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 #include <linux/security.h>
  15
  16 #include <asm/elf.h>
  17 #include <asm/uaccess.h>
  18 #include <asm/tlbflush.h>
  19 #include "internal.h"
  20
  21 void task_mem(struct seq_file *m, struct mm_struct *mm)
  22 {
  23         unsigned long data, text, lib, swap;
  24         unsigned long hiwater_vm, total_vm, hiwater_rss, total_rss;
  25
  26         /*
  27          * Note: to minimize their overhead, mm maintains hiwater_vm and
  28          * hiwater_rss only when about to *lower* total_vm or rss.  Any
  29          * collector of these hiwater stats must therefore get total_vm
  30          * and rss too, which will usually be the higher.  Barriers? not
  31          * worth the effort, such snapshots can always be inconsistent.
  32          */
  33         hiwater_vm = total_vm = mm->total_vm;
  34         if (hiwater_vm < mm->hiwater_vm)
  35                 hiwater_vm = mm->hiwater_vm;
  36         hiwater_rss = total_rss = get_mm_rss(mm);
  37         if (hiwater_rss < mm->hiwater_rss)
  38                 hiwater_rss = mm->hiwater_rss;
  39
  40         data = mm->total_vm - mm->shared_vm - mm->stack_vm;
  41         text = (PAGE_ALIGN(mm->end_code) - (mm->start_code & PAGE_MASK)) >> 10;
  42         lib = (mm->exec_vm << (PAGE_SHIFT-10)) - text;
  43         swap = get_mm_counter(mm, MM_SWAPENTS);
  44         seq_printf(m,
  45                 "VmPeak:\t%8lu kB\n"
  46                 "VmSize:\t%8lu kB\n"
  47                 "VmLck:\t%8lu kB\n"
  48                 "VmPin:\t%8lu kB\n"
  49                 "VmHWM:\t%8lu kB\n"
  50                 "VmRSS:\t%8lu kB\n"
  51                 "VmData:\t%8lu kB\n"
  52                 "VmStk:\t%8lu kB\n"
  53                 "VmExe:\t%8lu kB\n"
  54                 "VmLib:\t%8lu kB\n"
  55                 "VmPTE:\t%8lu kB\n"
  56                 "VmSwap:\t%8lu kB\n",
  57                 hiwater_vm << (PAGE_SHIFT-10),
  58                 (total_vm - mm->reserved_vm) << (PAGE_SHIFT-10),
  59                 mm->locked_vm << (PAGE_SHIFT-10),
  60                 mm->pinned_vm << (PAGE_SHIFT-10),
  61                 hiwater_rss << (PAGE_SHIFT-10),
  62                 total_rss << (PAGE_SHIFT-10),
  63                 data << (PAGE_SHIFT-10),
  64                 mm->stack_vm << (PAGE_SHIFT-10), text, lib,
  65                 (PTRS_PER_PTE*sizeof(pte_t)*mm->nr_ptes) >> 10,
  66                 swap << (PAGE_SHIFT-10));
  67 }
  68
  69 unsigned long task_vsize(struct mm_struct *mm)
  70 {
  71         return PAGE_SIZE * mm->total_vm;
  72 }
  73
  74 unsigned long task_statm(struct mm_struct *mm,
  75                          unsigned long *shared, unsigned long *text,
  76                          unsigned long *data, unsigned long *resident)
  77 {
  78         *shared = get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES);
  79         *text = (PAGE_ALIGN(mm->end_code) - (mm->start_code & PAGE_MASK))
  80                                                                 >> PAGE_SHIFT;
  81         *data = mm->total_vm - mm->shared_vm;
  82         *resident = *shared + get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
  83         return mm->total_vm;
  84 }
  85
  86 static void pad_len_spaces(struct seq_file *m, int len)
  87 {
  88         len = 25 + sizeof(void*) * 6 - len;
  89         if (len < 1)
  90                 len = 1;
  91         seq_printf(m, "%*c", len, ' ');
  92 }
  93
  94 static void vma_stop(struct proc_maps_private *priv, struct vm_area_struct *vma)
  95 {
  96         if (vma && vma != priv->tail_vma) {
  97                 struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
  98                 up_read(&mm->mmap_sem);
  99                 mmput(mm);
 100         }
 101 }
 102
 103 static void *m_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
 104 {
 105         struct proc_maps_private *priv = m->private;
 106         unsigned long last_addr = m->version;
 107         struct mm_struct *mm;
 108         struct vm_area_struct *vma, *tail_vma = NULL;
 109         loff_t l = *pos;
 110
 111         /* Clear the per syscall fields in priv */
 112         priv->task = NULL;
 113         priv->tail_vma = NULL;
 114
 115         /*
 116          * We remember last_addr rather than next_addr to hit with
 117          * mmap_cache most of the time. We have zero last_addr at
 118          * the beginning and also after lseek. We will have -1 last_addr
 119          * after the end of the vmas.
