home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Big Green CD 8 / BGCD_8_Dev.iso / NEXTSTEP / UNIX / Utilities / top-0.5-MI / machine / m_bsd44a.c < prev    next >
Encoding:
C/C++ Source or Header  |  1993-09-13  |  14.9 KB  |  642 lines
  1. /*
  2.  * top - a top users display for Unix
  3.  *
  4.  * SYNOPSIS:  For a pre-release 4.4BSD system
  5.  *          Note memory statistisc and process sizes could be wrong,
  6.  *          by ps gets them wrong too...
  7.  *
  8.  * DESCRIPTION:
  9.  * This is the machine-dependent module for BSD4.4 (prerelease alpha)
  10.  * Works for:
  11.  *    hp300
  12.  *
  13.  * LIBS: -lkvm
  14.  *
  15.  * AUTHOR:  Christos Zoulas <christos@ee.cornell.edu>
  16.  */
  17.  
  18. #include <sys/types.h>
  19. #include <sys/signal.h>
  20. #include <sys/param.h>
  21.  
  22. #include "os.h"
  23. #include <stdio.h>
  24. #include <nlist.h>
  25. #include <math.h>
  26. #include <kvm.h>
  27. #include <sys/errno.h>
  28. #include <sys/kinfo.h>
  29. #include <sys/kinfo_proc.h>
  30. #ifdef notyet
  31. #define time __time
  32. #define hz __hz
  33. #include <sys/kernel.h>
  34. #undef time
  35. #undef hz
  36. #endif
  37. #include <sys/dir.h>
  38. #include <sys/dkstat.h>
  39. #include <sys/file.h>
  40. #include <sys/time.h>
  41.  
  42.  
  43. #define DOSWAP
  44.  
  45. static int check_nlist __P((struct nlist *));
  46. static int getkval __P((unsigned long, int *, int, char *));
  47.  
  48. #include "top.h"
  49. #include "machine.h"
  50. #include "utils.h"
  51.  
  52. #define VMUNIX    "/vmunix"
  53. #define KMEM    "/dev/kmem"
  54. #define MEM    "/dev/mem"
  55. #ifdef DOSWAP
  56. #define SWAP    "/dev/drum"
  57. #endif
  58.  
  59. /* get_process_info passes back a handle.  This is what it looks like: */
  60.  
  61. struct handle
  62. {
  63.     struct kinfo_proc **next_proc;    /* points to next valid proc pointer */
  64.     int remaining;        /* number of pointers remaining */
  65. };
  66.  
  67. /* declarations for load_avg */
  68. #include "loadavg.h"
  69.  
  70. #define PP(pp, field) ((pp)->kp_proc . field)
  71. #define EP(pp, field) ((pp)->kp_eproc . field)
  72. #define VP(pp, field) ((pp)->kp_eproc.e_vm . field)
  73.  
  74. /* define what weighted cpu is.  */
  75. #define weighted_cpu(pct, pp) (PP((pp), p_time) == 0 ? 0.0 : \
  76.              ((pct) / (1.0 - exp(PP((pp), p_time) * logcpu))))
  77.  
  78. /* what we consider to be process size: */
  79. #define PROCSIZE(pp) (VP((pp), vm_tsize) + VP((pp), vm_dsize) + VP((pp), vm_ssize))
  80.  
  81. /* definitions for indices in the nlist array */
  82. #define X_CCPU        0
  83. #define X_CP_TIME    1
  84. #define X_HZ        2
  85. #define X_AVENRUN    3
  86.  
  87. static struct nlist nlst[] = {
  88.     { "_ccpu" },        /* 0 */
  89.     { "_cp_time" },        /* 1 */
  90.     { "_hz" },            /* 2 */
  91.     { "_averunnable" },        /* 3 */
  92.     { 0 }
  93. };
  94.  
  95. /*
  96.  *  These definitions control the format of the per-process area
  97.  */
  98.  
