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 <signal.h>
  26 #include <stdint.h>
  27 #include <stdio.h>
  28 #include <stdlib.h>
  29 #if HAVE_SYS_STATVFS_H
  30 #include <sys/statvfs.h>
  31 #endif
  32 #include <unistd.h>
  33
  34 #include "daemon.h"
  35 #include "dirs.h"
  36 #include "dynamic-string.h"
  37 #include "shash.h"
  38 #include "system-stats.h"
  39 #include "timeval.h"
  40 #include "vlog.h"
  41
  42 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(system_stats);
  43
  44 /* #ifdefs make it a pain to maintain code: you have to try to build both ways.
  45  * Thus, this file tries to compile as much of the code as possible regardless
  46  * of the target, by writing "if (LINUX)" instead of "#ifdef __linux__" where
  47  * this is possible. */
  48 #ifdef __linux__
  49 #include <asm/param.h>
  50 #define LINUX 1
  51 #else
  52 #define LINUX 0
  53 #endif
  54
  55 static void
  56 get_cpu_cores(struct shash *stats)
  57 {
  58     long int n_cores = sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN);
  59     if (n_cores > 0) {
  60         shash_add(stats, "cpu", xasprintf("%ld", n_cores));
  61     }
  62 }
  63
  64 static void
  65 get_load_average(struct shash *stats OVS_UNUSED)
  66 {
  67 #if HAVE_GETLOADAVG
  68     double loadavg[3];
  69
  70     if (getloadavg(loadavg, 3) == 3) {
  71         shash_add(stats, "load_average",
  72                   xasprintf("%.2f,%.2f,%.2f",
  73                             loadavg[0], loadavg[1], loadavg[2]));
  74     }
  75 #endif
  76 }
  77
  78 static unsigned int
  79 get_page_size(void)
  80 {
  81     static unsigned int cached;
  82
  83     if (!cached) {
  84         long int value = sysconf(_SC_PAGESIZE);
  85         if (value >= 0) {
  86             cached = value;
  87         }
  88     }
  89
  90     return cached;
  91 }
  92
  93 static void
  94 get_memory_stats(struct shash *stats)
  95 {
  96     if (!LINUX) {
  97         unsigned int pagesize = get_page_size();
  98         long int phys_pages = sysconf(_SC_PHYS_PAGES);
  99         long int avphys_pages = sysconf(_SC_AVPHYS_PAGES);
 100         int mem_total, mem_used;
 101
 102         if (pagesize <= 0 || phys_pages <= 0 || avphys_pages <= 0) {
 103             return;
 104         }
 105
 106         mem_total = phys_pages * (pagesize / 1024);
 107         mem_used = (phys_pages - avphys_pages) * (pagesize / 1024);
 108         shash_add(stats, "memory", xasprintf("%d,%d", mem_total, mem_used));
 109     } else {
 110         static const char file_name[] = "/proc/meminfo";
 111         int mem_used, mem_cache, swap_used;
 112         int mem_free = 0;
 113         int buffers = 0;
 114         int cached = 0;
 115         int swap_free = 0;
 116         int mem_total = 0;
 117         int swap_total = 0;
 118         struct shash dict;
 119         char line[128];
 120         FILE *stream;
 121
 122         stream = fopen(file_name, "r");
 123         if (!stream) {
 124             VLOG_WARN_ONCE("%s: open failed (%s)", file_name, strerror(errno));
 125             return;
 126         }
 127
 128         shash_init(&dict);
 129         shash_add(&dict, "MemTotal", &mem_total);
 130         shash_add(&dict, "MemFree", &mem_free);
 131         shash_add(&dict, "Buffers", &buffers);
 132         shash_add(&dict, "Cached", &cached);
 133         shash_add(&dict, "SwapTotal", &swap_total);
 134         shash_add(&dict, "SwapFree", &swap_free);
 135         while (fgets(line, sizeof line, stream)) {
 136             char key[16];
 137             int value;
 138
 139             if (sscanf(line, "%15[^:]: %u", key, &value) == 2) {
 140                 int *valuep = shash_find_data(&dict, key);
 141                 if (valuep) {
 142                     *valuep = value;
 143                 }
 144             }
 145         }
 146         fclose(stream);
 147         shash_destroy(&dict);
 148
 149         mem_used = mem_total - mem_free;
 150         mem_cache = buffers + cached;
 151         swap_used = swap_total - swap_free;
