src/memory.c

   1 /**
   2  * collectd - src/memory.c
   3  * Copyright (C) 2005-2014  Florian octo Forster
   4  * Copyright (C) 2009       Simon Kuhnle
   5  * Copyright (C) 2009       Manuel Sanmartin
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   8  * under the terms of the GNU General Public License as published by the
   9  * Free Software Foundation; only version 2 of the License is applicable.
  10  *
  11  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  12  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14  * General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
  17  * with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  18  * 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301 USA
  19  *
  20  * Authors:
  21  *   Florian octo Forster <octo at collectd.org>
  22  *   Simon Kuhnle <simon at blarzwurst.de>
  23  *   Manuel Sanmartin
  24  **/
  25
  26 #include "collectd.h"
  27
  28 #include "common.h"
  29 #include "plugin.h"
  30
  31 #ifdef HAVE_SYS_SYSCTL_H
  32 #include <sys/sysctl.h>
  33 #endif
  34 #ifdef HAVE_SYS_VMMETER_H
  35 #include <sys/vmmeter.h>
  36 #endif
  37
  38 #ifdef HAVE_MACH_KERN_RETURN_H
  39 #include <mach/kern_return.h>
  40 #endif
  41 #ifdef HAVE_MACH_MACH_INIT_H
  42 #include <mach/mach_init.h>
  43 #endif
  44 #ifdef HAVE_MACH_MACH_HOST_H
  45 #include <mach/mach_host.h>
  46 #endif
  47 #ifdef HAVE_MACH_HOST_PRIV_H
  48 #include <mach/host_priv.h>
  49 #endif
  50 #ifdef HAVE_MACH_VM_STATISTICS_H
  51 #include <mach/vm_statistics.h>
  52 #endif
  53
  54 #if HAVE_STATGRAB_H
  55 #include <statgrab.h>
  56 #endif
  57
  58 #if HAVE_PERFSTAT
  59 #include <libperfstat.h>
  60 #include <sys/protosw.h>
  61 #endif /* HAVE_PERFSTAT */
  62
  63 /* vm_statistics_data_t */
  64 #if HAVE_HOST_STATISTICS
  65 static mach_port_t port_host;
  66 static vm_size_t pagesize;
  67 /* #endif HAVE_HOST_STATISTICS */
  68
  69 #elif HAVE_SYSCTLBYNAME
  70 /* no global variables */
  71 /* #endif HAVE_SYSCTLBYNAME */
  72
  73 #elif KERNEL_LINUX
  74 /* no global variables */
  75 /* #endif KERNEL_LINUX */
  76
  77 #elif HAVE_LIBKSTAT
  78 static int pagesize;
  79 static kstat_t *ksp;
  80 static kstat_t *ksz;
  81 /* #endif HAVE_LIBKSTAT */
  82
  83 #elif HAVE_SYSCTL
  84 static int pagesize;
  85 /* #endif HAVE_SYSCTL */
  86
  87 #elif HAVE_LIBSTATGRAB
  88 /* no global variables */
  89 /* endif HAVE_LIBSTATGRAB */
  90 #elif HAVE_PERFSTAT
  91 static int pagesize;
  92 /* endif HAVE_PERFSTAT */
  93 #else
  94 #error "No applicable input method."
