fs/proc/task_mmu.c

   1 #include <linux/mm.h>
   2 #include <linux/hugetlb.h>
   3 #include <linux/huge_mm.h>
   4 #include <linux/mount.h>
   5 #include <linux/seq_file.h>
   6 #include <linux/highmem.h>
   7 #include <linux/ptrace.h>
   8 #include <linux/slab.h>
   9 #include <linux/pagemap.h>
  10 #include <linux/mempolicy.h>
  11 #include <linux/rmap.h>
  12 #include <linux/swap.h>
  13 #include <linux/swapops.h>
  14
  15 #include <asm/elf.h>
  16 #include <asm/uaccess.h>
  17 #include <asm/tlbflush.h>
  18 #include "internal.h"
  19
  20 void task_mem(struct seq_file *m, struct mm_struct *mm)
  21 {
  22         unsigned long data, text, lib, swap;
  23         unsigned long hiwater_vm, total_vm, hiwater_rss, total_rss;
  24
  25         /*
  26          * Note: to minimize their overhead, mm maintains hiwater_vm and
  27          * hiwater_rss only when about to *lower* total_vm or rss.  Any
  28          * collector of these hiwater stats must therefore get total_vm
  29          * and rss too, which will usually be the higher.  Barriers? not
  30          * worth the effort, such snapshots can always be inconsistent.
  31          */
  32         hiwater_vm = total_vm = mm->total_vm;
  33         if (hiwater_vm < mm->hiwater_vm)
  34                 hiwater_vm = mm->hiwater_vm;
  35         hiwater_rss = total_rss = get_mm_rss(mm);
  36         if (hiwater_rss < mm->hiwater_rss)
  37                 hiwater_rss = mm->hiwater_rss;
  38
  39         data = mm->total_vm - mm->shared_vm - mm->stack_vm;
  40         text = (PAGE_ALIGN(mm->end_code) - (mm->start_code & PAGE_MASK)) >> 10;
  41         lib = (mm->exec_vm << (PAGE_SHIFT-10)) - text;
  42         swap = get_mm_counter(mm, MM_SWAPENTS);
  43         seq_printf(m,
  44                 "VmPeak:\t%8lu kB\n"
  45                 "VmSize:\t%8lu kB\n"
  46                 "VmLck:\t%8lu kB\n"
  47                 "VmHWM:\t%8lu kB\n"
  48                 "VmRSS:\t%8lu kB\n"
  49                 "VmData:\t%8lu kB\n"
  50                 "VmStk:\t%8lu kB\n"
  51                 "VmExe:\t%8lu kB\n"
  52                 "VmLib:\t%8lu kB\n"
  53                 "VmPTE:\t%8lu kB\n"
  54                 "VmSwap:\t%8lu kB\n",
  55                 hiwater_vm << (PAGE_SHIFT-10),
  56                 (total_vm - mm->reserved_vm) << (PAGE_SHIFT-10),
  57                 mm->locked_vm << (PAGE_SHIFT-10),
  58                 hiwater_rss << (PAGE_SHIFT-10),
  59                 total_rss << (PAGE_SHIFT-10),
  60                 data << (PAGE_SHIFT-10),
  61                 mm->stack_vm << (PAGE_SHIFT-10), text, lib,
  62                 (PTRS_PER_PTE*sizeof(pte_t)*mm->nr_ptes) >> 10,
  63                 swap << (PAGE_SHIFT-10));
  64 }
  65
  66 unsigned long task_vsize(struct mm_struct *mm)
  67 {
  68         return PAGE_SIZE * mm->total_vm;
  69 }
  70
  71 unsigned long task_statm(struct mm_struct *mm,
  72                          unsigned long *shared, unsigned long *text,
  73                          unsigned long *data, unsigned long *resident)
  74 {
  75         *shared = get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES);
  76         *text = (PAGE_ALIGN(mm->end_code) - (mm->start_code & PAGE_MASK))
  77                                                                 >> PAGE_SHIFT;
  78         *data = mm->total_vm - mm->shared_vm;
  79         *resident = *shared + get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
  80         return mm->total_vm;
  81 }
  82
  83 static void pad_len_spaces(struct seq_file *m, int len)
  84 {
  85         len = 25 + sizeof(void*) * 6 - len;
  86         if (len < 1)
  87                 len = 1;
  88         seq_printf(m, "%*c", len, ' ');
  89 }
  90
  91 static void vma_stop(struct proc_maps_private *priv, struct vm_area_struct *vma)
  92 {
  93         if (vma && vma != priv->tail_vma) {
  94                 struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
  95                 up_read(&mm->mmap_sem);
  96                 mmput(mm);
  97         }
  98 }
  99
 100 static void *m_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
 101 {
 102         struct proc_maps_private *priv = m->private;
 103         unsigned long last_addr = m->version;
 104         struct mm_struct *mm;
 105         struct vm_area_struct *vma, *tail_vma = NULL;
 106         loff_t l = *pos;
 107
 108         /* Clear the per syscall fields in priv */
 109         priv->task = NULL;
 110         priv->tail_vma = NULL;
 111
 112         /*
 113          * We remember last_addr rather than next_addr to hit with
 114          * mmap_cache most of the time. We have zero last_addr at
 115          * the beginning and also after lseek. We will have -1 last_addr
 116          * after the end of the vmas.
