vswitchd/system-stats.c

   1 /* Copyright (c) 2010 Nicira Networks
   2  *
   3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   4  * you may not use this file except in compliance with the License.
   5  * You may obtain a copy of the License at:
   6  *
   7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   8  *
   9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  12  * See the License for the specific language governing permissions and
  13  * limitations under the License.
  14  */
  15
  16 #include <config.h>
  17
  18 #include <assert.h>
  19 #include <ctype.h>
  20 #include <dirent.h>
  21 #include <errno.h>
  22 #if HAVE_MNTENT_H
  23 #include <mntent.h>
  24 #endif
  25 #include <stdint.h>
  26 #include <stdio.h>
  27 #include <stdlib.h>
  28 #if HAVE_SYS_STATVFS_H
  29 #include <sys/statvfs.h>
  30 #endif
  31 #include <unistd.h>
  32
  33 #include "daemon.h"
  34 #include "dirs.h"
  35 #include "dynamic-string.h"
  36 #include "shash.h"
  37 #include "system-stats.h"
  38 #include "timeval.h"
  39 #include "vlog.h"
  40
  41 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(system_stats);
  42
  43 /* #ifdefs make it a pain to maintain code: you have to try to build both ways.
  44  * Thus, this file tries to compile as much of the code as possible regardless
  45  * of the target, by writing "if (LINUX)" instead of "#ifdef __linux__" where
  46  * this is possible. */
  47 #ifdef __linux__
  48 #include <asm/param.h>
  49 #define LINUX 1
  50 #else
  51 #define LINUX 0
  52 #endif
  53
  54 static void
  55 get_cpu_cores(struct shash *stats)
  56 {
  57     long int n_cores = sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN);
  58     if (n_cores > 0) {
  59         shash_add(stats, "cpu", xasprintf("%ld", n_cores));
  60     }
  61 }
  62
  63 static void
  64 get_load_average(struct shash *stats OVS_UNUSED)
  65 {
  66 #if HAVE_GETLOADAVG
  67     double loadavg[3];
  68
  69     if (getloadavg(loadavg, 3) == 3) {
  70         shash_add(stats, "load_average",
  71                   xasprintf("%.2f,%.2f,%.2f",
  72                             loadavg[0], loadavg[1], loadavg[2]));
  73     }
  74 #endif
  75 }
  76
  77 static unsigned int
  78 get_page_size(void)
  79 {
  80     static unsigned int cached;
  81
  82     if (!cached) {
  83         long int value = sysconf(_SC_PAGESIZE);
  84         if (value >= 0) {
  85             cached = value;
  86         }
  87     }
  88
  89     return cached;
  90 }
  91
  92 static void
  93 get_memory_stats(struct shash *stats)
  94 {
  95     if (!LINUX) {
  96         unsigned int pagesize = get_page_size();
  97         long int phys_pages = sysconf(_SC_PHYS_PAGES);
  98         long int avphys_pages = sysconf(_SC_AVPHYS_PAGES);
  99         int mem_total, mem_used;
 100
 101         if (pagesize <= 0 || phys_pages <= 0 || avphys_pages <= 0) {
 102             return;
 103         }
 104
 105         mem_total = phys_pages * (pagesize / 1024);
 106         mem_used = (phys_pages - avphys_pages) * (pagesize / 1024);
 107         shash_add(stats, "memory", xasprintf("%d,%d", mem_total, mem_used));
 108     } else {
 109         static const char file_name[] = "/proc/meminfo";
 110         int mem_used, mem_cache, swap_used;
 111         int mem_free = 0;
 112         int buffers = 0;
 113         int cached = 0;
 114         int swap_free = 0;
 115         int mem_total = 0;
 116         int swap_total = 0;
 117         struct shash dict;
 118         char line[128];
 119         FILE *stream;
 120
 121         stream = fopen(file_name, "r");
 122         if (!stream) {
 123             VLOG_WARN_ONCE("%s: open failed (%s)", file_name, strerror(errno));
 124             return;
 125         }
 126
 127         shash_init(&dict);
 128         shash_add(&dict, "MemTotal", &mem_total);
 129         shash_add(&dict, "MemFree", &mem_free);
 130         shash_add(&dict, "Buffers", &buffers);
 131         shash_add(&dict, "Cached", &cached);
 132         shash_add(&dict, "SwapTotal", &swap_total);
 133         shash_add(&dict, "SwapFree", &swap_free);
 134         while (fgets(line, sizeof line, stream)) {
 135             char key[16];
 136             int value;
 137