  95 #endif
  96
  97 static bool values_absolute = true;
  98 static bool values_percentage;
  99
 100 static int memory_config(oconfig_item_t *ci) /* {{{ */
 101 {
 102   for (int i = 0; i < ci->children_num; i++) {
 103     oconfig_item_t *child = ci->children + i;
 104     if (strcasecmp("ValuesAbsolute", child->key) == 0)
 105       cf_util_get_boolean(child, &values_absolute);
 106     else if (strcasecmp("ValuesPercentage", child->key) == 0)
 107       cf_util_get_boolean(child, &values_percentage);
 108     else
 109       ERROR("memory plugin: Invalid configuration option: "
 110             "\"%s\".",
 111             child->key);
 112   }
 113
 114   return 0;
 115 } /* }}} int memory_config */
 116
 117 static int memory_init(void) {
 118 #if HAVE_HOST_STATISTICS
 119   port_host = mach_host_self();
 120   host_page_size(port_host, &pagesize);
 121 /* #endif HAVE_HOST_STATISTICS */
 122
 123 #elif HAVE_SYSCTLBYNAME
 124 /* no init stuff */
 125 /* #endif HAVE_SYSCTLBYNAME */
 126
 127 #elif defined(KERNEL_LINUX)
 128 /* no init stuff */
 129 /* #endif KERNEL_LINUX */
 130
 131 #elif defined(HAVE_LIBKSTAT)
 132   /* getpagesize(3C) tells me this does not fail.. */
 133   pagesize = getpagesize();
 134   if (get_kstat(&ksp, "unix", 0, "system_pages") != 0) {
 135     ksp = NULL;
 136     return -1;
 137   }
 138   if (get_kstat(&ksz, "zfs", 0, "arcstats") != 0) {
 139     ksz = NULL;
 140     return -1;
 141   }
 142
 143 /* #endif HAVE_LIBKSTAT */
 144
 145 #elif HAVE_SYSCTL
 146   pagesize = getpagesize();
 147   if (pagesize <= 0) {
 148     ERROR("memory plugin: Invalid pagesize: %i", pagesize);
 149     return -1;
 150   }
 151 /* #endif HAVE_SYSCTL */
 152
 153 #elif HAVE_LIBSTATGRAB
 154 /* no init stuff */
 155 /* #endif HAVE_LIBSTATGRAB */
 156
 157 #elif HAVE_PERFSTAT
 158   pagesize = getpagesize();
 159 #endif /* HAVE_PERFSTAT */
 160   return 0;
 161 } /* int memory_init */
 162
 163 #define MEMORY_SUBMIT(...)                                                     \
 164   do {                                                                         \
 165     if (values_absolute)                                                       \
 166       plugin_dispatch_multivalue(vl, false, DS_TYPE_GAUGE, __VA_ARGS__, NULL); \
 167     if (values_percentage)                                                     \
 168       plugin_dispatch_multivalue(vl, true, DS_TYPE_GAUGE, __VA_ARGS__, NULL);  \
 169   } while (0)
 170
 171 static int memory_read_internal(value_list_t *vl) {
 172 #if HAVE_HOST_STATISTICS
 173   kern_return_t status;
 174   vm_statistics_data_t vm_data;
 175   mach_msg_type_number_t vm_data_len;
 176
 177   gauge_t wired;
 178   gauge_t active;
 179   gauge_t inactive;
 180   gauge_t free;
 181
 182   if (!port_host || !pagesize)
 183     return -1;
 184
 185   vm_data_len = sizeof(vm_data) / sizeof(natural_t);
 186   if ((status = host_statistics(port_host, HOST_VM_INFO, (host_info_t)&vm_data,
 187                                 &vm_data_len)) != KERN_SUCCESS) {
 188     ERROR("memory-plugin: host_statistics failed and returned the value %i",
 189           (int)status);
 190     return -1;
 191   }
 192
 193   /*
 194    * From <http://docs.info.apple.com/article.html?artnum=107918>:
 195    *
 196    * Wired memory
 197    *   This information can't be cached to disk, so it must stay in RAM.
 198    *   The amount depends on what applications you are using.
 199    *
 200    * Active memory
 201    *   This information is currently in RAM and actively being used.
 202    *
 203    * Inactive memory
 204    *   This information is no longer being used and has been cached to
 205    *   disk, but it will remain in RAM until another application needs
 206    *   the space. Leaving this information in RAM is to your advantage if
 207    *   you (or a client of your computer) come back to it later.
 208    *
 209    * Free memory
 210    *   This memory is not being used.