 117          */
 118
 119         if (last_addr == -1UL)
 120                 return NULL;
 121
 122         priv->task = get_pid_task(priv->pid, PIDTYPE_PID);
 123         if (!priv->task)
 124                 return ERR_PTR(-ESRCH);
 125
 126         mm = mm_for_maps(priv->task);
 127         if (!mm || IS_ERR(mm))
 128                 return mm;
 129         down_read(&mm->mmap_sem);
 130
 131         tail_vma = get_gate_vma(priv->task->mm);
 132         priv->tail_vma = tail_vma;
 133
 134         /* Start with last addr hint */
 135         vma = find_vma(mm, last_addr);
 136         if (last_addr && vma) {
 137                 vma = vma->vm_next;
 138                 goto out;
 139         }
 140
 141         /*
 142          * Check the vma index is within the range and do
 143          * sequential scan until m_index.
 144          */
 145         vma = NULL;
 146         if ((unsigned long)l < mm->map_count) {
 147                 vma = mm->mmap;
 148                 while (l-- && vma)
 149                         vma = vma->vm_next;
 150                 goto out;
 151         }
 152
 153         if (l != mm->map_count)
 154                 tail_vma = NULL; /* After gate vma */
 155
 156 out:
 157         if (vma)
 158                 return vma;
 159
 160         /* End of vmas has been reached */
 161         m->version = (tail_vma != NULL)? 0: -1UL;
 162         up_read(&mm->mmap_sem);
 163         mmput(mm);
 164         return tail_vma;
 165 }
 166
 167 static void *m_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
 168 {
 169         struct proc_maps_private *priv = m->private;
 170         struct vm_area_struct *vma = v;
 171         struct vm_area_struct *tail_vma = priv->tail_vma;
 172
 173         (*pos)++;
 174         if (vma && (vma != tail_vma) && vma->vm_next)
 175                 return vma->vm_next;
 176         vma_stop(priv, vma);
 177         return (vma != tail_vma)? tail_vma: NULL;
 178 }
 179
 180 static void m_stop(struct seq_file *m, void *v)
 181 {
 182         struct proc_maps_private *priv = m->private;
 183         struct vm_area_struct *vma = v;
 184
 185         vma_stop(priv, vma);
 186         if (priv->task)
 187                 put_task_struct(priv->task);
 188 }
 189
 190 static int do_maps_open(struct inode *inode, struct file *file,
 191                         const struct seq_operations *ops)
 192 {
 193         struct proc_maps_private *priv;
 194         int ret = -ENOMEM;
 195         priv = kzalloc(sizeof(*priv), GFP_KERNEL);
 196         if (priv) {
 197                 priv->pid = proc_pid(inode);
 198                 ret = seq_open(file, ops);
 199                 if (!ret) {
 200                         struct seq_file *m = file->private_data;
 201                         m->private = priv;
 202                 } else {
 203                         kfree(priv);
 204                 }
 205         }
 206         return ret;
 207 }
 208
 209 static void show_map_vma(struct seq_file *m, struct vm_area_struct *vma)
 210 {
 211         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 212         struct file *file = vma->vm_file;
 213         int flags = vma->vm_flags;
 214         unsigned long ino = 0;
 215         unsigned long long pgoff = 0;
 216         unsigned long start;
 217         dev_t dev = 0;
 218         int len;
 219
 220         if (file) {
 221                 struct inode *inode = vma->vm_file->f_path.dentry->d_inode;
 222                 dev = inode->i_sb->s_dev;
 223                 ino = inode->i_ino;
 224                 pgoff = ((loff_t)vma->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT;
 225         }
 226
 227         /* We don't show the stack guard page in /proc/maps */
 228         start = vma->vm_start;