  99. static char header[] =
  100.   "  PID X        PRI NICE  SIZE   RES STATE   TIME   WCPU    CPU COMMAND";
  101. /* 0123456   -- field to fill in starts at header+6 */
  102. #define UNAME_START 6
  103.  
  104. #define Proc_format \
  105.     "%5d %-8.8s %3d %4d %5s %5s %-5s %6s %5.2f%% %5.2f%% %.16s"
  106.  
  107.  
  108. /* process state names for the "STATE" column of the display */
  109. /* the extra nulls in the string "run" are for adding a slash and
  110.    the processor number when needed */
  111.  
  112. char *state_abbrev[] =
  113. {
  114.     "", "sleep", "WAIT", "run\0\0\0", "start", "zomb", "stop"
  115. };
  116.  
  117.  
  118. static kvm_t *kd;
  119.  
  120. /* values that we stash away in _init and use in later routines */
  121.  
  122. static double logcpu;
  123.  
  124. /* these are retrieved from the kernel in _init */
  125.  
  126. static          long hz;
  127. static load_avg  ccpu;
  128. static          int  ncpu = 0;
  129.  
  130. /* these are offsets obtained via nlist and used in the get_ functions */
  131.  
  132. static unsigned long cp_time_offset;
  133. static unsigned long avenrun_offset;
  134.  
  135. /* these are for calculating cpu state percentages */
  136.  
  137. static long cp_time[CPUSTATES];
  138. static long cp_old[CPUSTATES];
  139. static long cp_diff[CPUSTATES];
  140.  
  141. /* these are for detailing the process states */
  142.  
  143. int process_states[7];
  144. char *procstatenames[] = {
  145.     "", " sleeping, ", " ABANDONED, ", " running, ", " starting, ",
  146.     " zombie, ", " stopped, ",
  147.     NULL
  148. };
  149.  
  150. /* these are for detailing the cpu states */
  151.  
  152. int cpu_states[4];
  153. char *cpustatenames[] = {
  154.     "user", "nice", "system", "idle", NULL
  155. };
  156.  
  157. /* these are for detailing the memory statistics */
  158.  
  159. int memory_stats[8];
  160. char *memorynames[] = {
  161.     "Real: ", "K/", "K ", "Virt: ", "K/",
  162.     "K ", "Free: ", "K", NULL
  163. };
  164.  
  165. /* these are for keeping track of the proc array */
  166.  
  167. static int bytes;
  168. static int nproc;
  169. static int onproc = -1;
  170. static int pref_len;
  171. static struct kinfo_proc *pbase;
  172. static struct kinfo_proc **pref;
  173.  
  174. /* these are for getting the memory statistics */
  175.  
  176. static int pageshift;        /* log base 2 of the pagesize */
  177.  
  178. /* define pagetok in terms of pageshift */
  179.  
  180. #define pagetok(size) ((size) << pageshift)
  181.  
  182. machine_init(statics)
  183.  
  184. struct statics *statics;
  185.  
  186. {
  187.     register int i = 0;
  188.     register int pagesize;
  189.  
  190.     if ((kd = kvm_open(VMUNIX, MEM, SWAP, O_RDONLY, "kvm_open")) == NULL)
  191.     return -1;
  192.  
  193.  
  194.     /* get the list of symbols we want to access in the kernel */
  195.     (void) kvm_nlist(kd, nlst);
  196.     if (nlst[0].n_type == 0)
  197.     {
  198.     fprintf(stderr, "top: nlist failed\n");
  199.     return(-1);
  200.     }
  201.  
  202.     /* make sure they were all found */
  203.     if (i > 0 && check_nlist(nlst) > 0)
  204.     {
  205.     return(-1);
  206.     }
  207.  
  208.     /* get the symbol values out of kmem */
  209.     (void) getkval(nlst[X_HZ].n_value,     (int *)(&hz),    sizeof(hz),
  210.         nlst[X_HZ].n_name);
  211.     (void) getkval(nlst[X_CCPU].n_value,   (int *)(&ccpu),    sizeof(ccpu),
  212.         nlst[X_CCPU].n_name);
  213.  