 211    */
 212
 213   wired = (gauge_t)(((uint64_t)vm_data.wire_count) * ((uint64_t)pagesize));
 214   active = (gauge_t)(((uint64_t)vm_data.active_count) * ((uint64_t)pagesize));
 215   inactive =
 216       (gauge_t)(((uint64_t)vm_data.inactive_count) * ((uint64_t)pagesize));
 217   free = (gauge_t)(((uint64_t)vm_data.free_count) * ((uint64_t)pagesize));
 218
 219   MEMORY_SUBMIT("wired", wired, "active", active, "inactive", inactive, "free",
 220                 free);
 221 /* #endif HAVE_HOST_STATISTICS */
 222
 223 #elif HAVE_SYSCTLBYNAME
 224   /*
 225    * vm.stats.vm.v_page_size: 4096
 226    * vm.stats.vm.v_page_count: 246178
 227    * vm.stats.vm.v_free_count: 28760
 228    * vm.stats.vm.v_wire_count: 37526
 229    * vm.stats.vm.v_active_count: 55239
 230    * vm.stats.vm.v_inactive_count: 113730
 231    * vm.stats.vm.v_cache_count: 10809
 232    */
 233   const char *sysctl_keys[8] = {
 234       "vm.stats.vm.v_page_size",    "vm.stats.vm.v_page_count",
 235       "vm.stats.vm.v_free_count",   "vm.stats.vm.v_wire_count",
 236       "vm.stats.vm.v_active_count", "vm.stats.vm.v_inactive_count",
 237       "vm.stats.vm.v_cache_count",  NULL};
 238   double sysctl_vals[8];
 239
 240   for (int i = 0; sysctl_keys[i] != NULL; i++) {
 241     int value;
 242     size_t value_len = sizeof(value);
 243
 244     if (sysctlbyname(sysctl_keys[i], (void *)&value, &value_len, NULL, 0) ==
 245         0) {
 246       sysctl_vals[i] = value;
 247       DEBUG("memory plugin: %26s: %g", sysctl_keys[i], sysctl_vals[i]);
 248     } else {
 249       sysctl_vals[i] = NAN;
 250     }
 251   } /* for (sysctl_keys) */
 252
 253   /* multiply all all page counts with the pagesize */
 254   for (int i = 1; sysctl_keys[i] != NULL; i++)
 255     if (!isnan(sysctl_vals[i]))
 256       sysctl_vals[i] *= sysctl_vals[0];
 257
 258   MEMORY_SUBMIT("free", (gauge_t)sysctl_vals[2], "wired",
 259                 (gauge_t)sysctl_vals[3], "active", (gauge_t)sysctl_vals[4],
 260                 "inactive", (gauge_t)sysctl_vals[5], "cache",
 261                 (gauge_t)sysctl_vals[6]);
 262 /* #endif HAVE_SYSCTLBYNAME */
 263
 264 #elif KERNEL_LINUX
 265   FILE *fh;
 266   char buffer[1024];
 267
 268   char *fields[8];
 269   int numfields;
 270
 271   bool detailed_slab_info = false;
 272
 273   gauge_t mem_total = 0;
 274   gauge_t mem_used = 0;
 275   gauge_t mem_buffered = 0;
 276   gauge_t mem_cached = 0;
 277   gauge_t mem_free = 0;
 278   gauge_t mem_slab_total = 0;
 279   gauge_t mem_slab_reclaimable = 0;
 280   gauge_t mem_slab_unreclaimable = 0;
 281
 282   if ((fh = fopen("/proc/meminfo", "r")) == NULL) {
 283     WARNING("memory: fopen: %s", STRERRNO);
 284     return -1;
 285   }
 286
 287   while (fgets(buffer, sizeof(buffer), fh) != NULL) {
 288     gauge_t *val = NULL;
 289
 290     if (strncasecmp(buffer, "MemTotal:", 9) == 0)
 291       val = &mem_total;
 292     else if (strncasecmp(buffer, "MemFree:", 8) == 0)
 293       val = &mem_free;
 294     else if (strncasecmp(buffer, "Buffers:", 8) == 0)
 295       val = &mem_buffered;
 296     else if (strncasecmp(buffer, "Cached:", 7) == 0)
 297       val = &mem_cached;
 298     else if (strncasecmp(buffer, "Slab:", 5) == 0)
 299       val = &mem_slab_total;
 300     else if (strncasecmp(buffer, "SReclaimable:", 13) == 0) {
 301       val = &mem_slab_reclaimable;
 302       detailed_slab_info = true;