 229         if (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN)
 230                 if (!vma_stack_continue(vma->vm_prev, vma->vm_start))
 231                         start += PAGE_SIZE;
 232
 233         seq_printf(m, "%08lx-%08lx %c%c%c%c %08llx %02x:%02x %lu %n",
 234                         start,
 235                         vma->vm_end,
 236                         flags & VM_READ ? 'r' : '-',
 237                         flags & VM_WRITE ? 'w' : '-',
 238                         flags & VM_EXEC ? 'x' : '-',
 239                         flags & VM_MAYSHARE ? 's' : 'p',
 240                         pgoff,
 241                         MAJOR(dev), MINOR(dev), ino, &len);
 242
 243         /*
 244          * Print the dentry name for named mappings, and a
 245          * special [heap] marker for the heap:
 246          */
 247         if (file) {
 248                 pad_len_spaces(m, len);
 249                 seq_path(m, &file->f_path, "\n");
 250         } else {
 251                 const char *name = arch_vma_name(vma);
 252                 if (!name) {
 253                         if (mm) {
 254                                 if (vma->vm_start <= mm->brk &&
 255                                                 vma->vm_end >= mm->start_brk) {
 256                                         name = "[heap]";
 257                                 } else if (vma->vm_start <= mm->start_stack &&
 258                                            vma->vm_end >= mm->start_stack) {
 259                                         name = "[stack]";
 260                                 }
 261                         } else {
 262                                 name = "[vdso]";
 263                         }
 264                 }
 265                 if (name) {
 266                         pad_len_spaces(m, len);
 267                         seq_puts(m, name);
 268                 }
 269         }
 270         seq_putc(m, '\n');
 271 }
 272
 273 static int show_map(struct seq_file *m, void *v)
 274 {
 275         struct vm_area_struct *vma = v;
 276         struct proc_maps_private *priv = m->private;
 277         struct task_struct *task = priv->task;
 278
 279         show_map_vma(m, vma);
 280
 281         if (m->count < m->size)  /* vma is copied successfully */
 282                 m->version = (vma != get_gate_vma(task->mm))
 283                         ? vma->vm_start : 0;
 284         return 0;
 285 }
 286
 287 static const struct seq_operations proc_pid_maps_op = {
 288         .start  = m_start,
 289         .next   = m_next,
 290         .stop   = m_stop,
 291         .show   = show_map
 292 };
 293
 294 static int maps_open(struct inode *inode, struct file *file)
 295 {
 296         return do_maps_open(inode, file, &proc_pid_maps_op);
 297 }
 298
 299 const struct file_operations proc_maps_operations = {
 300         .open           = maps_open,
 301         .read           = seq_read,
 302         .llseek         = seq_lseek,
 303         .release        = seq_release_private,
 304 };
 305
 306 /*
 307  * Proportional Set Size(PSS): my share of RSS.
 308  *
 309  * PSS of a process is the count of pages it has in memory, where each
 310  * page is divided by the number of processes sharing it.  So if a
 311  * process has 1000 pages all to itself, and 1000 shared with one other
 312  * process, its PSS will be 1500.
 313  *
 314  * To keep (accumulated) division errors low, we adopt a 64bit
 315  * fixed-point pss counter to minimize division errors. So (pss >>
 316  * PSS_SHIFT) would be the real byte count.
 317  *
 318  * A shift of 12 before division means (assuming 4K page size):
 319  *      - 1M 3-user-pages add up to 8KB errors;
 320  *      - supports mapcount up to 2^24, or 16M;
 321  *      - supports PSS up to 2^52 bytes, or 4PB.