  214.     /* stash away certain offsets for later use */
  215.     cp_time_offset = nlst[X_CP_TIME].n_value;
  216.     avenrun_offset = nlst[X_AVENRUN].n_value;
  217.  
  218.     /* this is used in calculating WCPU -- calculate it ahead of time */
  219.     logcpu = log(loaddouble(ccpu));
  220.  
  221.     pbase = NULL;
  222.     pref = NULL;
  223.     nproc = 0;
  224.     onproc = -1;
  225.     /* get the page size with "getpagesize" and calculate pageshift from it */
  226.     pagesize = getpagesize();
  227.     pageshift = 0;
  228.     while (pagesize > 1)
  229.     {
  230.     pageshift++;
  231.     pagesize >>= 1;
  232.     }
  233.  
  234.     /* we only need the amount of log(2)1024 for our conversion */
  235.     pageshift -= LOG1024;
  236.  
  237.     /* fill in the statics information */
  238.     statics->procstate_names = procstatenames;
  239.     statics->cpustate_names = cpustatenames;
  240.     statics->memory_names = memorynames;
  241.  
  242.     /* all done! */
  243.     return(0);
  244. }
  245.  
  246. char *format_header(uname_field)
  247.  
  248. register char *uname_field;
  249.  
  250. {
  251.     register char *ptr;
  252.  
  253.     ptr = header + UNAME_START;
  254.     while (*uname_field != '\0')
  255.     {
  256.     *ptr++ = *uname_field++;
  257.     }
  258.  
  259.     return(header);
  260. }
  261.  
  262. get_system_info(si)
  263.  
  264. struct system_info *si;
  265.  
  266. {
  267.     long total;
  268.     load_avg avenrun[3];
  269.  
  270.     /* get the cp_time array */
  271.     (void) getkval(cp_time_offset, (int *)cp_time, sizeof(cp_time),
  272.            "_cp_time");
  273.     (void) getkval(avenrun_offset, (int *)avenrun, sizeof(avenrun),
  274.            "_avenrun");
  275.  
  276.     /* convert load averages to doubles */
  277.     {
  278.     register int i;
  279.     register double *infoloadp;
  280.     load_avg *avenrunp;
  281.  
  282. #ifdef notyet
  283.     struct loadavg sysload;
  284.     int size;
  285.     getkerninfo(KINFO_LOADAVG, &sysload, &size, 0);
  286. #endif
  287.  
  288.     infoloadp = si->load_avg;
  289.     avenrunp = avenrun;
  290.     for (i = 0; i < 3; i++)
  291.     {
  292. #ifdef notyet
  293.         *infoloadp++ = ((double) sysload.ldavg[i]) / sysload.fscale;
  294. #endif
  295.         *infoloadp++ = loaddouble(*avenrunp++);
  296.     }
  297.     }
  298.  
  299.     /* convert cp_time counts to percentages */
  300.     total = percentages(CPUSTATES, cpu_states, cp_time, cp_old, cp_diff);
  301.  
  302.     /* sum memory statistics */
  303.     {
  304.     struct vmtotal total;
  305.     int size;
  306.  
  307.     /* get total -- systemwide main memory usage structure */
  308.     getkerninfo(KINFO_METER, &total, &size, 0);
  309.     /* convert memory stats to Kbytes */
  310.     memory_stats[0] = -1;
  311.     memory_stats[1] = pagetok(total.t_arm);
  312.     memory_stats[2] = pagetok(total.t_rm);
  313.     memory_stats[3] = -1;
  314.     memory_stats[4] = pagetok(total.t_avm);
  315.     memory_stats[5] = pagetok(total.t_vm);
  316.     memory_stats[6] = -1;
  317.     memory_stats[7] = pagetok(total.t_free);
  318.     }
  319.  