 303     } else if (strncasecmp(buffer, "SUnreclaim:", 11) == 0) {
 304       val = &mem_slab_unreclaimable;
 305       detailed_slab_info = true;
 306     } else
 307       continue;
 308
 309     numfields = strsplit(buffer, fields, STATIC_ARRAY_SIZE(fields));
 310     if (numfields < 2)
 311       continue;
 312
 313     *val = 1024.0 * atof(fields[1]);
 314   }
 315
 316   if (fclose(fh)) {
 317     WARNING("memory: fclose: %s", STRERRNO);
 318   }
 319
 320   if (mem_total < (mem_free + mem_buffered + mem_cached + mem_slab_total))
 321     return -1;
 322
 323   mem_used =
 324       mem_total - (mem_free + mem_buffered + mem_cached + mem_slab_total);
 325
 326   /* SReclaimable and SUnreclaim were introduced in kernel 2.6.19
 327    * They sum up to the value of Slab, which is available on older & newer
 328    * kernels. So SReclaimable/SUnreclaim are submitted if available, and Slab
 329    * if not. */
 330   if (detailed_slab_info)
 331     MEMORY_SUBMIT("used", mem_used, "buffered", mem_buffered, "cached",
 332                   mem_cached, "free", mem_free, "slab_unrecl",
 333                   mem_slab_unreclaimable, "slab_recl", mem_slab_reclaimable);
 334   else
 335     MEMORY_SUBMIT("used", mem_used, "buffered", mem_buffered, "cached",
 336                   mem_cached, "free", mem_free, "slab", mem_slab_total);
 337 /* #endif KERNEL_LINUX */
 338
 339 #elif HAVE_LIBKSTAT
 340   /* Most of the additions here were taken as-is from the k9toolkit from
 341    * Brendan Gregg and are subject to change I guess */
 342   long long mem_used;
 343   long long mem_free;
 344   long long mem_lock;
 345   long long mem_kern;
 346   long long mem_unus;
 347   long long arcsize;
 348
 349   long long pp_kernel;
 350   long long physmem;
 351   long long availrmem;
 352
 353   if (ksp == NULL)
 354     return -1;
 355   if (ksz == NULL)
 356     return -1;
 357
 358   mem_used = get_kstat_value(ksp, "pagestotal");
 359   mem_free = get_kstat_value(ksp, "pagesfree");
 360   mem_lock = get_kstat_value(ksp, "pageslocked");
 361   arcsize = get_kstat_value(ksz, "size");
 362   pp_kernel = get_kstat_value(ksp, "pp_kernel");
 363   physmem = get_kstat_value(ksp, "physmem");
 364   availrmem = get_kstat_value(ksp, "availrmem");
 365
 366   mem_kern = 0;
 367   mem_unus = 0;
 368
 369   if ((mem_used < 0LL) || (mem_free < 0LL) || (mem_lock < 0LL)) {
 370     WARNING("memory plugin: one of used, free or locked is negative.");
 371     return -1;
 372   }
 373
 374   mem_unus = physmem - mem_used;
 375
 376   if (mem_used < (mem_free + mem_lock)) {
 377     /* source: http://wesunsolve.net/bugid/id/4909199
 378      * this seems to happen when swap space is small, e.g. 2G on a 32G system
 379      * we will make some assumptions here
 380      * educated solaris internals help welcome here */
 381     DEBUG("memory plugin: pages total is smaller than \"free\" "
 382           "+ \"locked\". This is probably due to small "
 383           "swap space");
 384     mem_free = availrmem;
 385     mem_used = 0;
 386   } else {
 387     mem_used -= mem_free + mem_lock;
 388   }
 389
 390   /* mem_kern is accounted for in mem_lock */
 391   if (pp_kernel < mem_lock) {
 392     mem_kern = pp_kernel;
 393     mem_lock -= pp_kernel;
 394   } else {
 395     mem_kern = mem_lock;
 396     mem_lock = 0;
 397   }
 398
 399   mem_used *= pagesize; /* If this overflows you have some serious */