 120          */
 121
 122         if (last_addr == -1UL)
 123                 return NULL;
 124
 125         priv->task = get_pid_task(priv->pid, PIDTYPE_PID);
 126         if (!priv->task)
 127                 return ERR_PTR(-ESRCH);
 128
 129         mm = mm_for_maps(priv->task);
 130         if (!mm || IS_ERR(mm))
 131                 return mm;
 132         down_read(&mm->mmap_sem);
 133
 134         tail_vma = get_gate_vma(priv->task->mm);
 135         priv->tail_vma = tail_vma;
 136
 137         /* Start with last addr hint */
 138         vma = find_vma(mm, last_addr);
 139         if (last_addr && vma) {
 140                 vma = vma->vm_next;
 141                 goto out;
 142         }
 143
 144         /*
 145          * Check the vma index is within the range and do
 146          * sequential scan until m_index.
 147          */
 148         vma = NULL;
 149         if ((unsigned long)l < mm->map_count) {
 150                 vma = mm->mmap;
 151                 while (l-- && vma)
 152                         vma = vma->vm_next;
 153                 goto out;
 154         }
 155
 156         if (l != mm->map_count)
 157                 tail_vma = NULL; /* After gate vma */
 158
 159 out:
 160         if (vma)
 161                 return vma;
 162
 163         /* End of vmas has been reached */
 164         m->version = (tail_vma != NULL)? 0: -1UL;
 165         up_read(&mm->mmap_sem);
 166         mmput(mm);
 167         return tail_vma;
 168 }
 169
 170 static void *m_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
 171 {
 172         struct proc_maps_private *priv = m->private;
 173         struct vm_area_struct *vma = v;
 174         struct vm_area_struct *tail_vma = priv->tail_vma;
 175
 176         (*pos)++;
 177         if (vma && (vma != tail_vma) && vma->vm_next)
 178                 return vma->vm_next;
 179         vma_stop(priv, vma);
 180         return (vma != tail_vma)? tail_vma: NULL;
 181 }
 182
 183 static void m_stop(struct seq_file *m, void *v)
 184 {
 185         struct proc_maps_private *priv = m->private;
 186         struct vm_area_struct *vma = v;
 187
 188         if (!IS_ERR(vma))
 189                 vma_stop(priv, vma);
 190         if (priv->task)
 191                 put_task_struct(priv->task);
 192 }
 193
 194 static int do_maps_open(struct inode *inode, struct file *file,
 195                         const struct seq_operations *ops)
 196 {
 197         struct proc_maps_private *priv;
 198         int ret = -ENOMEM;
 199         priv = kzalloc(sizeof(*priv), GFP_KERNEL);
 200         if (priv) {
 201                 priv->pid = proc_pid(inode);
 202                 ret = seq_open(file, ops);
 203                 if (!ret) {
 204                         struct seq_file *m = file->private_data;
 205                         m->private = priv;
 206                 } else {
 207                         kfree(priv);
 208                 }
 209         }
 210         return ret;
 211 }
 212
 213 static void show_map_vma(struct seq_file *m, struct vm_area_struct *vma)
 214 {
 215         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 216         struct file *file = vma->vm_file;
 217         vm_flags_t flags = vma->vm_flags;
 218         unsigned long ino = 0;
 219         unsigned long long pgoff = 0;
 220         unsigned long start, end;
 221         dev_t dev = 0;
 222         int len;
 223
 224         if (file) {
 225                 struct inode *inode = vma->vm_file->f_path.dentry->d_inode;
 226                 dev = inode->i_sb->s_dev;
 227                 ino = inode->i_ino;
 228                 pgoff = ((loff_t)vma->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT;
 229         }
 230
 231         /* We don't show the stack guard page in /proc/maps */
 232         start = vma->vm_start;