 322  */
 323 #define PSS_SHIFT 12
 324
 325 #ifdef CONFIG_PROC_PAGE_MONITOR
 326 struct mem_size_stats {
 327         struct vm_area_struct *vma;
 328         unsigned long resident;
 329         unsigned long shared_clean;
 330         unsigned long shared_dirty;
 331         unsigned long private_clean;
 332         unsigned long private_dirty;
 333         unsigned long referenced;
 334         unsigned long anonymous;
 335         unsigned long anonymous_thp;
 336         unsigned long swap;
 337         u64 pss;
 338 };
 339
 340
 341 static void smaps_pte_entry(pte_t ptent, unsigned long addr,
 342                 unsigned long ptent_size, struct mm_walk *walk)
 343 {
 344         struct mem_size_stats *mss = walk->private;
 345         struct vm_area_struct *vma = mss->vma;
 346         struct page *page;
 347         int mapcount;
 348
 349         if (is_swap_pte(ptent)) {
 350                 mss->swap += ptent_size;
 351                 return;
 352         }
 353
 354         if (!pte_present(ptent))
 355                 return;
 356
 357         page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
 358         if (!page)
 359                 return;
 360
 361         if (PageAnon(page))
 362                 mss->anonymous += ptent_size;
 363
 364         mss->resident += ptent_size;
 365         /* Accumulate the size in pages that have been accessed. */
 366         if (pte_young(ptent) || PageReferenced(page))
 367                 mss->referenced += ptent_size;
 368         mapcount = page_mapcount(page);
 369         if (mapcount >= 2) {
 370                 if (pte_dirty(ptent) || PageDirty(page))
 371                         mss->shared_dirty += ptent_size;
 372                 else
 373                         mss->shared_clean += ptent_size;
 374                 mss->pss += (ptent_size << PSS_SHIFT) / mapcount;
 375         } else {
 376                 if (pte_dirty(ptent) || PageDirty(page))
 377                         mss->private_dirty += ptent_size;
 378                 else
 379                         mss->private_clean += ptent_size;
 380                 mss->pss += (ptent_size << PSS_SHIFT);
 381         }
 382 }
 383
 384 static int smaps_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
 385                            struct mm_walk *walk)
 386 {
 387         struct mem_size_stats *mss = walk->private;
 388         struct vm_area_struct *vma = mss->vma;
 389         pte_t *pte;
 390         spinlock_t *ptl;
 391
 392         spin_lock(&walk->mm->page_table_lock);
 393         if (pmd_trans_huge(*pmd)) {
 394                 if (pmd_trans_splitting(*pmd)) {
 395                         spin_unlock(&walk->mm->page_table_lock);
 396                         wait_split_huge_page(vma->anon_vma, pmd);
 397                 } else {
 398                         smaps_pte_entry(*(pte_t *)pmd, addr,
 399                                         HPAGE_PMD_SIZE, walk);
 400                         spin_unlock(&walk->mm->page_table_lock);
 401                         mss->anonymous_thp += HPAGE_PMD_SIZE;
 402                         return 0;
 403                 }
 404         } else {
 405                 spin_unlock(&walk->mm->page_table_lock);
 406         }
 407         /*
 408          * The mmap_sem held all the way back in m_start() is what
 409          * keeps khugepaged out of here and from collapsing things
 410          * in here.
