init/bootchartd.c

   1 /* vi: set sw=4 ts=4: */
   2 /*
   3  * Licensed under GPLv2 or later, see file LICENSE in this tarball for details.
   4  */
   5
   6 //config:config BOOTCHARTD
   7 //config:       bool "bootchartd"
   8 //config:       default y
   9 //config:       help
  10 //config:         bootchartd is commonly used to profile the boot process
  11 //config:         for the purpose of speeding it up. In this case, it is started
  12 //config:         by the kernel as the init process. This is configured by adding
  13 //config:         the init=/sbin/bootchartd option to the kernel command line.
  14 //config:
  15 //config:         It can also be used to monitor the resource usage of a specific
  16 //config:         application or the running system in general. In this case,
  17 //config:         bootchartd is started interactively by running bootchartd start
  18 //config:         and stopped using bootchartd stop.
  19 //config:
  20 //config:config FEATURE_BOOTCHARTD_BLOATED_HEADER
  21 //config:       bool "bootchartd"
  22 //config:       default y
  23 //config:       depends on BOOTCHARTD
  24 //config:       help
  25 //config:         Create extended header file compatible with "big" bootchartd.
  26 //config:         "Big" bootchartd is a shell script and it dumps some
  27 //config:         "convenient" info int the header, such as:
  28 //config:           title = Boot chart for `hostname` (`date`)
  29 //config:           system.uname = `uname -srvm`
  30 //config:           system.release = `cat /etc/DISTRO-release`
  31 //config:           system.cpu = `grep '^model name' /proc/cpuinfo | head -1` ($cpucount)
  32 //config:           system.kernel.options = `cat /proc/cmdline`
  33 //config:         This data is not mandatory for bootchart graph generation,
  34 //config:         and is considered bloat. Nevertheless, this option
  35 //config:         makes bootchartd applet to dump a subset of it.
  36 //config:
  37 //config:config FEATURE_BOOTCHARTD_CONFIG_FILE
  38 //config:       bool "bootchartd"
  39 //config:       default y
  40 //config:       depends on BOOTCHARTD
  41 //config:       help
  42 //config:         Enable reading and parsing of $PWD/bootchartd.conf
  43 //config:         and /etc/bootchartd.conf files.
  44
  45 #include "libbb.h"
  46 /* After libbb.h, since it needs sys/types.h on some systems */
  47 #include <sys/utsname.h>
  48 #include <sys/mount.h>
  49 #ifndef MS_SILENT
  50 # define MS_SILENT      (1 << 15)
  51 #endif
  52 #ifndef MNT_DETACH
  53 # define MNT_DETACH 0x00000002
  54 #endif
  55
  56 #define BC_VERSION_STR "0.8"
  57
  58 /* For debugging, set to 0:
  59  * strace won't work with DO_SIGNAL_SYNC set to 1.
  60  */
  61 #define DO_SIGNAL_SYNC 1
  62
  63
  64 //$PWD/bootchartd.conf and /etc/bootchartd.conf:
  65 //supported options:
  66 //# Sampling period (in seconds)
  67 //SAMPLE_PERIOD=0.2
  68 //
  69 //not yet supported:
  70 //# tmpfs size
  71 //# (32 MB should suffice for ~20 minutes worth of log data, but YMMV)
  72 //TMPFS_SIZE=32m
  73 //
  74 //# Whether to enable and store BSD process accounting information.  The
  75 //# kernel needs to be configured to enable v3 accounting
  76 //# (CONFIG_BSD_PROCESS_ACCT_V3). accton from the GNU accounting utilities
  77 //# is also required.
  78 //PROCESS_ACCOUNTING="no"
  79 //
  80 //# Tarball for the various boot log files
  81 //BOOTLOG_DEST=/var/log/bootchart.tgz
  82 //
  83 //# Whether to automatically stop logging as the boot process completes.
  84 //# The logger will look for known processes that indicate bootup completion
  85 //# at a specific runlevel (e.g. gdm-binary, mingetty, etc.).
  86 //AUTO_STOP_LOGGER="yes"
  87 //
  88 //# Whether to automatically generate the boot chart once the boot logger
  89 //# completes.  The boot chart will be generated in $AUTO_RENDER_DIR.
  90 //# Note that the bootchart package must be installed.
  91 //AUTO_RENDER="no"
  92 //
  93 //# Image format to use for the auto-generated boot chart
  94 //# (choose between png, svg and eps).