 233         if (stack_guard_page_start(vma, start))
 234                 start += PAGE_SIZE;
 235         end = vma->vm_end;
 236         if (stack_guard_page_end(vma, end))
 237                 end -= PAGE_SIZE;
 238
 239         seq_printf(m, "%08lx-%08lx %c%c%c%c %08llx %02x:%02x %lu %n",
 240                         start,
 241                         end,
 242                         flags & VM_READ ? 'r' : '-',
 243                         flags & VM_WRITE ? 'w' : '-',
 244                         flags & VM_EXEC ? 'x' : '-',
 245                         flags & VM_MAYSHARE ? 's' : 'p',
 246                         pgoff,
 247                         MAJOR(dev), MINOR(dev), ino, &len);
 248
 249         /*
 250          * Print the dentry name for named mappings, and a
 251          * special [heap] marker for the heap:
 252          */
 253         if (file) {
 254                 pad_len_spaces(m, len);
 255                 seq_path(m, &file->f_path, "\n");
 256         } else {
 257                 const char *name = arch_vma_name(vma);
 258                 if (!name) {
 259                         if (mm) {
 260                                 if (vma->vm_start <= mm->brk &&
 261                                                 vma->vm_end >= mm->start_brk) {
 262                                         name = "[heap]";
 263                                 } else if (vma->vm_start <= mm->start_stack &&
 264                                            vma->vm_end >= mm->start_stack) {
 265                                         name = "[stack]";
 266                                 }
 267                         } else {
 268                                 name = "[vdso]";
 269                         }
 270                 }
 271                 if (name) {
 272                         pad_len_spaces(m, len);
 273                         seq_puts(m, name);
 274                 }
 275         }
 276         seq_putc(m, '\n');
 277 }
 278
 279 static int show_map(struct seq_file *m, void *v)
 280 {
 281         struct vm_area_struct *vma = v;
 282         struct proc_maps_private *priv = m->private;
 283         struct task_struct *task = priv->task;
 284
 285         show_map_vma(m, vma);
 286
 287         if (m->count < m->size)  /* vma is copied successfully */
 288                 m->version = (vma != get_gate_vma(task->mm))
 289                         ? vma->vm_start : 0;
 290         return 0;
 291 }
 292
 293 static const struct seq_operations proc_pid_maps_op = {
 294         .start  = m_start,
 295         .next   = m_next,
 296         .stop   = m_stop,
 297         .show   = show_map
 298 };
 299
 300 static int maps_open(struct inode *inode, struct file *file)
 301 {
 302         return do_maps_open(inode, file, &proc_pid_maps_op);
 303 }
 304
 305 const struct file_operations proc_maps_operations = {
 306         .open           = maps_open,
 307         .read           = seq_read,
 308         .llseek         = seq_lseek,
 309         .release        = seq_release_private,
 310 };
 311
 312 /*
 313  * Proportional Set Size(PSS): my share of RSS.
 314  *
 315  * PSS of a process is the count of pages it has in memory, where each
 316  * page is divided by the number of processes sharing it.  So if a
 317  * process has 1000 pages all to itself, and 1000 shared with one other
 318  * process, its PSS will be 1500.
 319  *
 320  * To keep (accumulated) division errors low, we adopt a 64bit
 321  * fixed-point pss counter to minimize division errors. So (pss >>
 322  * PSS_SHIFT) would be the real byte count.
 323  *
 324  * A shift of 12 before division means (assuming 4K page size):
 325  *      - 1M 3-user-pages add up to 8KB errors;
 326  *      - supports mapcount up to 2^24, or 16M;
 327  *      - supports PSS up to 2^52 bytes, or 4PB.