 411          */
 412         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
 413         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
 414                 smaps_pte_entry(*pte, addr, PAGE_SIZE, walk);
 415         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
 416         cond_resched();
 417         return 0;
 418 }
 419
 420 static int show_smap(struct seq_file *m, void *v)
 421 {
 422         struct proc_maps_private *priv = m->private;
 423         struct task_struct *task = priv->task;
 424         struct vm_area_struct *vma = v;
 425         struct mem_size_stats mss;
 426         struct mm_walk smaps_walk = {
 427                 .pmd_entry = smaps_pte_range,
 428                 .mm = vma->vm_mm,
 429                 .private = &mss,
 430         };
 431
 432         memset(&mss, 0, sizeof mss);
 433         mss.vma = vma;
 434         /* mmap_sem is held in m_start */
 435         if (vma->vm_mm && !is_vm_hugetlb_page(vma))
 436                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end, &smaps_walk);
 437
 438         show_map_vma(m, vma);
 439
 440         seq_printf(m,
 441                    "Size:           %8lu kB\n"
 442                    "Rss:            %8lu kB\n"
 443                    "Pss:            %8lu kB\n"
 444                    "Shared_Clean:   %8lu kB\n"
 445                    "Shared_Dirty:   %8lu kB\n"
 446                    "Private_Clean:  %8lu kB\n"
 447                    "Private_Dirty:  %8lu kB\n"
 448                    "Referenced:     %8lu kB\n"
 449                    "Anonymous:      %8lu kB\n"
 450                    "AnonHugePages:  %8lu kB\n"
 451                    "Swap:           %8lu kB\n"
 452                    "KernelPageSize: %8lu kB\n"
 453                    "MMUPageSize:    %8lu kB\n"
 454                    "Locked:         %8lu kB\n",
 455                    (vma->vm_end - vma->vm_start) >> 10,
 456                    mss.resident >> 10,
 457                    (unsigned long)(mss.pss >> (10 + PSS_SHIFT)),
 458                    mss.shared_clean  >> 10,
 459                    mss.shared_dirty  >> 10,
 460                    mss.private_clean >> 10,
 461                    mss.private_dirty >> 10,
 462                    mss.referenced >> 10,
 463                    mss.anonymous >> 10,
 464                    mss.anonymous_thp >> 10,
 465                    mss.swap >> 10,
 466                    vma_kernel_pagesize(vma) >> 10,
 467                    vma_mmu_pagesize(vma) >> 10,
 468                    (vma->vm_flags & VM_LOCKED) ?
 469                         (unsigned long)(mss.pss >> (10 + PSS_SHIFT)) : 0);
 470
 471         if (m->count < m->size)  /* vma is copied successfully */
 472                 m->version = (vma != get_gate_vma(task->mm))
 473                         ? vma->vm_start : 0;
 474         return 0;
 475 }
 476
 477 static const struct seq_operations proc_pid_smaps_op = {
 478         .start  = m_start,
 479         .next   = m_next,
 480         .stop   = m_stop,
 481         .show   = show_smap
 482 };
 483
 484 static int smaps_open(struct inode *inode, struct file *file)
 485 {
 486         return do_maps_open(inode, file, &proc_pid_smaps_op);
 487 }
 488
 489 const struct file_operations proc_smaps_operations = {
 490         .open           = smaps_open,
 491         .read           = seq_read,
 492         .llseek         = seq_lseek,
 493         .release        = seq_release_private,
 494 };
 495
 496 static int clear_refs_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
 497                                 unsigned long end, struct mm_walk *walk)
 498 {
 499         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
 500         pte_t *pte, ptent;
 501         spinlock_t *ptl;
 502         struct page *page;
 503
 504         split_huge_page_pmd(walk->mm, pmd);
 505
 506         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
 507         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE) {
 508                 ptent = *pte;
 509                 if (!pte_present(ptent))
 510                         continue;
 511
 512                 page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
 513                 if (!page)
 514                         continue;
 515
 516                 /* Clear accessed and referenced bits. */
 517                 ptep_test_and_clear_young(vma, addr, pte);
 518                 ClearPageReferenced(page);
 519         }
 520         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
 521         cond_resched();
 522         return 0;
 523 }
 524
 525 #define CLEAR_REFS_ALL 1
 526 #define CLEAR_REFS_ANON 2
 527 #define CLEAR_REFS_MAPPED 3
 528
 529 static ssize_t clear_refs_write(struct file *file, const char __user *buf,
 530                                 size_t count, loff_t *ppos)
 531 {
 532         struct task_struct *task;
 533         char buffer[PROC_NUMBUF];
 534         struct mm_struct *mm;
 535         struct vm_area_struct *vma;
 536         long type;
 537
 538         memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
 539         if (count > sizeof(buffer) - 1)
 540                 count = sizeof(buffer) - 1;
 541         if (copy_from_user(buffer, buf, count))
 542                 return -EFAULT;
 543         if (strict_strtol(strstrip(buffer), 10, &type))
 544                 return -EINVAL;
 545         if (type < CLEAR_REFS_ALL || type > CLEAR_REFS_MAPPED)
 546                 return -EINVAL;
 547         task = get_proc_task(file->f_path.dentry->d_inode);
 548         if (!task)
 549                 return -ESRCH;
 550         mm = get_task_mm(task);
 551         if (mm) {
 552                 struct mm_walk clear_refs_walk = {
 553                         .pmd_entry = clear_refs_pte_range,
 554                         .mm = mm,
 555                 };
 556                 down_read(&mm->mmap_sem);
 557                 for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
 558                         clear_refs_walk.private = vma;
 559                         if (is_vm_hugetlb_page(vma))
 560                                 continue;
 561                         /*
 562                          * Writing 1 to /proc/pid/clear_refs affects all pages.
