST(&po->po_logbuffers)) != NULL) {
 667                 TAILQ_REMOVE(&po->po_logbuffers, lb, plb_next);
 668                 PMCLOG_INIT_BUFFER_DESCRIPTOR(lb);
 669                 mtx_lock_spin(&pmc_bufferlist_mtx);
 670                 TAILQ_INSERT_HEAD(&pmc_bufferlist, lb, plb_next);
 671                 mtx_unlock_spin(&pmc_bufferlist_mtx);
 672         }
 673
 674         /* return the 'current' buffer to the global pool */
 675         if ((lb = po->po_curbuf) != NULL) {
 676                 PMCLOG_INIT_BUFFER_DESCRIPTOR(lb);
 677                 mtx_lock_spin(&pmc_bufferlist_mtx);
 678                 TAILQ_INSERT_HEAD(&pmc_bufferlist, lb, plb_next);
 679                 mtx_unlock_spin(&pmc_bufferlist_mtx);
 680         }
 681
 682         /* drop a reference to the fd */
 683         error = fdrop(po->po_file, curthread);
 684         po->po_file  = NULL;
 685         po->po_error = 0;
 686
 687         return (error);
 688 }
 689
 690 /*
 691  * Flush a process' log buffer.
 692  */
 693
 694 int
 695 pmclog_flush(struct pmc_owner *po)
 696 {
 697         int error;
 698         struct pmclog_buffer *lb;
 699
 700         PMCDBG(LOG,FLS,1, "po=%p", po);
 701
 702         /*
 703          * If there is a pending error recorded by the logger thread,
 704          * return that.
 705          */
 706         if (po->po_error)
 707                 return (po->po_error);
 708
 709         error = 0;
 710
 711         /*
 712          * Check that we do have an active log file.
 713          */
 714         mtx_lock(&pmc_kthread_mtx);
 715         if ((po->po_flags & PMC_PO_OWNS_LOGFILE) == 0) {
 716                 error = EINVAL;
 717                 goto error;
 718         }
 719
 720         /*
 721          * Schedule the current buffer if any and not empty.
 722          */
 723         mtx_lock_spin(&po->po_mtx);
 724         lb = po->po_curbuf;
 725         if (lb && lb->plb_ptr != lb->plb_base) {
 726                 pmclog_schedule_io(po);
 727         } else
 728                 error = ENOBUFS;
 729         mtx_unlock_spin(&po->po_mtx);
 730
 731  error:
 732         mtx_unlock(&pmc_kthread_mtx);
 733
 734         return (error);
 735 }
 736
 737 int
 738 pmclog_close(struct pmc_owner *po)
 739 {
 740
 741         PMCDBG(LOG,CLO,1, "po=%p", po);
 742
 743         mtx_lock(&pmc_kthread_mtx);
 744
 745         /*
 746          * Schedule the current buffer.
 747          */
 748         mtx_lock_spin(&po->po_mtx);
 749         if (po->po_curbuf)
 750                 pmclog_schedule_io(po);
 751         else
 752                 wakeup_one(po);
 753         mtx_unlock_spin(&po->po_mtx);
 754
 755         /*
 756          * Initiate shutdown: no new data queued,
 757          * thread will close file on last block.