 152         shash_add(stats, "memory",
 153                   xasprintf("%d,%d,%d,%d,%d", mem_total, mem_used, mem_cache,
 154                             swap_total, swap_used));
 155     }
 156 }
 157
 158 /* Returns the time at which the system booted, as the number of milliseconds
 159  * since the epoch, or 0 if the time of boot cannot be determined. */
 160 static long long int
 161 get_boot_time(void)
 162 {
 163     static long long int cache_expiration = LLONG_MIN;
 164     static long long int boot_time;
 165
 166     assert(LINUX);
 167
 168     if (time_msec() >= cache_expiration) {
 169         static const char stat_file[] = "/proc/stat";
 170         char line[128];
 171         FILE *stream;
 172
 173         cache_expiration = time_msec() + 5 * 1000;
 174
 175         stream = fopen(stat_file, "r");
 176         if (!stream) {
 177             VLOG_ERR_ONCE("%s: open failed (%s)", stat_file, strerror(errno));
 178             return boot_time;
 179         }
 180
 181         while (fgets(line, sizeof line, stream)) {
 182             long long int btime;
 183             if (sscanf(line, "btime %lld", &btime) == 1) {
 184                 boot_time = btime * 1000;
 185                 goto done;
 186             }
 187         }
 188         VLOG_ERR_ONCE("%s: btime not found", stat_file);
 189     done:
 190         fclose(stream);
 191     }
 192     return boot_time;
 193 }
 194
 195 static unsigned long long int
 196 ticks_to_ms(unsigned long long int ticks)
 197 {
 198     assert(LINUX);
 199
 200 #ifndef USER_HZ
 201 #define USER_HZ 100
 202 #endif
 203
 204 #if USER_HZ == 100              /* Common case. */
 205     return ticks * (1000 / USER_HZ);
 206 #else  /* Alpha and some other architectures.  */
 207     double factor = 1000.0 / USER_HZ;
 208     return ticks * factor + 0.5;
 209 #endif
 210 }
 211
 212 struct raw_process_info {
 213     unsigned long int vsz;      /* Virtual size, in kB. */
 214     unsigned long int rss;      /* Resident set size, in kB. */
 215     long long int uptime;       /* ms since started. */
 216     long long int cputime;      /* ms of CPU used during 'uptime'. */
 217     pid_t ppid;                 /* Parent. */
 218     char name[18];              /* Name (surrounded by parentheses). */
 219 };
 220
 221 static bool
 222 get_raw_process_info(pid_t pid, struct raw_process_info *raw)
 223 {
 224     unsigned long long int vsize, rss, start_time, utime, stime;
 225     long long int start_msec;
 226     unsigned long ppid;
 227     char file_name[128];
 228     FILE *stream;
 229     int n;
 230
 231     assert(LINUX);
 232
 233     sprintf(file_name, "/proc/%lu/stat", (unsigned long int) pid);
 234     stream = fopen(file_name, "r");
 235     if (!stream) {
 236         VLOG_ERR_ONCE("%s: open failed (%s)", file_name, strerror(errno));
 237         return false;
 238     }
 239
 240     n = fscanf(stream,
 241                "%*d "           /* (1. pid) */
 242                "%17s "          /* 2. process name */
 243                "%*c "           /* (3. state) */
 244                "%lu "           /* 4. ppid */
 245                "%*d "           /* (5. pgid) */
 246                "%*d "           /* (6. sid) */
 247                "%*d "           /* (7. tty_nr) */
 248                "%*d "           /* (8. tty_pgrp) */
 249                "%*u "           /* (9. flags) */
 250                "%*u "           /* (10. min_flt) */
 251                "%*u "           /* (11. cmin_flt) */
 252                "%*u "           /* (12. maj_flt) */
 253                "%*u "           /* (13. cmaj_flt) */
 254                "%llu "          /* 14. utime */
 255                "%llu "          /* 15. stime */
 256                "%*d "           /* (16. cutime) */
 257                "%*d "           /* (17. cstime) */
 258                "%*d "           /* (18. priority) */
 259                "%*d "           /* (19. nice) */
 260                "%*d "           /* (20. num_threads) */
 261                "%*d "           /* (21. always 0) */
