Quelle  appldata_os.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * Data gathering module for Linux-VM Monitor Stream, Stage 1.
 * Collects misc. OS related data (CPU utilization, running processes).
 *
 * Copyright IBM Corp. 2003, 2006
 *
 * Author: Gerald Schaefer <gerald.schaefer@de.ibm.com>
 */

#define KMSG_COMPONENT "appldata"
#define pr_fmt(fmt) KMSG_COMPONENT ": " fmt

#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/kernel_stat.h>
#include <linux/netdevice.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/sched/loadavg.h>
#include <linux/sched/stat.h>
#include <asm/appldata.h>
#include <asm/smp.h>

#include "appldata.h"

/*
 * OS data
 *
 * This is accessed as binary data by z/VM. If changes to it can't be avoided,
 * the structure version (product ID, see appldata_base.c) needs to be changed
 * as well and all documentation and z/VM applications using it must be
 * updated.
 */
struct appldata_os_per_cpu {
 u32 per_cpu_user; /* timer ticks spent in user mode   */
 u32 per_cpu_nice; /* ... spent with modified priority */
 u32 per_cpu_system; /* ... spent in kernel mode         */
 u32 per_cpu_idle; /* ... spent in idle mode           */

 /* New in 2.6 */
 u32 per_cpu_irq; /* ... spent in interrupts          */
 u32 per_cpu_softirq; /* ... spent in softirqs            */
 u32 per_cpu_iowait; /* ... spent while waiting for I/O  */

 /* New in modification level 01 */
 u32 per_cpu_steal; /* ... stolen by hypervisor     */
 u32 cpu_id;  /* number of this CPU     */
} __attribute__((packed));

struct appldata_os_data {
 u64 timestamp;
 u32 sync_count_1; /* after VM collected the record data, */
 u32 sync_count_2; /* sync_count_1 and sync_count_2 should be the
   same. If not, the record has been updated on
   the Linux side while VM was collecting the
   (possibly corrupt) data */

 u32 nr_cpus;  /* number of (virtual) CPUs        */
 u32 per_cpu_size; /* size of the per-cpu data struct */
 u32 cpu_offset;  /* offset of the first per-cpu data struct */

 u32 nr_running;  /* number of runnable threads      */
 u32 nr_threads;  /* number of threads               */
 u32 avenrun[3];  /* average nr. of running processes during */
    /* the last 1, 5 and 15 minutes */

 /* New in 2.6 */
 u32 nr_iowait;  /* number of blocked threads
   (waiting for I/O)               */

 /* per cpu data */
 struct appldata_os_per_cpu os_cpu[];
} __attribute__((packed));

static struct appldata_os_data *appldata_os_data;

static struct appldata_ops ops = {
 .name    = "os",
 .record_nr = APPLDATA_RECORD_OS_ID,
 .owner    = THIS_MODULE,
 .mod_lvl   = {0xF0, 0xF1},  /* EBCDIC "01" */
};


/*
 * appldata_get_os_data()
 *
 * gather OS data
 */
static void appldata_get_os_data(void *data)
{
 int i, j, rc;
 struct appldata_os_data *os_data;
 unsigned int new_size;

 os_data = data;
 os_data->sync_count_1++;

 os_data->nr_threads = nr_threads;
 os_data->nr_running = nr_running();
 os_data->nr_iowait  = nr_iowait();
 os_data->avenrun[0] = avenrun[0] + (FIXED_1/200);
 os_data->avenrun[1] = avenrun[1] + (FIXED_1/200);
 os_data->avenrun[2] = avenrun[2] + (FIXED_1/200);

 j = 0;
 for_each_online_cpu(i) {
  os_data->os_cpu[j].per_cpu_user =
   nsecs_to_jiffies(kcpustat_cpu(i).cpustat[CPUTIME_USER]);
  os_data->os_cpu[j].per_cpu_nice =
   nsecs_to_jiffies(kcpustat_cpu(i).cpustat[CPUTIME_NICE]);
  os_data->os_cpu[j].per_cpu_system =
   nsecs_to_jiffies(kcpustat_cpu(i).cpustat[CPUTIME_SYSTEM]);
  os_data->os_cpu[j].per_cpu_idle =
   nsecs_to_jiffies(kcpustat_cpu(i).cpustat[CPUTIME_IDLE]);
  os_data->os_cpu[j].per_cpu_irq =
   nsecs_to_jiffies(kcpustat_cpu(i).cpustat[CPUTIME_IRQ]);
  os_data->os_cpu[j].per_cpu_softirq =
   nsecs_to_jiffies(kcpustat_cpu(i).cpustat[CPUTIME_SOFTIRQ]);
  os_data->os_cpu[j].per_cpu_iowait =
   nsecs_to_jiffies(kcpustat_cpu(i).cpustat[CPUTIME_IOWAIT]);
  os_data->os_cpu[j].per_cpu_steal =
   nsecs_to_jiffies(kcpustat_cpu(i).cpustat[CPUTIME_STEAL]);
  os_data->os_cpu[j].cpu_id = i;
  j++;
 }

 os_data->nr_cpus = j;

 new_size = struct_size(os_data, os_cpu, os_data->nr_cpus);
 if (ops.size != new_size) {
  if (ops.active) {
   rc = appldata_diag(APPLDATA_RECORD_OS_ID,
        APPLDATA_START_INTERVAL_REC,
        (unsigned long) ops.data, new_size,
        ops.mod_lvl);
   if (rc != 0)
    pr_err("Starting a new OS data collection "
           "failed with rc=%d\n", rc);

   rc = appldata_diag(APPLDATA_RECORD_OS_ID,
        APPLDATA_STOP_REC,
        (unsigned long) ops.data, ops.size,
        ops.mod_lvl);
   if (rc != 0)
    pr_err("Stopping a faulty OS data "
           "collection failed with rc=%d\n", rc);
  }
  ops.size = new_size;
 }
 os_data->timestamp = get_tod_clock();
 os_data->sync_count_2++;
}


/*
 * appldata_os_init()
 *
 * init data, register ops
 */
static int __init appldata_os_init(void)
{
 int rc, max_size;

 max_size = struct_size(appldata_os_data, os_cpu, num_possible_cpus());
 if (max_size > APPLDATA_MAX_REC_SIZE) {
  pr_err("Maximum OS record size %i exceeds the maximum "
         "record size %i\n", max_size, APPLDATA_MAX_REC_SIZE);
  rc = -ENOMEM;
  goto out;
 }

 appldata_os_data = kzalloc(max_size, GFP_KERNEL | GFP_DMA);
 if (appldata_os_data == NULL) {
  rc = -ENOMEM;
  goto out;
 }

 appldata_os_data->per_cpu_size = sizeof(struct appldata_os_per_cpu);
 appldata_os_data->cpu_offset   = offsetof(struct appldata_os_data,
       os_cpu);

 ops.data = appldata_os_data;
 ops.callback  = &appldata_get_os_data;
 rc = appldata_register_ops(&ops);
 if (rc != 0)
  kfree(appldata_os_data);
out:
 return rc;
}

/*
 * appldata_os_exit()
 *
 * unregister ops
 */
static void __exit appldata_os_exit(void)
{
 appldata_unregister_ops(&ops);
 kfree(appldata_os_data);
}


module_init(appldata_os_init);
module_exit(appldata_os_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Gerald Schaefer");
MODULE_DESCRIPTION("Linux-VM Monitor Stream, OS statistics");