 758          */
 759         po->po_flags |= PMC_PO_SHUTDOWN;
 760
 761         mtx_unlock(&pmc_kthread_mtx);
 762
 763         return (0);
 764 }
 765
 766 void
 767 pmclog_process_callchain(struct pmc *pm, struct pmc_sample *ps)
 768 {
 769         int n, recordlen;
 770         uint32_t flags;
 771         struct pmc_owner *po;
 772
 773         PMCDBG(LOG,SAM,1,"pm=%p pid=%d n=%d", pm, ps->ps_pid,
 774             ps->ps_nsamples);
 775
 776         recordlen = offsetof(struct pmclog_callchain, pl_pc) +
 777             ps->ps_nsamples * sizeof(uintfptr_t);
 778         po = pm->pm_owner;
 779         flags = PMC_CALLCHAIN_TO_CPUFLAGS(ps->ps_cpu,ps->ps_flags);
 780         PMCLOG_RESERVE(po, CALLCHAIN, recordlen);
 781         PMCLOG_EMIT32(ps->ps_pid);
 782         PMCLOG_EMIT32(pm->pm_id);
 783         PMCLOG_EMIT32(flags);
 784         for (n = 0; n < ps->ps_nsamples; n++)
 785                 PMCLOG_EMITADDR(ps->ps_pc[n]);
 786         PMCLOG_DESPATCH(po);
 787 }
 788
 789 void
 790 pmclog_process_closelog(struct pmc_owner *po)
 791 {
 792         PMCLOG_RESERVE(po,CLOSELOG,sizeof(struct pmclog_closelog));
 793         PMCLOG_DESPATCH(po);
 794 }
 795
 796 void
 797 pmclog_process_dropnotify(struct pmc_owner *po)
 798 {
 799         PMCLOG_RESERVE(po,DROPNOTIFY,sizeof(struct pmclog_dropnotify));
 800         PMCLOG_DESPATCH(po);
 801 }
 802
 803 void
 804 pmclog_process_map_in(struct pmc_owner *po, pid_t pid, uintfptr_t start,
 805     const char *path)
 806 {
 807         int pathlen, recordlen;
 808
 809         KASSERT(path != NULL, ("[pmclog,%d] map-in, null path", __LINE__));
 810
 811         pathlen = strlen(path) + 1;     /* #bytes for path name */
 812         recordlen = offsetof(struct pmclog_map_in, pl_pathname) +
 813             pathlen;
 814
 815         PMCLOG_RESERVE(po, MAP_IN, recordlen);
 816         PMCLOG_EMIT32(pid);
 817         PMCLOG_EMITADDR(start);
 818         PMCLOG_EMITSTRING(path,pathlen);
 819         PMCLOG_DESPATCH(po);
 820 }
 821
 822 void
 823 pmclog_process_map_out(struct pmc_owner *po, pid_t pid, uintfptr_t start,
 824     uintfptr_t end)
 825 {
 826         KASSERT(start <= end, ("[pmclog,%d] start > end", __LINE__));
 827
 828         PMCLOG_RESERVE(po, MAP_OUT, sizeof(struct pmclog_map_out));
 829         PMCLOG_EMIT32(pid);
 830         PMCLOG_EMITADDR(start);
 831         PMCLOG_EMITADDR(end);
 832         PMCLOG_DESPATCH(po);
 833 }
 834
 835 void
 836 pmclog_process_pmcallocate(struct pmc *pm)
 837 {
 838         struct pmc_owner *po;
 839         struct pmc_soft *ps;
 840
 841         po = pm->pm_owner;
 842
 843         PMCDBG(LOG,ALL,1, "pm=%p", pm);
 844
 845         if (PMC_TO_CLASS(pm) == PMC_CLASS_SOFT) {
 846                 PMCLOG_RESERVE(po, PMCALLOCATEDYN,
 847                     sizeof(struct pmclog_pmcallocatedyn));
 848                 PMCLOG_EMIT32(pm->pm_id);
 849                 PMCLOG_EMIT32(pm->pm_event);
 850                 PMCLOG_EMIT32(pm->pm_flags);
 851                 ps = pmc_soft_ev_acquire(pm->pm_event);
 852                 if (ps != NULL)
 853                         PMCLOG_EMITSTRING(ps->ps_ev.pm_ev_name,PMC_NAME_MAX);
 854                 else
 855                         PMCLOG_EMITNULLSTRING(PMC_NAME_MAX);
 856                 pmc_soft_ev_release(ps);
 857                 PMCLOG_DESPATCH(po);
 858         } else {
 859                 PMCLOG_RESERVE(po, PMCALLOCATE,