 262                "%llu "          /* 22. start_time */
 263                "%llu "          /* 23. vsize */
 264                "%llu "          /* 24. rss */
 265 #if 0
 266                /* These are here for documentation but #if'd out to save
 267                 * actually parsing them from the stream for no benefit. */
 268                "%*lu "          /* (25. rsslim) */
 269                "%*lu "          /* (26. start_code) */
 270                "%*lu "          /* (27. end_code) */
 271                "%*lu "          /* (28. start_stack) */
 272                "%*lu "          /* (29. esp) */
 273                "%*lu "          /* (30. eip) */
 274                "%*lu "          /* (31. pending signals) */
 275                "%*lu "          /* (32. blocked signals) */
 276                "%*lu "          /* (33. ignored signals) */
 277                "%*lu "          /* (34. caught signals) */
 278                "%*lu "          /* (35. whcan) */
 279                "%*lu "          /* (36. always 0) */
 280                "%*lu "          /* (37. always 0) */
 281                "%*d "           /* (38. exit_signal) */
 282                "%*d "           /* (39. task_cpu) */
 283                "%*u "           /* (40. rt_priority) */
 284                "%*u "           /* (41. policy) */
 285                "%*llu "         /* (42. blkio_ticks) */
 286                "%*lu "          /* (43. gtime) */
 287                "%*ld"           /* (44. cgtime) */
 288 #endif
 289                , raw->name, &ppid, &utime, &stime, &start_time, &vsize, &rss);
 290     fclose(stream);
 291     if (n != 7) {
 292         VLOG_ERR_ONCE("%s: fscanf failed", file_name);
 293         return false;
 294     }
 295
 296     start_msec = get_boot_time() + ticks_to_ms(start_time);
 297
 298     raw->vsz = vsize / 1024;
 299     raw->rss = rss * (getpagesize() / 1024);
 300     raw->uptime = time_wall_msec() - start_msec;
 301     raw->cputime = ticks_to_ms(utime + stime);
 302     raw->ppid = ppid;
 303
 304     return true;
 305 }
 306
 307 static int
 308 count_crashes(pid_t pid)
 309 {
 310     char file_name[128];
 311     const char *paren;
 312     char line[128];
 313     int crashes = 0;
 314     FILE *stream;
 315
 316     assert(LINUX);
 317
 318     sprintf(file_name, "/proc/%lu/cmdline", (unsigned long int) pid);
 319     stream = fopen(file_name, "r");
 320     if (!stream) {
 321         VLOG_WARN_ONCE("%s: open failed (%s)", file_name, strerror(errno));
 322         goto exit;
 323     }
 324
 325     if (!fgets(line, sizeof line, stream)) {
 326         VLOG_WARN_ONCE("%s: read failed (%s)", file_name,
 327                        feof(stream) ? "end of file" : strerror(errno));
 328         goto exit_close;
 329     }
 330
 331     paren = strchr(line, '(');
 332     if (paren) {
 333         int x;
 334         if (sscanf(paren + 1, "%d", &x) == 1) {
 335             crashes = x;
 336         }
 337     }
 338
 339 exit_close:
 340     fclose(stream);
 341 exit:
 342     return crashes;
 343 }
 344
 345 struct process_info {
 346     unsigned long int vsz;      /* Virtual size, in kB. */
 347     unsigned long int rss;      /* Resident set size, in kB. */
 348     long long int booted;       /* ms since monitor started. */
 349     int crashes;                /* # of crashes (usually 0). */
 350     long long int uptime;       /* ms since last (re)started by monitor. */
 351     long long int cputime;      /* ms of CPU used during 'uptime'. */
 352 };
 353
 354 static bool
 355 get_process_info(pid_t pid, struct process_info *pinfo)
 356 {
 357     struct raw_process_info child;
 358
 359     assert(LINUX);
 360     if (!get_raw_process_info(pid, &child)) {
 361         return false;
 362     }
 363
 364     pinfo->vsz = child.vsz;
 365     pinfo->rss = child.rss;
 366     pinfo->booted = child.uptime;
 367     pinfo->crashes = 0;
 368     pinfo->uptime = child.uptime;
 369     pinfo->cputime = child.cputime;
 370
 371     if (child.ppid) {
 372         struct raw_process_info parent;