 563                          *
 564                          * Writing 2 to /proc/pid/clear_refs only affects
 565                          * Anonymous pages.
 566                          *
 567                          * Writing 3 to /proc/pid/clear_refs only affects file
 568                          * mapped pages.
 569                          */
 570                         if (type == CLEAR_REFS_ANON && vma->vm_file)
 571                                 continue;
 572                         if (type == CLEAR_REFS_MAPPED && !vma->vm_file)
 573                                 continue;
 574                         walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
 575                                         &clear_refs_walk);
 576                 }
 577                 flush_tlb_mm(mm);
 578                 up_read(&mm->mmap_sem);
 579                 mmput(mm);
 580         }
 581         put_task_struct(task);
 582
 583         return count;
 584 }
 585
 586 const struct file_operations proc_clear_refs_operations = {
 587         .write          = clear_refs_write,
 588         .llseek         = noop_llseek,
 589 };
 590
 591 struct pagemapread {
 592         int pos, len;
 593         u64 *buffer;
 594 };
 595
 596 #define PM_ENTRY_BYTES      sizeof(u64)
 597 #define PM_STATUS_BITS      3
 598 #define PM_STATUS_OFFSET    (64 - PM_STATUS_BITS)
 599 #define PM_STATUS_MASK      (((1LL << PM_STATUS_BITS) - 1) << PM_STATUS_OFFSET)
 600 #define PM_STATUS(nr)       (((nr) << PM_STATUS_OFFSET) & PM_STATUS_MASK)
 601 #define PM_PSHIFT_BITS      6
 602 #define PM_PSHIFT_OFFSET    (PM_STATUS_OFFSET - PM_PSHIFT_BITS)
 603 #define PM_PSHIFT_MASK      (((1LL << PM_PSHIFT_BITS) - 1) << PM_PSHIFT_OFFSET)
 604 #define PM_PSHIFT(x)        (((u64) (x) << PM_PSHIFT_OFFSET) & PM_PSHIFT_MASK)
 605 #define PM_PFRAME_MASK      ((1LL << PM_PSHIFT_OFFSET) - 1)
 606 #define PM_PFRAME(x)        ((x) & PM_PFRAME_MASK)
 607
 608 #define PM_PRESENT          PM_STATUS(4LL)
 609 #define PM_SWAP             PM_STATUS(2LL)
 610 #define PM_NOT_PRESENT      PM_PSHIFT(PAGE_SHIFT)
 611 #define PM_END_OF_BUFFER    1
 612
 613 static int add_to_pagemap(unsigned long addr, u64 pfn,
 614                           struct pagemapread *pm)
 615 {
 616         pm->buffer[pm->pos++] = pfn;
 617         if (pm->pos >= pm->len)
 618                 return PM_END_OF_BUFFER;
 619         return 0;
 620 }
 621
 622 static int pagemap_pte_hole(unsigned long start, unsigned long end,
 623                                 struct mm_walk *walk)
 624 {
 625         struct pagemapread *pm = walk->private;
 626         unsigned long addr;
 627         int err = 0;
 628         for (addr = start; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
 629                 err = add_to_pagemap(addr, PM_NOT_PRESENT, pm);
 630                 if (err)
 631                         break;
 632         }
 633         return err;
 634 }
 635
 636 static u64 swap_pte_to_pagemap_entry(pte_t pte)
 637 {
 638         swp_entry_t e = pte_to_swp_entry(pte);
 639         return swp_type(e) | (swp_offset(e) << MAX_SWAPFILES_SHIFT);
 640 }
 641
 642 static u64 pte_to_pagemap_entry(pte_t pte)
 643 {
 644         u64 pme = 0;
 645         if (is_swap_pte(pte))
 646                 pme = PM_PFRAME(swap_pte_to_pagemap_entry(pte))
 647                         | PM_PSHIFT(PAGE_SHIFT) | PM_SWAP;
 648         else if (pte_present(pte))
 649                 pme = PM_PFRAME(pte_pfn(pte))
 650                         | PM_PSHIFT(PAGE_SHIFT) | PM_PRESENT;
 651         return pme;
 652 }
 653
 654 static int pagemap_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