 138             if (sscanf(line, "%15[^:]: %u", key, &value) == 2) {
 139                 int *valuep = shash_find_data(&dict, key);
 140                 if (valuep) {
 141                     *valuep = value;
 142                 }
 143             }
 144         }
 145         fclose(stream);
 146         shash_destroy(&dict);
 147
 148         mem_used = mem_total - mem_free;
 149         mem_cache = buffers + cached;
 150         swap_used = swap_total - swap_free;
 151         shash_add(stats, "memory",
 152                   xasprintf("%d,%d,%d,%d,%d", mem_total, mem_used, mem_cache,
 153                             swap_total, swap_used));
 154     }
 155 }
 156
 157 /* Returns the time at which the system booted, as the number of milliseconds
 158  * since the epoch, or 0 if the time of boot cannot be determined. */
 159 static long long int
 160 get_boot_time(void)
 161 {
 162     static long long int cache_expiration = LLONG_MIN;
 163     static long long int boot_time;
 164
 165     assert(LINUX);
 166
 167     if (time_msec() >= cache_expiration) {
 168         static const char stat_file[] = "/proc/stat";
 169         char line[128];
 170         FILE *stream;
 171
 172         cache_expiration = time_msec() + 5 * 1000;
 173
 174         stream = fopen(stat_file, "r");
 175         if (!stream) {
 176             VLOG_ERR_ONCE("%s: open failed (%s)", stat_file, strerror(errno));
 177             return boot_time;
 178         }
 179
 180         while (fgets(line, sizeof line, stream)) {
 181             long long int btime;
 182             if (sscanf(line, "btime %lld", &btime) == 1) {
 183                 boot_time = btime * 1000;
 184                 goto done;
 185             }
 186         }
 187         VLOG_ERR_ONCE("%s: btime not found", stat_file);
 188     done:
 189         fclose(stream);
 190     }
 191     return boot_time;
 192 }
 193
 194 static unsigned long long int
 195 ticks_to_ms(unsigned long long int ticks)
 196 {
 197     assert(LINUX);
 198
 199 #ifndef USER_HZ
 200 #define USER_HZ 100
 201 #endif
 202
 203 #if USER_HZ == 100              /* Common case. */
 204     return ticks * (1000 / USER_HZ);
 205 #else  /* Alpha and some other architectures.  */
 206     double factor = 1000.0 / USER_HZ;
 207     return ticks * factor + 0.5;
 208 #endif
 209 }
 210
 211 struct raw_process_info {
 212     unsigned long int vsz;      /* Virtual size, in kB. */
 213     unsigned long int rss;      /* Resident set size, in kB. */
 214     long long int uptime;       /* ms since started. */
 215     long long int cputime;      /* ms of CPU used during 'uptime'. */
 216     pid_t ppid;                 /* Parent. */
 217     char name[18];              /* Name (surrounded by parentheses). */
 218 };
 219
 220 static bool
 221 get_raw_process_info(pid_t pid, struct raw_process_info *raw)
 222 {
 223     unsigned long long int vsize, rss, start_time, utime, stime;
 224     long long int start_msec;
 225     unsigned long ppid;
 226     char file_name[128];
 227     FILE *stream;
 228     int n;
 229
 230     assert(LINUX);
 231
 232     sprintf(file_name, "/proc/%lu/stat", (unsigned long int) pid);
 233     stream = fopen(file_name, "r");
 234     if (!stream) {
 235         VLOG_ERR_ONCE("%s: open failed (%s)", file_name, strerror(errno));
 236         return false;
 237     }
 238
 239     n = fscanf(stream,
 240                "%*d "           /* (1. pid) */
 241                "%17s "          /* 2. process name */
 242                "%*c "           /* (3. state) */
 243                "%lu "           /* 4. ppid */
 244                "%*d "           /* (5. pgid) */
 245                "%*d "           /* (6. sid) */
 246                "%*d "           /* (7. tty_nr) */
 247                "%*d "           /* (8. tty_pgrp) */
 248                "%*u "           /* (9. flags) */
 249                "%*u "           /* (10. min_flt) */
 250                "%*u "           /* (11. cmin_flt) */
 251                "%*u "           /* (12. maj_flt) */
 252                "%*u "           /* (13. cmaj_flt) */
 253                "%llu "          /* 14. utime */
 254                "%llu "          /* 15. stime */