 400   mem_free *= pagesize; /* memory.. Why not call me up and give me */
 401   mem_lock *= pagesize; /* some? ;) */
 402   mem_kern *= pagesize; /* it's 2011 RAM is cheap */
 403   mem_unus *= pagesize;
 404   mem_kern -= arcsize;
 405
 406   MEMORY_SUBMIT("used", (gauge_t)mem_used, "free", (gauge_t)mem_free, "locked",
 407                 (gauge_t)mem_lock, "kernel", (gauge_t)mem_kern, "arc",
 408                 (gauge_t)arcsize, "unusable", (gauge_t)mem_unus);
 409 /* #endif HAVE_LIBKSTAT */
 410
 411 #elif HAVE_SYSCTL
 412   int mib[] = {CTL_VM, VM_METER};
 413   struct vmtotal vmtotal = {0};
 414   gauge_t mem_active;
 415   gauge_t mem_inactive;
 416   gauge_t mem_free;
 417   size_t size;
 418
 419   size = sizeof(vmtotal);
 420
 421   if (sysctl(mib, 2, &vmtotal, &size, NULL, 0) < 0) {
 422     WARNING("memory plugin: sysctl failed: %s", STRERRNO);
 423     return -1;
 424   }
 425
 426   assert(pagesize > 0);
 427   mem_active = (gauge_t)(vmtotal.t_arm * pagesize);
 428   mem_inactive = (gauge_t)((vmtotal.t_rm - vmtotal.t_arm) * pagesize);
 429   mem_free = (gauge_t)(vmtotal.t_free * pagesize);
 430
 431   MEMORY_SUBMIT("active", mem_active, "inactive", mem_inactive, "free",
 432                 mem_free);
 433 /* #endif HAVE_SYSCTL */
 434
 435 #elif HAVE_LIBSTATGRAB
 436   sg_mem_stats *ios;
 437
 438   ios = sg_get_mem_stats();
 439   if (ios == NULL)
 440     return -1;
 441
 442   MEMORY_SUBMIT("used", (gauge_t)ios->used, "cached", (gauge_t)ios->cache,
 443                 "free", (gauge_t)ios->free);
 444 /* #endif HAVE_LIBSTATGRAB */
 445
 446 #elif HAVE_PERFSTAT
 447   perfstat_memory_total_t pmemory = {0};
 448
 449   if (perfstat_memory_total(NULL, &pmemory, sizeof(pmemory), 1) < 0) {
 450     WARNING("memory plugin: perfstat_memory_total failed: %s", STRERRNO);
 451     return -1;
 452   }
 453
 454   /* Unfortunately, the AIX documentation is not very clear on how these
 455    * numbers relate to one another. The only thing is states explcitly
 456    * is:
 457    *   real_total = real_process + real_free + numperm + real_system
 458    *
 459    * Another segmentation, which would be closer to the numbers reported
 460    * by the "svmon" utility, would be:
 461    *   real_total = real_free + real_inuse
 462    *   real_inuse = "active" + real_pinned + numperm
 463    */
 464   MEMORY_SUBMIT("free", (gauge_t)(pmemory.real_free * pagesize), "cached",
 465                 (gauge_t)(pmemory.numperm * pagesize), "system",
 466                 (gauge_t)(pmemory.real_system * pagesize), "user",
 467                 (gauge_t)(pmemory.real_process * pagesize));
 468 #endif /* HAVE_PERFSTAT */
 469
 470   return 0;
 471 } /* }}} int memory_read_internal */
 472
 473 static int memory_read(void) /* {{{ */
 474 {
 475   value_t v[1];
 476   value_list_t vl = VALUE_LIST_INIT;
 477
 478   vl.values = v;
 479   vl.values_len = STATIC_ARRAY_SIZE(v);
 480   sstrncpy(vl.plugin, "memory", sizeof(vl.plugin));
 481   sstrncpy(vl.type, "memory", sizeof(vl.type));
 482   vl.time = cdtime();
 483
 484   return memory_read_internal(&vl);
 485 } /* }}} int memory_read */
 486
 487 void module_register(void) {
 488   plugin_register_complex_config("memory", memory_config);
 489   plugin_register_init("memory", memory_init);
 490   plugin_register_read("memory", memory_read);
 491 } /* void module_register */