 860                     sizeof(struct pmclog_pmcallocate));
 861                 PMCLOG_EMIT32(pm->pm_id);
 862                 PMCLOG_EMIT32(pm->pm_event);
 863                 PMCLOG_EMIT32(pm->pm_flags);
 864                 PMCLOG_DESPATCH(po);
 865         }
 866 }
 867
 868 void
 869 pmclog_process_pmcattach(struct pmc *pm, pid_t pid, char *path)
 870 {
 871         int pathlen, recordlen;
 872         struct pmc_owner *po;
 873
 874         PMCDBG(LOG,ATT,1,"pm=%p pid=%d", pm, pid);
 875
 876         po = pm->pm_owner;
 877
 878         pathlen = strlen(path) + 1;     /* #bytes for the string */
 879         recordlen = offsetof(struct pmclog_pmcattach, pl_pathname) + pathlen;
 880
 881         PMCLOG_RESERVE(po, PMCATTACH, recordlen);
 882         PMCLOG_EMIT32(pm->pm_id);
 883         PMCLOG_EMIT32(pid);
 884         PMCLOG_EMITSTRING(path, pathlen);
 885         PMCLOG_DESPATCH(po);
 886 }
 887
 888 void
 889 pmclog_process_pmcdetach(struct pmc *pm, pid_t pid)
 890 {
 891         struct pmc_owner *po;
 892
 893         PMCDBG(LOG,ATT,1,"!pm=%p pid=%d", pm, pid);
 894
 895         po = pm->pm_owner;
 896
 897         PMCLOG_RESERVE(po, PMCDETACH, sizeof(struct pmclog_pmcdetach));
 898         PMCLOG_EMIT32(pm->pm_id);
 899         PMCLOG_EMIT32(pid);
 900         PMCLOG_DESPATCH(po);
 901 }
 902
 903 /*
 904  * Log a context switch event to the log file.
 905  */
 906
 907 void
 908 pmclog_process_proccsw(struct pmc *pm, struct pmc_process *pp, pmc_value_t v)
 909 {
 910         struct pmc_owner *po;
 911
 912         KASSERT(pm->pm_flags & PMC_F_LOG_PROCCSW,
 913             ("[pmclog,%d] log-process-csw called gratuitously", __LINE__));
 914
 915         PMCDBG(LOG,SWO,1,"pm=%p pid=%d v=%jx", pm, pp->pp_proc->p_pid,
 916             v);
 917
 918         po = pm->pm_owner;
 919
 920         PMCLOG_RESERVE(po, PROCCSW, sizeof(struct pmclog_proccsw));
 921         PMCLOG_EMIT32(pm->pm_id);
 922         PMCLOG_EMIT64(v);
 923         PMCLOG_EMIT32(pp->pp_proc->p_pid);
 924         PMCLOG_DESPATCH(po);
 925 }
 926
 927 void
 928 pmclog_process_procexec(struct pmc_owner *po, pmc_id_t pmid, pid_t pid,
 929     uintfptr_t startaddr, char *path)
 930 {
 931         int pathlen, recordlen;
 932
 933         PMCDBG(LOG,EXC,1,"po=%p pid=%d path=\"%s\"", po, pid, path);
 934
 935         pathlen   = strlen(path) + 1;   /* #bytes for the path */
 936         recordlen = offsetof(struct pmclog_procexec, pl_pathname) + pathlen;
 937
 938         PMCLOG_RESERVE(po, PROCEXEC, recordlen);
 939         PMCLOG_EMIT32(pid);
 940         PMCLOG_EMITADDR(startaddr);
 941         PMCLOG_EMIT32(pmid);
 942         PMCLOG_EMITSTRING(path,pathlen);
 943         PMCLOG_DESPATCH(po);
 944 }
 945
 946 /*
 947  * Log a process exit event (and accumulated pmc value) to the log file.
 948  */
 949
 950 void
 951 pmclog_process_procexit(struct pmc *pm, struct pmc_process *pp)
 952 {
 953         int ri;
 954         struct pmc_owner *po;
 955
 956         ri = PMC_TO_ROWINDEX(pm);
 957         PMCDBG(LOG,EXT,1,"pm=%p pid=%d v=%jx", pm, pp->pp_proc->p_pid,
 958             pp->pp_pmcs[ri].pp_pmcval);
 959
 960         po = pm->pm_owner;
 961
 962         PMCLOG_RESERVE(po, PROCEXIT, sizeof(struct pmclog_procexit));
 963         PMCLOG_EMIT32(pm->pm_id);
 964         PMCLOG_EMIT64(pp->pp_pmcs[ri].pp_pmcval);
 965         PMCLOG_EMIT32(pp->pp_proc->p_pid);
 966         PMCLOG_DESPATCH(po);
 967 }
 968
 969 /*
 970  * Log a fork event.