 655                              struct mm_walk *walk)
 656 {
 657         struct vm_area_struct *vma;
 658         struct pagemapread *pm = walk->private;
 659         pte_t *pte;
 660         int err = 0;
 661
 662         split_huge_page_pmd(walk->mm, pmd);
 663
 664         /* find the first VMA at or above 'addr' */
 665         vma = find_vma(walk->mm, addr);
 666         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
 667                 u64 pfn = PM_NOT_PRESENT;
 668
 669                 /* check to see if we've left 'vma' behind
 670                  * and need a new, higher one */
 671                 if (vma && (addr >= vma->vm_end))
 672                         vma = find_vma(walk->mm, addr);
 673
 674                 /* check that 'vma' actually covers this address,
 675                  * and that it isn't a huge page vma */
 676                 if (vma && (vma->vm_start <= addr) &&
 677                     !is_vm_hugetlb_page(vma)) {
 678                         pte = pte_offset_map(pmd, addr);
 679                         pfn = pte_to_pagemap_entry(*pte);
 680                         /* unmap before userspace copy */
 681                         pte_unmap(pte);
 682                 }
 683                 err = add_to_pagemap(addr, pfn, pm);
 684                 if (err)
 685                         return err;
 686         }
 687
 688         cond_resched();
 689
 690         return err;
 691 }
 692
 693 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 694 static u64 huge_pte_to_pagemap_entry(pte_t pte, int offset)
 695 {
 696         u64 pme = 0;
 697         if (pte_present(pte))
 698                 pme = PM_PFRAME(pte_pfn(pte) + offset)
 699                         | PM_PSHIFT(PAGE_SHIFT) | PM_PRESENT;
 700         return pme;
 701 }
 702
 703 /* This function walks within one hugetlb entry in the single call */
 704 static int pagemap_hugetlb_range(pte_t *pte, unsigned long hmask,
 705                                  unsigned long addr, unsigned long end,
 706                                  struct mm_walk *walk)
 707 {
 708         struct pagemapread *pm = walk->private;
 709         int err = 0;
 710         u64 pfn;
 711
 712         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
 713                 int offset = (addr & ~hmask) >> PAGE_SHIFT;
 714                 pfn = huge_pte_to_pagemap_entry(*pte, offset);
 715                 err = add_to_pagemap(addr, pfn, pm);
 716                 if (err)
 717                         return err;
 718         }
 719
 720         cond_resched();
 721
 722         return err;
 723 }
 724 #endif /* HUGETLB_PAGE */
 725
 726 /*
 727  * /proc/pid/pagemap - an array mapping virtual pages to pfns
 728  *
 729  * For each page in the address space, this file contains one 64-bit entry
 730  * consisting of the following:
 731  *
 732  * Bits 0-55  page frame number (PFN) if present
 733  * Bits 0-4   swap type if swapped
 734  * Bits 5-55  swap offset if swapped
 735  * Bits 55-60 page shift (page size = 1<<page shift)
 736  * Bit  61    reserved for future use
 737  * Bit  62    page swapped
 738  * Bit  63    page present
 739  *
 740  * If the page is not present but in swap, then the PFN contains an
 741  * encoding of the swap file number and the page's offset into the
 742  * swap. Unmapped pages return a null PFN. This allows determining
 743  * precisely which pages are mapped (or in swap) and comparing mapped
 744  * pages between processes.
 745  *
 746  * Efficient users of this interface will use /proc/pid/maps to
 747  * determine which areas of memory are actually mapped and llseek to
 748  * skip over unmapped regions.