  95 //AUTO_RENDER_FORMAT="png"
  96 //
  97 //# Output directory for auto-generated boot charts
  98 //AUTO_RENDER_DIR="/var/log"
  99
 100
 101 /* Globals */
 102 struct globals {
 103         char jiffy_line[COMMON_BUFSIZE];
 104 } FIX_ALIASING;
 105 #define G (*(struct globals*)&bb_common_bufsiz1)
 106 #define INIT_G() do { } while (0)
 107
 108 static void dump_file(FILE *fp, const char *filename)
 109 {
 110         int fd = open(filename, O_RDONLY);
 111         if (fd >= 0) {
 112                 fputs(G.jiffy_line, fp);
 113                 fflush(fp);
 114                 bb_copyfd_eof(fd, fileno(fp));
 115                 close(fd);
 116                 fputc('\n', fp);
 117         }
 118 }
 119
 120 static int dump_procs(FILE *fp, int look_for_login_process)
 121 {
 122         struct dirent *entry;
 123         DIR *dir = opendir("/proc");
 124         int found_login_process = 0;
 125
 126         fputs(G.jiffy_line, fp);
 127         while ((entry = readdir(dir)) != NULL) {
 128                 char name[sizeof("/proc/%u/cmdline") + sizeof(int)*3];
 129                 int stat_fd;
 130                 unsigned pid = bb_strtou(entry->d_name, NULL, 10);
 131                 if (errno)
 132                         continue;
 133
 134                 /* Android's version reads /proc/PID/cmdline and extracts
 135                  * non-truncated process name. Do we want to do that? */
 136
 137                 sprintf(name, "/proc/%u/stat", pid);
 138                 stat_fd = open(name, O_RDONLY);
 139                 if (stat_fd >= 0) {
 140                         char *p;
 141                         char stat_line[4*1024];
 142                         int rd = safe_read(stat_fd, stat_line, sizeof(stat_line)-2);
 143
 144                         close(stat_fd);
 145                         if (rd < 0)
 146                                 continue;
 147                         stat_line[rd] = '\0';
 148                         p = strchrnul(stat_line, '\n');
 149                         *p++ = '\n';
 150                         *p = '\0';
 151                         fputs(stat_line, fp);
 152                         if (!look_for_login_process)
 153                                 continue;
 154                         p = strchr(stat_line, '(');
 155                         if (!p)
 156                                 continue;
 157                         p++;
 158                         strchrnul(p, ')')[0] = '\0';
 159                         /* If is gdm, kdm or a getty? */
 160                         if (((p[0] == 'g' || p[0] == 'k' || p[0] == 'x') && p[1] == 'd' && p[2] == 'm')
 161                          || strstr(p, "getty")
 162                         ) {
 163                                 found_login_process = 1;
 164                         }
 165                 }
 166         }
 167         closedir(dir);
 168         fputc('\n', fp);
 169         return found_login_process;
 170 }
 171
 172 static char *make_tempdir(void)
 173 {
 174         char template[] = "/tmp/bootchart.XXXXXX";
 175         char *tempdir = xstrdup(mkdtemp(template));
 176         if (!tempdir) {
 177                 /* /tmp is not writable (happens when we are used as init).
 178                  * Try to mount a tmpfs, them cd and lazily unmount it.
 179                  * Since we unmount it at once, we can mount it anywhere.
 180                  * Try a few locations which are likely ti exist.
 181                  */
 182                 static const char dirs[] = "/mnt\0""/tmp\0""/boot\0""/proc\0";
 183                 const char *try_dir = dirs;
 184                 while (mount("none", try_dir, "tmpfs", MS_SILENT, "size=16m") != 0) {
 185                         try_dir += strlen(try_dir) + 1;
 186                         if (!try_dir[0])
 187                                 bb_perror_msg_and_die("can't %smount tmpfs", "");
 188                 }
 189                 //bb_error_msg("mounted tmpfs on %s", try_dir);
 190                 xchdir(try_dir);
 191                 if (umount2(try_dir, MNT_DETACH) != 0) {
 192                         bb_perror_msg_and_die("can't %smount tmpfs", "un");
 193                 }
 194         } else {
 195                 xchdir(tempdir);
 196         }
 197         return tempdir;
 198 }
 199
 200 static void do_logging(int sample_period_us)
 201 {
 202         //# Enable process accounting if configured
 203         //if [ "$PROCESS_ACCOUNTING" = "yes" ]; then
 204         //      [ -e kernel_pacct ] || : > kernel_pacct
 205         //      accton kernel_pacct
 206         //fi
 207
 208         FILE *proc_stat = xfopen("proc_stat.log", "w");
 209         FILE *proc_diskstats = xfopen("proc_diskstats.log", "w");
 210         //FILE *proc_netdev = xfopen("proc_netdev.log", "w");
 211         FILE *proc_ps = xfopen("proc_ps.log", "w");
 212         int look_for_login_process = (getppid() == 1);
