memtrack/memtrack.cpp

   1 /*
   2  * Copyright 2013 The Android Open Source Project
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at
   7  *
   8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  */
  16 #define LOG_TAG "MemTracker"
  17
  18 #include "memtrack.h"
  19
  20 #include <ctype.h>
  21 #include <dirent.h>
  22 #include <fcntl.h>
  23 #include <limits.h>
  24 #include <signal.h>
  25 #include <stdio.h>
  26 #include <stdlib.h>
  27 #include <sys/stat.h>
  28 #include <sys/types.h>
  29 #include <unistd.h>
  30
  31 #include <algorithm>
  32 #include <vector>
  33
  34 #include <log/log.h>
  35
  36 FileData::FileData(char *filename, char *buffer, size_t buffer_len)
  37     : data_(buffer), max_(buffer_len), cur_idx_(0), len_(0),
  38       read_complete_(false) {
  39   fd_ = open(filename, O_RDONLY);
  40   if (fd_ < 0) {
  41     read_complete_ = true;
  42   }
  43 }
  44
  45 FileData::~FileData() {
  46   if (fd_ >= 0) {
  47     close(fd_);
  48   }
  49 }
  50
  51 bool FileData::isAvail(size_t bytes_needed) {
  52   if (cur_idx_ + bytes_needed < len_) {
  53     return true;
  54   }
  55
  56   if (read_complete_) {
  57     return false;
  58   }
  59
  60   if (cur_idx_ != len_) {
  61     // Copy the leftover to the front of the buffer.
  62     len_ = len_ - cur_idx_;
  63     memcpy(data_, data_ + cur_idx_, len_);
  64   }
  65
  66   ssize_t bytes;
  67   cur_idx_ = 0;
  68   while (cur_idx_ + bytes_needed >= len_) {
  69     bytes = read(fd_, data_ + len_, max_ - len_);
  70     if (bytes == 0 || bytes == -1) {
  71       read_complete_;
  72       break;
  73     }
  74     len_ += bytes;
  75   }
  76
  77   return cur_idx_ + bytes_needed < len_;
  78 }
  79
  80 bool FileData::getPss(size_t *pss) {
  81   size_t value;
  82   while (true) {
  83     if (!isAvail(4)) {
  84       return false;
  85     }
  86
  87     if (data_[cur_idx_] != 'P' || data_[cur_idx_+1] != 's' ||
  88         data_[cur_idx_+2] != 's' || data_[cur_idx_+3] != ':') {
  89       // Consume the rest of the line.
  90       while (isAvail(1) && data_[cur_idx_++] != '\n');
  91     } else {
  92       cur_idx_ += 4;
  93       while (isAvail(1) && isspace(data_[cur_idx_])) {
  94         cur_idx_++;
  95       }
  96
  97       value = 0;
  98       while (isAvail(1) && isdigit(data_[cur_idx_])) {
  99         value = value * 10 + data_[cur_idx_] - '0';
 100         cur_idx_++;
 101       }
 102       *pss = value;
 103
 104       // Consume the rest of the line.
 105       while (isAvail(1) && data_[cur_idx_++] != '\n');
 106
 107       return true;
 108     }
 109   }
 110 }
 111
 112 const char *ProcessInfo::kProc = "/proc/";
 113 const char *ProcessInfo::kCmdline = "/cmdline";
 114 const char *ProcessInfo::kSmaps = "/smaps";
 115
 116 ProcessInfo::ProcessInfo() {
 117   memcpy(proc_file_, kProc, kProcLen);
 118 }
 119
 120 ProcessInfo::~ProcessInfo() {
 121 }
 122
 123 bool ProcessInfo::getInformation(int pid, char *pid_str, size_t pid_str_len) {
 124   memcpy(proc_file_ + kProcLen, pid_str, pid_str_len);
 125   memcpy(proc_file_ + kProcLen + pid_str_len, kCmdline, kCmdlineLen);
 126
 127   // Read the cmdline for the process.