 255                "%*d "           /* (16. cutime) */
 256                "%*d "           /* (17. cstime) */
 257                "%*d "           /* (18. priority) */
 258                "%*d "           /* (19. nice) */
 259                "%*d "           /* (20. num_threads) */
 260                "%*d "           /* (21. always 0) */
 261                "%llu "          /* 22. start_time */
 262                "%llu "          /* 23. vsize */
 263                "%llu "          /* 24. rss */
 264 #if 0
 265                /* These are here for documentation but #if'd out to save
 266                 * actually parsing them from the stream for no benefit. */
 267                "%*lu "          /* (25. rsslim) */
 268                "%*lu "          /* (26. start_code) */
 269                "%*lu "          /* (27. end_code) */
 270                "%*lu "          /* (28. start_stack) */
 271                "%*lu "          /* (29. esp) */
 272                "%*lu "          /* (30. eip) */
 273                "%*lu "          /* (31. pending signals) */
 274                "%*lu "          /* (32. blocked signals) */
 275                "%*lu "          /* (33. ignored signals) */
 276                "%*lu "          /* (34. caught signals) */
 277                "%*lu "          /* (35. whcan) */
 278                "%*lu "          /* (36. always 0) */
 279                "%*lu "          /* (37. always 0) */
 280                "%*d "           /* (38. exit_signal) */
 281                "%*d "           /* (39. task_cpu) */
 282                "%*u "           /* (40. rt_priority) */
 283                "%*u "           /* (41. policy) */
 284                "%*llu "         /* (42. blkio_ticks) */
 285                "%*lu "          /* (43. gtime) */
 286                "%*ld"           /* (44. cgtime) */
 287 #endif
 288                , raw->name, &ppid, &utime, &stime, &start_time, &vsize, &rss);
 289     fclose(stream);
 290     if (n != 7) {
 291         VLOG_ERR_ONCE("%s: fscanf failed", file_name);
 292         return false;
 293     }
 294
 295     start_msec = get_boot_time() + ticks_to_ms(start_time);
 296
 297     raw->vsz = vsize / 1024;
 298     raw->rss = rss * (getpagesize() / 1024);
 299     raw->uptime = time_wall_msec() - start_msec;
 300     raw->cputime = ticks_to_ms(utime + stime);
 301     raw->ppid = ppid;
 302
 303     return true;
 304 }
 305
 306 static int
 307 count_crashes(pid_t pid)
 308 {
 309     char file_name[128];
 310     const char *paren;
 311     char line[128];
 312     int crashes = 0;
 313     FILE *stream;
 314
 315     assert(LINUX);
 316
 317     sprintf(file_name, "/proc/%lu/cmdline", (unsigned long int) pid);
 318     stream = fopen(file_name, "r");
 319     if (!stream) {
 320         VLOG_WARN_ONCE("%s: open failed (%s)", file_name, strerror(errno));
 321         goto exit;
 322     }
 323
 324     if (!fgets(line, sizeof line, stream)) {
 325         VLOG_WARN_ONCE("%s: read failed (%s)", file_name,
 326                        feof(stream) ? "end of file" : strerror(errno));
 327         goto exit_close;
 328     }
 329
 330     paren = strchr(line, '(');
 331     if (paren) {
 332         int x;
 333         if (sscanf(paren + 1, "%d", &x) == 1) {
 334             crashes = x;
 335         }
 336     }
 337
 338 exit_close:
 339     fclose(stream);
 340 exit:
 341     return crashes;
 342 }
 343
 344 struct process_info {
 345     unsigned long int vsz;      /* Virtual size, in kB. */
 346     unsigned long int rss;      /* Resident set size, in kB. */
 347     long long int booted;       /* ms since monitor started. */
 348     int crashes;                /* # of crashes (usually 0). */
 349     long long int uptime;       /* ms since last (re)started by monitor. */
 350     long long int cputime;      /* ms of CPU used during 'uptime'. */
 351 };
 352
 353 static bool
 354 get_process_info(pid_t pid, struct process_info *pinfo)
 355 {
 356     struct raw_process_info child;
 357
 358     assert(LINUX);
 359     if (!get_raw_process_info(pid, &child)) {
 360         return false;
 361     }
 362
 363     pinfo->vsz = child.vsz;
 364     pinfo->rss = child.rss;
 365     pinfo->booted = child.uptime;