 213         unsigned count = 60*1000*1000 / (200*1000); /* ~1 minute */
 214
 215         while (--count && !bb_got_signal) {
 216                 char *p;
 217                 int len = open_read_close("/proc/uptime", G.jiffy_line, sizeof(G.jiffy_line)-2);
 218                 if (len < 0)
 219                         goto wait_more;
 220                 /* /proc/uptime has format "NNNNNN.MM NNNNNNN.MM" */
 221                 /* we convert it to "NNNNNNMM\n" (using first value) */
 222                 G.jiffy_line[len] = '\0';
 223                 p = strchr(G.jiffy_line, '.');
 224                 if (!p)
 225                         goto wait_more;
 226                 while (isdigit(*++p))
 227                         p[-1] = *p;
 228                 p[-1] = '\n';
 229                 p[0] = '\0';
 230
 231                 dump_file(proc_stat, "/proc/stat");
 232                 dump_file(proc_diskstats, "/proc/diskstats");
 233                 //dump_file(proc_netdev, "/proc/net/dev");
 234                 if (dump_procs(proc_ps, look_for_login_process)) {
 235                         /* dump_procs saw a getty or {g,k,x}dm
 236                          * stop logging in 2 seconds:
 237                          */
 238                         if (count > 2*1000*1000 / (200*1000))
 239                                 count = 2*1000*1000 / (200*1000);
 240                 }
 241                 fflush_all();
 242  wait_more:
 243                 usleep(sample_period_us);
 244         }
 245
 246         // [ -e kernel_pacct ] && accton off
 247 }
 248
 249 static void finalize(char *tempdir, const char *prog)
 250 {
 251         //# Stop process accounting if configured
 252         //local pacct=
 253         //[ -e kernel_pacct ] && pacct=kernel_pacct
 254
 255         FILE *header_fp = xfopen("header", "w");
 256
 257         if (prog)
 258                 fprintf(header_fp, "profile.process = %s\n", prog);
 259
 260         fputs("version = "BC_VERSION_STR"\n", header_fp);
 261
 262         if (ENABLE_FEATURE_BOOTCHARTD_BLOATED_HEADER) {
 263                 char *hostname;
 264                 char *kcmdline;
 265                 time_t t;
 266                 struct tm tm_time;
 267                 /* x2 for possible localized data */
 268                 char date_buf[sizeof("Mon Jun 21 05:29:03 CEST 2010") * 2];
 269                 struct utsname unamebuf;
 270
 271                 hostname = safe_gethostname();
 272                 time(&t);
 273                 localtime_r(&t, &tm_time);
 274                 strftime(date_buf, sizeof(date_buf), "%a %b %e %H:%M:%S %Z %Y", &tm_time);
 275                 fprintf(header_fp, "title = Boot chart for %s (%s)\n", hostname, date_buf);
 276                 if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP)
 277                         free(hostname);
 278
 279                 uname(&unamebuf); /* never fails */
 280                 /* same as uname -srvm */
 281                 fprintf(header_fp, "system.uname = %s %s %s %s\n",
 282                                 unamebuf.sysname,
 283                                 unamebuf.release,
 284                                 unamebuf.version,
 285                                 unamebuf.machine
 286                 );
 287
 288                 //system.release = `cat /etc/DISTRO-release`
 289                 //system.cpu = `grep '^model name' /proc/cpuinfo | head -1` ($cpucount)
 290
 291                 kcmdline = xmalloc_open_read_close("/proc/cmdline", NULL);
 292                 /* kcmdline includes trailing "\n" */
 293                 fprintf(header_fp, "system.kernel.options = %s", kcmdline);
 294                 if (ENABLE_FEATURE_CLEAN_UP)
 295                         free(kcmdline);
 296         }
 297         fclose(header_fp);
 298
 299         /* Package log files */
 300         system("tar -zcf /var/log/bootchart.tgz header *.log"); // + $pacct
 301         /* Clean up (if we are not in detached tmpfs) */
 302         if (tempdir) {
 303                 unlink("header");
 304                 unlink("proc_stat.log");
 305                 unlink("proc_diskstats.log");
 306                 //unlink("proc_netdev.log");
 307                 unlink("proc_ps.log");
 308                 rmdir(tempdir);
 309         }
 310
 311         /* shell-based bootchartd tries to run /usr/bin/bootchart if $AUTO_RENDER=yes:
 312          * /usr/bin/bootchart -o "$AUTO_RENDER_DIR" -f $AUTO_RENDER_FORMAT "$BOOTLOG_DEST"
 313          */
 314 }
 315
 316 /* Usage:
 317  * bootchartd start [PROG ARGS]: start logging in background, USR1 stops it.
 318  *      With PROG, runs PROG, then kills background logging.
 319  * bootchartd stop: same as "killall -USR1 bootchartd"
 320  * bootchartd init: start logging in background
 321  *      Stop when getty/gdm is seen (if AUTO_STOP_LOGGER = yes).
 322  *      Meant to be used from init scripts.