  320.     /* set arrays and strings */
  321.     si->cpustates = cpu_states;
  322.     si->memory = memory_stats;
  323.     si->last_pid = -1;
  324. }
  325.  
  326. static struct handle handle;
  327.  
  328. caddr_t get_process_info(si, sel, compare)
  329.  
  330. struct system_info *si;
  331. struct process_select *sel;
  332. int (*compare)();
  333.  
  334. {
  335.     register int i;
  336.     register int total_procs;
  337.     register int active_procs;
  338.     register struct kinfo_proc **prefp;
  339.     register struct kinfo_proc *pp;
  340.  
  341.     /* these are copied out of sel for speed */
  342.     int show_idle;
  343.     int show_system;
  344.     int show_uid;
  345.     int show_command;
  346.  
  347.     
  348.     pbase = kvm_getprocs(kd, KINFO_PROC_ALL, 0, &nproc);
  349.     if (nproc > onproc)
  350.     pref = (struct kinfo_proc **) realloc(pref, sizeof(struct kinfo_proc *)
  351.         * (onproc = nproc));
  352.     if (pref == NULL || pbase == NULL) {
  353.     (void) fprintf(stderr, "top: Out of memory.\n");
  354.     quit(23);
  355.     }
  356.     /* get a pointer to the states summary array */
  357.     si->procstates = process_states;
  358.  
  359.     /* set up flags which define what we are going to select */
  360.     show_idle = sel->idle;
  361.     show_system = sel->system;
  362.     show_uid = sel->uid != -1;
  363.     show_command = sel->command != NULL;
  364.  
  365.     /* count up process states and get pointers to interesting procs */
  366.     total_procs = 0;
  367.     active_procs = 0;
  368.     memset((char *)process_states, 0, sizeof(process_states));
  369.     prefp = pref;
  370.     for (pp = pbase, i = 0; i < nproc; pp++, i++)
  371.     {
  372.     /*
  373.      *  Place pointers to each valid proc structure in pref[].
  374.      *  Process slots that are actually in use have a non-zero
  375.      *  status field.  Processes with SSYS set are system
  376.      *  processes---these get ignored unless show_sysprocs is set.
  377.      */
  378.     if (PP(pp, p_stat) != 0 &&
  379.         (show_system || ((PP(pp, p_flag) & SSYS) == 0)))
  380.     {
  381.         total_procs++;
  382.         process_states[PP(pp, p_stat)]++;
  383.         if ((PP(pp, p_stat) != SZOMB) &&
  384.         (show_idle || (PP(pp, p_pctcpu) != 0) || 
  385.          (PP(pp, p_stat) == SRUN)) &&
  386.         (!show_uid || EP(pp, e_pcred.p_ruid) == (uid_t)sel->uid))
  387.         {
  388.         *prefp++ = pp;
  389.         active_procs++;
  390.         }
  391.     }
  392.     }
  393.  
  394.     /* if requested, sort the "interesting" processes */
  395.     if (compare != NULL)
  396.     {
  397.     qsort((char *)pref, active_procs, sizeof(struct kinfo_proc *), compare);
  398.     }
  399.  
  400.     /* remember active and total counts */
  401.     si->p_total = total_procs;
  402.     si->p_active = pref_len = active_procs;
  403.  
  404.     /* pass back a handle */
  405.     handle.next_proc = pref;
  406.     handle.remaining = active_procs;
  407.     return((caddr_t)&handle);
  408. }
  409.  
  410. char fmt[MAX_COLS];        /* static area where result is built */
  411.  
  412. char *format_next_process(handle, get_userid)
  413.  
  414. caddr_t handle;
  415. char *(*get_userid)();
  416.  
  417. {
  418.     register struct kinfo_proc *pp;
  419.     register long cputime;
  420.     register double pct;
  421.     int where;
  422.     struct handle *hp;
  423.  
  424.     /* find and remember the next proc structure */
  425.     hp = (struct handle *)handle;
  426.     pp = *(hp->next_proc++);
  427.     hp->remaining--;
  428.     