 366     pinfo->crashes = 0;
 367     pinfo->uptime = child.uptime;
 368     pinfo->cputime = child.cputime;
 369
 370     if (child.ppid) {
 371         struct raw_process_info parent;
 372
 373         get_raw_process_info(child.ppid, &parent);
 374         if (!strcmp(child.name, parent.name)) {
 375             pinfo->booted = parent.uptime;
 376             pinfo->crashes = count_crashes(child.ppid);
 377         }
 378     }
 379
 380     return true;
 381 }
 382
 383 static void
 384 get_process_stats(struct shash *stats)
 385 {
 386     struct dirent *de;
 387     DIR *dir;
 388
 389     dir = opendir(ovs_rundir());
 390     if (!dir) {
 391         VLOG_ERR_ONCE("%s: open failed (%s)", ovs_rundir(), strerror(errno));
 392         return;
 393     }
 394
 395     while ((de = readdir(dir)) != NULL) {
 396         struct process_info pinfo;
 397         char *key, *value;
 398         char *file_name;
 399         char *extension;
 400         pid_t pid;
 401
 402 #ifdef _DIRENT_HAVE_D_TYPE
 403         if (de->d_type != DT_UNKNOWN && de->d_type != DT_REG) {
 404             continue;
 405         }
 406 #endif
 407
 408         extension = strrchr(de->d_name, '.');
 409         if (!extension || strcmp(extension, ".pid")) {
 410             continue;
 411         }
 412
 413         file_name = xasprintf("%s/%s", ovs_rundir(), de->d_name);
 414         pid = read_pidfile(file_name);
 415         free(file_name);
 416         if (pid < 0) {
 417             continue;
 418         }
 419
 420         key = xasprintf("process_%.*s",
 421                         (int) (extension - de->d_name), de->d_name);
 422         if (shash_find(stats, key)) {
 423             free(key);
 424             continue;
 425         }
 426
 427         if (LINUX && get_process_info(pid, &pinfo)) {
 428             value = xasprintf("%lu,%lu,%lld,%d,%lld,%lld",
 429                               pinfo.vsz, pinfo.rss, pinfo.cputime,
 430                               pinfo.crashes, pinfo.booted, pinfo.uptime);
 431         } else {
 432             value = xstrdup("");
 433         }
 434
 435         shash_add_nocopy(stats, key, value);
 436     }
 437
 438     closedir(dir);
 439 }
 440
 441 static void
 442 get_filesys_stats(struct shash *stats OVS_UNUSED)
 443 {
 444 #if HAVE_SETMNTENT && HAVE_STATVFS
 445     static const char file_name[] = "/etc/mtab";
 446     struct mntent *me;
 447     FILE *stream;
 448     struct ds s;
 449
 450     stream = setmntent(file_name, "r");
 451     if (!stream) {
 452         VLOG_ERR_ONCE("%s: open failed (%s)", file_name, strerror(errno));
 453         return;
 454     }
 455
 456     ds_init(&s);
 457     while ((me = getmntent(stream)) != NULL) {
 458         unsigned long long int total, free;
 459         struct statvfs vfs;
 460         char *p;
 461
 462         /* Skip non-local and read-only filesystems. */
 463         if (strncmp(me->mnt_fsname, "/dev", 4)
 464             || !strstr(me->mnt_opts, "rw")) {
 465             continue;
 466         }
 467
 468         /* Given the mount point we can stat the file system. */
 469         if (statvfs(me->mnt_dir, &vfs) && vfs.f_flag & ST_RDONLY) {
 470             /* That's odd... */
 471             continue;
 472         }
 473
 474         /* Now format the data. */
 475         if (s.length) {
 476             ds_put_char(&s, ' ');
 477         }
 478         for (p = me->mnt_dir; *p != '\0'; p++) {
 479             ds_put_char(&s, *p == ' ' || *p == ',' ? '_' : *p);
 480         }
 481         total = (unsigned long long int) vfs.f_frsize * vfs.f_blocks / 1024;
 482         free = (unsigned long long int) vfs.f_frsize * vfs.f_bfree / 1024;
 483         ds_put_format(&s, ",%llu,%llu", total, total - free);
 484     }
 485     endmntent(stream);
 486
 487     if (s.length) {
 488         shash_add(stats, "file_systems", ds_steal_cstr(&s));
 489     }
 490     ds_destroy(&s);
 491 #endif  /* HAVE_SETMNTENT && HAVE_STATVFS */
 492 }
 493
 494 void
 495 get_system_stats(struct shash *stats)
 496 {
 497     get_cpu_cores(stats);
 498     get_load_average(stats);
 499     get_memory_stats(stats);
 500     get_process_stats(stats);
 501     get_filesys_stats(stats);
 502 }