 323  * bootchartd (pid==1): as init, but then execs $bootchart_init, /init, /sbin/init
 324  *      Meant to be used as kernel's init process.
 325  */
 326 int bootchartd_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
 327 int bootchartd_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
 328 {
 329         int sample_period_us;
 330         pid_t parent_pid, logger_pid;
 331         smallint cmd;
 332         enum {
 333                 CMD_STOP = 0,
 334                 CMD_START,
 335                 CMD_INIT,
 336                 CMD_PID1, /* used to mark pid 1 case */
 337         };
 338
 339         INIT_G();
 340
 341         parent_pid = getpid();
 342         if (argv[1]) {
 343                 cmd = index_in_strings("stop\0""start\0""init\0", argv[1]);
 344                 if (cmd < 0)
 345                         bb_show_usage();
 346                 if (cmd == CMD_STOP) {
 347                         pid_t *pidList = find_pid_by_name("bootchartd");
 348                         while (*pidList != 0) {
 349                                 if (*pidList != parent_pid)
 350                                         kill(*pidList, SIGUSR1);
 351                                 pidList++;
 352                         }
 353                         return EXIT_SUCCESS;
 354                 }
 355         } else {
 356                 if (parent_pid != 1)
 357                         bb_show_usage();
 358                 cmd = CMD_PID1;
 359         }
 360
 361         /* Here we are in START or INIT state */
 362
 363         /* Read config file: */
 364         sample_period_us = 200 * 1000;
 365         if (ENABLE_FEATURE_BOOTCHARTD_CONFIG_FILE) {
 366                 char* token[2];
 367                 parser_t *parser = config_open2("/etc/bootchartd.conf" + 5, fopen_for_read);
 368                 if (!parser)
 369                         parser = config_open2("/etc/bootchartd.conf", fopen_for_read);
 370                 while (config_read(parser, token, 2, 0, "#=", PARSE_NORMAL & ~PARSE_COLLAPSE)) {
 371                         if (strcmp(token[0], "SAMPLE_PERIOD") == 0 && token[1])
 372                                 sample_period_us = atof(token[1]) * 1000000;
 373                 }
 374                 config_close(parser);
 375         }
 376
 377         /* Create logger child: */
 378         logger_pid = fork_or_rexec(argv);
 379
 380         if (logger_pid == 0) { /* child */
 381                 char *tempdir;
 382
 383                 bb_signals(0
 384                         + (1 << SIGUSR1)
 385                         + (1 << SIGUSR2)
 386                         + (1 << SIGTERM)
 387                         + (1 << SIGQUIT)
 388                         + (1 << SIGINT)
 389                         + (1 << SIGHUP)
 390                         , record_signo);
 391
 392                 if (DO_SIGNAL_SYNC)
 393                         /* Inform parent that we are ready */
 394                         raise(SIGSTOP);
 395
 396                 /* If we are started by kernel, PATH might be unset.
 397                  * In order to find "tar", let's set some sane PATH:
 398                  */
 399                 if (cmd == CMD_PID1 && !getenv("PATH"))
 400                         putenv((char*)bb_PATH_root_path);
 401
 402                 tempdir = make_tempdir();
 403                 do_logging(sample_period_us);
 404                 finalize(tempdir, cmd == CMD_START ? argv[2] : NULL);
 405                 return EXIT_SUCCESS;
 406         }
 407
 408         /* parent */
 409
 410         if (DO_SIGNAL_SYNC) {
 411                 /* Wait for logger child to set handlers, then unpause it.
 412                  * Otherwise with short-lived PROG (e.g. "bootchartd start true")
 413                  * we might send SIGUSR1 before logger sets its handler.
 414                  */
 415                 waitpid(logger_pid, NULL, WUNTRACED);
 416                 kill(logger_pid, SIGCONT);
 417         }
 418
 419         if (cmd == CMD_PID1) {
 420                 char *bootchart_init = getenv("bootchart_init");
 421                 if (bootchart_init)
 422                         execl(bootchart_init, bootchart_init, NULL);
 423                 execl("/init", "init", NULL);
 424                 execl("/sbin/init", "init", NULL);
 425                 bb_perror_msg_and_die("can't exec '%s'", "/sbin/init");
 426         }
 427
 428         if (cmd == CMD_START && argv[2]) { /* "start PROG ARGS" */
 429                 pid_t pid = vfork();
 430                 if (pid < 0)
 431                         bb_perror_msg_and_die("vfork");
 432                 if (pid == 0) { /* child */
 433                         argv += 2;
 434                         execvp(argv[0], argv);
 435                         bb_perror_msg_and_die("can't exec '%s'", argv[0]);
 436                 }
 437                 /* parent */
 438                 waitpid(pid, NULL, 0);
 439                 kill(logger_pid, SIGUSR1);
 440         }
 441
 442         return EXIT_SUCCESS;
 443 }