 971  */
 972
 973 void
 974 pmclog_process_procfork(struct pmc_owner *po, pid_t oldpid, pid_t newpid)
 975 {
 976         PMCLOG_RESERVE(po, PROCFORK, sizeof(struct pmclog_procfork));
 977         PMCLOG_EMIT32(oldpid);
 978         PMCLOG_EMIT32(newpid);
 979         PMCLOG_DESPATCH(po);
 980 }
 981
 982 /*
 983  * Log a process exit event of the form suitable for system-wide PMCs.
 984  */
 985
 986 void
 987 pmclog_process_sysexit(struct pmc_owner *po, pid_t pid)
 988 {
 989         PMCLOG_RESERVE(po, SYSEXIT, sizeof(struct pmclog_sysexit));
 990         PMCLOG_EMIT32(pid);
 991         PMCLOG_DESPATCH(po);
 992 }
 993
 994 /*
 995  * Write a user log entry.
 996  */
 997
 998 int
 999 pmclog_process_userlog(struct pmc_owner *po, struct pmc_op_writelog *wl)
1000 {
1001         int error;
1002
1003         PMCDBG(LOG,WRI,1, "writelog po=%p ud=0x%x", po, wl->pm_userdata);
1004
1005         error = 0;
1006
1007         PMCLOG_RESERVE_WITH_ERROR(po, USERDATA,
1008             sizeof(struct pmclog_userdata));
1009         PMCLOG_EMIT32(wl->pm_userdata);
1010         PMCLOG_DESPATCH(po);
1011
1012  error:
1013         return (error);
1014 }
1015
1016 /*
1017  * Initialization.
1018  *
1019  * Create a pool of log buffers and initialize mutexes.
1020  */
1021
1022 void
1023 pmclog_initialize()
1024 {
1025         int n;
1026         struct pmclog_buffer *plb;
1027
1028         if (pmclog_buffer_size <= 0) {
1029                 (void) printf("hwpmc: tunable logbuffersize=%d must be "
1030                     "greater than zero.\n", pmclog_buffer_size);
1031                 pmclog_buffer_size = PMC_LOG_BUFFER_SIZE;
1032         }
1033
1034         if (pmc_nlogbuffers <= 0) {
1035                 (void) printf("hwpmc: tunable nlogbuffers=%d must be greater "
1036                     "than zero.\n", pmc_nlogbuffers);
1037                 pmc_nlogbuffers = PMC_NLOGBUFFERS;
1038         }
1039
1040         /* create global pool of log buffers */
1041         for (n = 0; n < pmc_nlogbuffers; n++) {
1042                 plb = malloc(1024 * pmclog_buffer_size, M_PMC,
1043                     M_WAITOK|M_ZERO);
1044                 PMCLOG_INIT_BUFFER_DESCRIPTOR(plb);
1045                 TAILQ_INSERT_HEAD(&pmc_bufferlist, plb, plb_next);
1046         }
1047         mtx_init(&pmc_bufferlist_mtx, "pmc-buffer-list", "pmc-leaf",
1048             MTX_SPIN);
1049         mtx_init(&pmc_kthread_mtx, "pmc-kthread", "pmc-sleep", MTX_DEF);
1050 }
1051
1052 /*
1053  * Shutdown logging.
1054  *
1055  * Destroy mutexes and release memory back the to free pool.
1056  */
1057
1058 void
1059 pmclog_shutdown()
1060 {
1061         struct pmclog_buffer *plb;
1062
1063         mtx_destroy(&pmc_kthread_mtx);
1064         mtx_destroy(&pmc_bufferlist_mtx);
1065
1066         while ((plb = TAILQ_FIRST(&pmc_bufferlist)) != NULL) {
1067                 TAILQ_REMOVE(&pmc_bufferlist, plb, plb_next);
1068                 free(plb, M_PMC);
1069         }
1070 }