 128   int fd = open(proc_file_, O_RDONLY);
 129   if (fd < 0) {
 130     return false;
 131   }
 132
 133   ssize_t bytes = read(fd, cmd_name_, sizeof(cmd_name_));
 134   close(fd);
 135   if (bytes == -1 || bytes == 0) {
 136     return false;
 137   }
 138
 139   memcpy(proc_file_ + kProcLen + pid_str_len, kSmaps, kSmapsLen);
 140   FileData smaps(proc_file_, buffer_, sizeof(buffer_));
 141
 142   cur_process_info_t process_info;
 143   size_t pss_kb;
 144   process_info.pss_kb = 0;
 145   while (smaps.getPss(&pss_kb)) {
 146     process_info.pss_kb += pss_kb;
 147   }
 148
 149   if (cur_.count(cmd_name_) == 0) {
 150     cur_[cmd_name_] = process_info;
 151   } else {
 152     cur_[cmd_name_].pss_kb += process_info.pss_kb;
 153   }
 154   cur_[cmd_name_].pids.push_back(pid);
 155
 156   return true;
 157 }
 158
 159 void ProcessInfo::scan() {
 160   DIR *proc_dir = opendir(kProc);
 161   if (proc_dir == NULL) {
 162     perror("Cannot open directory.\n");
 163     exit(1);
 164   }
 165
 166   // Clear any current pids.
 167   for (processes_t::iterator it = all_.begin(); it != all_.end(); ++it) {
 168     it->second.pids.clear();
 169   }
 170
 171   struct dirent *dir_data;
 172   int len;
 173   bool is_pid;
 174   size_t pid;
 175   cur_.clear();
 176   while ((dir_data = readdir(proc_dir))) {
 177     // Check if the directory entry represents a pid.
 178     len = strlen(dir_data->d_name);
 179     is_pid = true;
 180     pid = 0;
 181     for (int i = 0; i < len; i++) {
 182       if (!isdigit(dir_data->d_name[i])) {
 183         is_pid = false;
 184         break;
 185       }
 186       pid = pid * 10 + dir_data->d_name[i] - '0';
 187     }
 188     if (is_pid) {
 189       getInformation(pid, dir_data->d_name, len);
 190     }
 191   }
 192   closedir(proc_dir);
 193
 194   // Loop through the current processes and add them into our real list.
 195   for (cur_processes_t::const_iterator it = cur_.begin();
 196        it != cur_.end(); ++it) {
 197
 198     if (all_.count(it->first) == 0) {
 199       // Initialize all of the variables.
 200       all_[it->first].num_samples = 0;
 201       all_[it->first].name = it->first;
 202       all_[it->first].avg_pss_kb = 0;
 203       all_[it->first].min_pss_kb = 0;
 204       all_[it->first].max_pss_kb = 0;
 205     }
 206
 207     if (it->second.pids.size() > all_[it->first].max_num_pids) {
 208       all_[it->first].max_num_pids = it->second.pids.size();
 209     }
 210
 211     all_[it->first].pids = it->second.pids;
 212
 213     if (it->second.pss_kb > all_[it->first].max_pss_kb) {
 214       all_[it->first].max_pss_kb = it->second.pss_kb;
 215     }
 216
 217     if (all_[it->first].min_pss_kb == 0 ||
 218         it->second.pss_kb < all_[it->first].min_pss_kb) {
 219       all_[it->first].min_pss_kb = it->second.pss_kb;
 220     }
 221
 222     all_[it->first].last_pss_kb = it->second.pss_kb;
 223
 224     computeAvg(&all_[it->first].avg_pss_kb, it->second.pss_kb,
 225                all_[it->first].num_samples);
 226     all_[it->first].num_samples++;
 227   }
 228 }
 229
 230 bool comparePss(const process_info_t *first, const process_info_t *second) {
 231   return first->max_pss_kb > second->max_pss_kb;
 232 }
 233
 234 void ProcessInfo::dumpToLog() {
 235   list_.clear();
 236   for (processes_t::const_iterator it = all_.begin(); it != all_.end(); ++it) {
 237     list_.push_back(&it->second);
 238   }
 239
 240   // Now sort the list.