  429.  
  430.     /* get the process's user struct and set cputime */
  431.     if ((PP(pp, p_flag) & SLOAD) == 0) {
  432.     /*
  433.      * Print swapped processes as <pname>
  434.      */
  435.     char *comm = PP(pp, p_comm);
  436. #define COMSIZ sizeof(PP(pp, p_comm))
  437.     char buf[COMSIZ];
  438.     (void) strncpy(buf, comm, COMSIZ);
  439.     comm[0] = '<';
  440.     (void) strncpy(&comm[1], buf, COMSIZ - 2);
  441.     comm[COMSIZ - 2] = '\0';
  442.     (void) strncat(comm, ">", COMSIZ - 1);
  443.     comm[COMSIZ - 1] = '\0';
  444.     }
  445.  
  446.     cputime = PP(pp, p_utime.tv_sec) + PP(pp, p_stime.tv_sec);
  447.  
  448.     /* calculate the base for cpu percentages */
  449.     pct = pctdouble(PP(pp, p_pctcpu));
  450.  
  451.     /* format this entry */
  452.     sprintf(fmt,
  453.         Proc_format,
  454.         PP(pp, p_pid),
  455.         (*get_userid)(EP(pp, e_pcred.p_ruid)),
  456.         PP(pp, p_pri) - PZERO,
  457.         PP(pp, p_nice) - NZERO,
  458.         format_k(pagetok(PROCSIZE(pp))),
  459.         format_k(pagetok(VP(pp, vm_rssize))),
  460.         state_abbrev[PP(pp, p_stat)],
  461.         format_time(cputime),
  462.         100.0 * weighted_cpu(pct, pp),
  463.         100.0 * pct,
  464.         printable(PP(pp, p_comm)));
  465.  
  466.     /* return the result */
  467.     return(fmt);
  468. }
  469.  
  470.  
  471. /*
  472.  * check_nlist(nlst) - checks the nlist to see if any symbols were not
  473.  *        found.  For every symbol that was not found, a one-line
  474.  *        message is printed to stderr.  The routine returns the
  475.  *        number of symbols NOT found.
  476.  */
  477.  
  478. static int check_nlist(nlst)
  479.  
  480. register struct nlist *nlst;
  481.  
  482. {
  483.     register int i;
  484.  
  485.     /* check to see if we got ALL the symbols we requested */
  486.     /* this will write one line to stderr for every symbol not found */
  487.  
  488.     i = 0;
  489.     while (nlst->n_name != NULL)
  490.     {
  491.     if (nlst->n_type == 0)
  492.     {
  493.         /* this one wasn't found */
  494.         fprintf(stderr, "kernel: no symbol named `%s'\n", nlst->n_name);
  495.         i = 1;
  496.     }
  497.     nlst++;
  498.     }
  499.  
  500.     return(i);
  501. }
  502.  
  503.  
  504. /*
  505.  *  getkval(offset, ptr, size, refstr) - get a value out of the kernel.
  506.  *    "offset" is the byte offset into the kernel for the desired value,
  507.  *      "ptr" points to a buffer into which the value is retrieved,
  508.  *      "size" is the size of the buffer (and the object to retrieve),
  509.  *      "refstr" is a reference string used when printing error meessages,
  510.  *        if "refstr" starts with a '!', then a failure on read will not
  511.  *          be fatal (this may seem like a silly way to do things, but I
  512.  *          really didn't want the overhead of another argument).
  513.  *      
  514.  */
  515.  
  516. static int getkval(offset, ptr, size, refstr)
  517.  
  518. unsigned long offset;
  519. int *ptr;
  520. int size;
  521. char *refstr;
  522.  
  523. {
  524.     if (kvm_read(kd, offset, (char *) ptr, size) != size)
  525.     {
  526.     if (*refstr == '!')