 749  */
 750 #define PAGEMAP_WALK_SIZE       (PMD_SIZE)
 751 #define PAGEMAP_WALK_MASK       (PMD_MASK)
 752 static ssize_t pagemap_read(struct file *file, char __user *buf,
 753                             size_t count, loff_t *ppos)
 754 {
 755         struct task_struct *task = get_proc_task(file->f_path.dentry->d_inode);
 756         struct mm_struct *mm;
 757         struct pagemapread pm;
 758         int ret = -ESRCH;
 759         struct mm_walk pagemap_walk = {};
 760         unsigned long src;
 761         unsigned long svpfn;
 762         unsigned long start_vaddr;
 763         unsigned long end_vaddr;
 764         int copied = 0;
 765
 766         if (!task)
 767                 goto out;
 768
 769         mm = mm_for_maps(task);
 770         ret = PTR_ERR(mm);
 771         if (!mm || IS_ERR(mm))
 772                 goto out_task;
 773
 774         ret = -EINVAL;
 775         /* file position must be aligned */
 776         if ((*ppos % PM_ENTRY_BYTES) || (count % PM_ENTRY_BYTES))
 777                 goto out_task;
 778
 779         ret = 0;
 780
 781         if (!count)
 782                 goto out_task;
 783
 784         pm.len = PM_ENTRY_BYTES * (PAGEMAP_WALK_SIZE >> PAGE_SHIFT);
 785         pm.buffer = kmalloc(pm.len, GFP_TEMPORARY);
 786         ret = -ENOMEM;
 787         if (!pm.buffer)
 788                 goto out_mm;
 789
 790         pagemap_walk.pmd_entry = pagemap_pte_range;
 791         pagemap_walk.pte_hole = pagemap_pte_hole;
 792 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 793         pagemap_walk.hugetlb_entry = pagemap_hugetlb_range;
 794 #endif
 795         pagemap_walk.mm = mm;
 796         pagemap_walk.private = &pm;
 797
 798         src = *ppos;
 799         svpfn = src / PM_ENTRY_BYTES;
 800         start_vaddr = svpfn << PAGE_SHIFT;
 801         end_vaddr = TASK_SIZE_OF(task);
 802
 803         /* watch out for wraparound */
 804         if (svpfn > TASK_SIZE_OF(task) >> PAGE_SHIFT)
 805                 start_vaddr = end_vaddr;
 806
 807         /*
 808          * The odds are that this will stop walking way
 809          * before end_vaddr, because the length of the
 810          * user buffer is tracked in "pm", and the walk
 811          * will stop when we hit the end of the buffer.
 812          */
 813         ret = 0;
 814         while (count && (start_vaddr < end_vaddr)) {
 815                 int len;
 816                 unsigned long end;
 817
 818                 pm.pos = 0;
 819                 end = (start_vaddr + PAGEMAP_WALK_SIZE) & PAGEMAP_WALK_MASK;
 820                 /* overflow ? */
 821                 if (end < start_vaddr || end > end_vaddr)
 822                         end = end_vaddr;
 823                 down_read(&mm->mmap_sem);
 824                 ret = walk_page_range(start_vaddr, end, &pagemap_walk);
 825                 up_read(&mm->mmap_sem);
 826                 start_vaddr = end;
 827
 828                 len = min(count, PM_ENTRY_BYTES * pm.pos);
 829                 if (copy_to_user(buf, pm.buffer, len)) {
 830                         ret = -EFAULT;
 831                         goto out_free;
 832                 }
 833                 copied += len;
 834                 buf += len;
 835                 count -= len;
 836         }
 837         *ppos += copied;
 838         if (!ret || ret == PM_END_OF_BUFFER)
 839                 ret = copied;
 840
 841 out_free:
 842         kfree(pm.buffer);
 843 out_mm:
 844         mmput(mm);
 845 out_task:
 846         put_task_struct(task);
 847 out:
 848         return ret;
 849 }
 850
 851 const struct file_operations proc_pagemap_operations = {
 852         .llseek         = mem_lseek, /* borrow this */
 853         .read           = pagemap_read,
 854 };
 855 #endif /* CONFIG_PROC_PAGE_MONITOR */
 856
 857 #ifdef CONFIG_NUMA
 858 extern int show_numa_map(struct seq_file *m, void *v);
 859
 860 static const struct seq_operations proc_pid_numa_maps_op = {
 861         .start  = m_start,
 862         .next   = m_next,
 863         .stop   = m_stop,
 864         .show   = show_numa_map,
 865 };
 866
 867 static int numa_maps_open(struct inode *inode, struct file *file)
 868 {
 869         return do_maps_open(inode, file, &proc_pid_numa_maps_op);
 870 }
 871
 872 const struct file_operations proc_numa_maps_operations = {
 873         .open           = numa_maps_open,
 874         .read           = seq_read,
 875         .llseek         = seq_lseek,
 876         .release        = seq_release_private,
 877 };
 878 #endif