 241   std::sort(list_.begin(), list_.end(), comparePss);
 242
 243   ALOGI("Dumping process list");
 244   for (std::vector<const process_info_t *>::const_iterator it = list_.begin();
 245        it != list_.end(); ++it) {
 246     ALOGI("  Name: %s", (*it)->name.c_str());
 247     ALOGI("    Max running processes: %zu", (*it)->max_num_pids);
 248     if ((*it)->pids.size() > 0) {
 249       ALOGI("    Currently running pids:");
 250       for (std::vector<int>::const_iterator pid_it = (*it)->pids.begin();
 251            pid_it != (*it)->pids.end(); ++pid_it) {
 252         ALOGI("      %d", *pid_it);
 253       }
 254     }
 255
 256     ALOGI("    Min  PSS %0.4fM", (*it)->min_pss_kb/1024.0);
 257     ALOGI("    Avg  PSS %0.4fM", (*it)->avg_pss_kb/1024.0);
 258     ALOGI("    Max  PSS %0.4fM", (*it)->max_pss_kb/1024.0);
 259     ALOGI("    Last PSS %0.4fM", (*it)->last_pss_kb/1024.0);
 260   }
 261 }
 262
 263 void usage() {
 264   printf("Usage: memtrack [--verbose | --quiet] [--scan_delay TIME_SECS]\n");
 265   printf("  --scan_delay TIME_SECS\n");
 266   printf("    The amount of delay in seconds between scans.\n");
 267   printf("  --verbose\n");
 268   printf("    Print information about the scans to stdout only.\n");
 269   printf("  --quiet\n");
 270   printf("    Nothing will be printed to stdout.\n");
 271   printf("  All scan data is dumped to the android log using the tag %s\n",
 272          LOG_TAG);
 273 }
 274
 275 int SignalReceived = 0;
 276
 277 int SignalsToHandle[] = {
 278   SIGTSTP,
 279   SIGINT,
 280   SIGHUP,
 281   SIGPIPE,
 282   SIGUSR1,
 283 };
 284
 285 void handleSignal(int signo) {
 286   if (SignalReceived == 0) {
 287     SignalReceived = signo;
 288   }
 289 }
 290
 291 int main(int argc, char **argv) {
 292   if (geteuid() != 0) {
 293     printf("Must be run as root.\n");
 294     exit(1);
 295   }
 296
 297   bool verbose = false;
 298   bool quiet = false;
 299   unsigned int scan_delay_sec = DEFAULT_SLEEP_DELAY_SECONDS;
 300   for (int i = 1; i < argc; i++) {
 301     if (strcmp(argv[i], "--verbose") == 0) {
 302       verbose = true;
 303     } else if (strcmp(argv[i], "--quiet") == 0) {
 304       quiet = true;
 305     } else if (strcmp(argv[i], "--scan_delay") == 0) {
 306       if (i+1 == argc) {
 307         printf("The %s options requires a single argument.\n", argv[i]);
 308         usage();
 309         exit(1);
 310       }
 311       scan_delay_sec = atoi(argv[++i]);
 312     } else {
 313       printf("Unknown option %s\n", argv[i]);
 314       usage();
 315       exit(1);
 316     }
 317   }
 318   if (quiet && verbose) {
 319     printf("Both --quiet and --verbose cannot be specified.\n");
 320     usage();
 321     exit(1);
 322   }
 323
 324   // Set up the signal handlers.
 325   for (size_t i = 0; i < sizeof(SignalsToHandle)/sizeof(int); i++) {
 326     if (signal(SignalsToHandle[i], handleSignal) == SIG_ERR) {
 327       printf("Unable to handle signal %d\n", SignalsToHandle[i]);
 328       exit(1);
 329     }
 330   }
 331
 332   ProcessInfo proc_info;
 333
 334   if (!quiet) {
 335     printf("Hit Ctrl-Z or send SIGUSR1 to pid %d to print the current list of\n",
 336            getpid());
 337     printf("processes.\n");
 338     printf("Hit Ctrl-C to print the list of processes and terminate.\n");
 339   }
 340
 341   struct timespec t;
 342   unsigned long long nsecs;
 343   while (true) {
 344     if (verbose) {
 345       memset(&t, 0, sizeof(t));
 346       clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &t);
 347       nsecs = (unsigned long long)t.tv_sec*NS_PER_SEC + t.tv_nsec;
 348     }
 349     proc_info.scan();
 350     if (verbose) {
 351       memset(&t, 0, sizeof(t));
 352       clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &t);
 353       nsecs = ((unsigned long long)t.tv_sec*NS_PER_SEC + t.tv_nsec) - nsecs;
 354       printf("Scan Time %0.4f\n", ((double)nsecs)/NS_PER_SEC);
 355     }
 356
 357     if (SignalReceived != 0) {
 358       proc_info.dumpToLog();
 359       if (SignalReceived != SIGUSR1 && SignalReceived != SIGTSTP) {
 360         if (!quiet) {
 361           printf("Terminating...\n");
 362         }
 363         exit(1);
 364       }
 365       SignalReceived = 0;
 366     }
 367     sleep(scan_delay_sec);
 368   }
 369 }