 373
 374         get_raw_process_info(child.ppid, &parent);
 375         if (!strcmp(child.name, parent.name)) {
 376             pinfo->booted = parent.uptime;
 377             pinfo->crashes = count_crashes(child.ppid);
 378         }
 379     }
 380
 381     return true;
 382 }
 383
 384 static void
 385 get_process_stats(struct shash *stats)
 386 {
 387     struct dirent *de;
 388     DIR *dir;
 389
 390     dir = opendir(ovs_rundir);
 391     if (!dir) {
 392         VLOG_ERR_ONCE("%s: open failed (%s)", ovs_rundir, strerror(errno));
 393         return;
 394     }
 395
 396     while ((de = readdir(dir)) != NULL) {
 397         struct process_info pinfo;
 398         char *key, *value;
 399         char *file_name;
 400         char *extension;
 401         pid_t pid;
 402
 403 #ifdef _DIRENT_HAVE_D_TYPE
 404         if (de->d_type != DT_UNKNOWN && de->d_type != DT_REG) {
 405             continue;
 406         }
 407 #endif
 408
 409         extension = strrchr(de->d_name, '.');
 410         if (!extension || strcmp(extension, ".pid")) {
 411             continue;
 412         }
 413
 414         file_name = xasprintf("%s/%s", ovs_rundir, de->d_name);
 415         pid = read_pidfile(file_name);
 416         free(file_name);
 417         if (pid < 0 || kill(pid, 0)) {
 418             continue;
 419         }
 420
 421         key = xasprintf("process_%.*s",
 422                         (int) (extension - de->d_name), de->d_name);
 423         if (shash_find(stats, key)) {
 424             free(key);
 425             continue;
 426         }
 427
 428         if (LINUX && get_process_info(pid, &pinfo)) {
 429             value = xasprintf("%lu,%lu,%lld,%d,%lld,%lld",
 430                               pinfo.vsz, pinfo.rss, pinfo.cputime,
 431                               pinfo.crashes, pinfo.booted, pinfo.uptime);
 432         } else {
 433             value = xstrdup("");
 434         }
 435
 436         shash_add_nocopy(stats, key, value);
 437     }
 438
 439     closedir(dir);
 440 }
 441
 442 static void
 443 get_filesys_stats(struct shash *stats OVS_UNUSED)
 444 {
 445 #if HAVE_SETMNTENT && HAVE_STATVFS
 446     static const char file_name[] = "/etc/mtab";
 447     struct mntent *me;
 448     FILE *stream;
 449     struct ds s;
 450
 451     stream = setmntent(file_name, "r");
 452     if (!stream) {
 453         VLOG_ERR_ONCE("%s: open failed (%s)", file_name, strerror(errno));
 454         return;
 455     }
 456
 457     ds_init(&s);
 458     while ((me = getmntent(stream)) != NULL) {
 459         unsigned long long int total, free;
 460         struct statvfs vfs;
 461         char *p;
 462
 463         /* Skip non-local and read-only filesystems. */
 464         if (strncmp(me->mnt_fsname, "/dev", 4)
 465             || !strstr(me->mnt_opts, "rw")) {
 466             continue;
 467         }
 468
 469         /* Given the mount point we can stat the file system. */
 470         if (statvfs(me->mnt_dir, &vfs) && vfs.f_flag & ST_RDONLY) {
 471             /* That's odd... */
 472             continue;
 473         }
 474
 475         /* Now format the data. */
 476         if (s.length) {
 477             ds_put_char(&s, ' ');
 478         }
 479         for (p = me->mnt_dir; *p != '\0'; p++) {
 480             ds_put_char(&s, *p == ' ' || *p == ',' ? '_' : *p);
 481         }
 482         total = (unsigned long long int) vfs.f_frsize * vfs.f_blocks / 1024;
 483         free = (unsigned long long int) vfs.f_frsize * vfs.f_bfree / 1024;
 484         ds_put_format(&s, ",%llu,%llu", total, total - free);
 485     }
 486     endmntent(stream);
 487
 488     if (s.length) {
 489         shash_add(stats, "file_systems", ds_steal_cstr(&s));
 490     }
 491     ds_destroy(&s);
 492 #endif  /* HAVE_SETMNTENT && HAVE_STATVFS */
 493 }
 494
 495 void
 496 get_system_stats(struct shash *stats)
 497 {
 498     get_cpu_cores(stats);
 499     get_load_average(stats);
 500     get_memory_stats(stats);
 501     get_process_stats(stats);
 502     get_filesys_stats(stats);
 503 }