  527.     {
  528.         return(0);
  529.     }
  530.     else
  531.     {
  532.         fprintf(stderr, "top: kvm_read for %s: %s\n",
  533.         refstr, strerror(errno));
  534.         quit(23);
  535.     }
  536.     }
  537.     return(1);
  538. }
  539.     
  540. /* comparison routine for qsort */
  541.  
  542. /*
  543.  *  proc_compare - comparison function for "qsort"
  544.  *    Compares the resource consumption of two processes using five
  545.  *      distinct keys.  The keys (in descending order of importance) are:
  546.  *      percent cpu, cpu ticks, state, resident set size, total virtual
  547.  *      memory usage.  The process states are ordered as follows (from least
  548.  *      to most important):  WAIT, zombie, sleep, stop, start, run.  The
  549.  *      array declaration below maps a process state index into a number
  550.  *      that reflects this ordering.
  551.  */
  552.  
  553. static unsigned char sorted_state[] =
  554. {
  555.     0,    /* not used        */
  556.     3,    /* sleep        */
  557.     1,    /* ABANDONED (WAIT)    */
  558.     6,    /* run            */
  559.     5,    /* start        */
  560.     2,    /* zombie        */
  561.     4    /* stop            */
  562. };
  563.  
  564. proc_compare(pp1, pp2)
  565.  
  566. struct kinfo_proc **pp1;
  567. struct kinfo_proc **pp2;
  568.  
  569. {
  570.     register struct kinfo_proc *p1;
  571.     register struct kinfo_proc *p2;
  572.     register int result;
  573.     register pctcpu lresult;
  574.  
  575.     /* remove one level of indirection */
  576.     p1 = *pp1;
  577.     p2 = *pp2;
  578.  
  579.     /* compare percent cpu (pctcpu) */
  580.     if ((lresult = PP(p2, p_pctcpu) - PP(p1, p_pctcpu)) == 0)
  581.     {
  582.     /* use cpticks to break the tie */
  583.     if ((result = PP(p2, p_cpticks) - PP(p1, p_cpticks)) == 0)
  584.     {
  585.         /* use process state to break the tie */
  586.         if ((result = sorted_state[PP(p2, p_stat)] -
  587.               sorted_state[PP(p1, p_stat)])  == 0)
  588.         {
  589.         /* use priority to break the tie */
  590.         if ((result = PP(p2, p_pri) - PP(p1, p_pri)) == 0)
  591.         {
  592.             /* use resident set size (rssize) to break the tie */
  593.             if ((result = VP(p2, vm_rssize) - VP(p1, vm_rssize)) == 0)
  594.             {
  595.             /* use total memory to break the tie */
  596.             result = PROCSIZE(p2) - PROCSIZE(p1);
  597.             }
  598.         }
  599.         }
  600.     }
  601.     }
  602.     else
  603.     {
  604.     result = lresult < 0 ? -1 : 1;
  605.     }
  606.  
  607.     return(result);
  608. }
  609.  
  610.  
  611. /*
  612.  * proc_owner(pid) - returns the uid that owns process "pid", or -1 if
  613.  *        the process does not exist.
  614.  *        It is EXTREMLY IMPORTANT that this function work correctly.
  615.  *        If top runs setuid root (as in SVR4), then this function
  616.  *        is the only thing that stands in the way of a serious
  617.  *        security problem.  It validates requests for the "kill"
  618.  *        and "renice" commands.
  619.  */
  620.  
  621. int proc_owner(pid)
  622.  
  623. int pid;
  624.  
  625. {
  626.     register int cnt;
  627.     register struct proc **prefp;
  628.     register struct proc *pp;
  629.  
  630.     prefp = pref;
  631.     cnt = pref_len;
  632.     while (--cnt >= 0)
  633.     {
  634.     pp = *prefp++;    
  635.     if (PP(pp, p_pid) == (pid_t)pid)
  636.     {
  637.         return((int)EP(pp, e_pcred.p_ruid));
  638.     }
  639.     }
  640.     return(-1);
  641. }
  642.