 328  */
 329 #define PSS_SHIFT 12
 330
 331 #ifdef CONFIG_PROC_PAGE_MONITOR
 332 struct mem_size_stats {
 333         struct vm_area_struct *vma;
 334         unsigned long resident;
 335         unsigned long shared_clean;
 336         unsigned long shared_dirty;
 337         unsigned long private_clean;
 338         unsigned long private_dirty;
 339         unsigned long referenced;
 340         unsigned long anonymous;
 341         unsigned long anonymous_thp;
 342         unsigned long swap;
 343         u64 pss;
 344 };
 345
 346
 347 static void smaps_pte_entry(pte_t ptent, unsigned long addr,
 348                 unsigned long ptent_size, struct mm_walk *walk)
 349 {
 350         struct mem_size_stats *mss = walk->private;
 351         struct vm_area_struct *vma = mss->vma;
 352         struct page *page;
 353         int mapcount;
 354
 355         if (is_swap_pte(ptent)) {
 356                 mss->swap += ptent_size;
 357                 return;
 358         }
 359
 360         if (!pte_present(ptent))
 361                 return;
 362
 363         page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
 364         if (!page)
 365                 return;
 366
 367         if (PageAnon(page))
 368                 mss->anonymous += ptent_size;
 369
 370         mss->resident += ptent_size;
 371         /* Accumulate the size in pages that have been accessed. */
 372         if (pte_young(ptent) || PageReferenced(page))
 373                 mss->referenced += ptent_size;
 374         mapcount = page_mapcount(page);
 375         if (mapcount >= 2) {
 376                 if (pte_dirty(ptent) || PageDirty(page))
 377                         mss->shared_dirty += ptent_size;
 378                 else
 379                         mss->shared_clean += ptent_size;
 380                 mss->pss += (ptent_size << PSS_SHIFT) / mapcount;
 381         } else {
 382                 if (pte_dirty(ptent) || PageDirty(page))
 383                         mss->private_dirty += ptent_size;
 384                 else
 385                         mss->private_clean += ptent_size;
 386                 mss->pss += (ptent_size << PSS_SHIFT);
 387         }
 388 }
 389
 390 static int smaps_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
 391                            struct mm_walk *walk)
 392 {
 393         struct mem_size_stats *mss = walk->private;
 394         struct vm_area_struct *vma = mss->vma;
 395         pte_t *pte;
 396         spinlock_t *ptl;
 397
 398         spin_lock(&walk->mm->page_table_lock);
 399         if (pmd_trans_huge(*pmd)) {
 400                 if (pmd_trans_splitting(*pmd)) {
 401                         spin_unlock(&walk->mm->page_table_lock);
 402                         wait_split_huge_page(vma->anon_vma, pmd);
 403                 } else {
 404                         smaps_pte_entry(*(pte_t *)pmd, addr,
 405                                         HPAGE_PMD_SIZE, walk);
 406                         spin_unlock(&walk->mm->page_table_lock);
 407                         mss->anonymous_thp += HPAGE_PMD_SIZE;
 408                         return 0;
 409                 }
 410         } else {
 411                 spin_unlock(&walk->mm->page_table_lock);
 412         }
 413
 414         if (pmd_trans_unstable(pmd))
 415                 return 0;
 416         /*
 417          * The mmap_sem held all the way back in m_start() is what
 418          * keeps khugepaged out of here and from collapsing things
 419          * in here.
 420          */
 421         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
 422         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
 423                 smaps_pte_entry(*pte, addr, PAGE_SIZE, walk);
 424         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
 425         cond_resched();
 426         return 0;
 427 }
 428
 429 static int show_smap(struct seq_file *m, void *v)
 430 {
 431         struct proc_maps_private *priv = m->private;
 432         struct task_struct *task = priv->task;
 433         struct vm_area_struct *vma = v;
 434         struct mem_size_stats mss;
 435         struct mm_walk smaps_walk = {
 436                 .pmd_entry = smaps_pte_range,
 437                 .mm = vma->vm_mm,
 438                 .private = &mss,
 439         };
 440
 441         memset(&mss, 0, sizeof mss);
 442         mss.vma = vma;
 443         /* mmap_sem is held in m_start */
 444         if (vma->vm_mm && !is_vm_hugetlb_page(vma))
 445                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end, &smaps_walk);
 446
 447         show_map_vma(m, vma);
 448
 449         seq_printf(m,
 450                    "Size:           %8lu kB\n"
 451                    "Rss:            %8lu kB\n"
 452                    "Pss:            %8lu kB\n"
 453                    "Shared_Clean:   %8lu kB\n"
 454                    "Shared_Dirty:   %8lu kB\n"
 455                    "Private_Clean:  %8lu kB\n"
 456                    "Private_Dirty:  %8lu kB\n"
 457                    "Referenced:     %8lu kB\n"
 458                    "Anonymous:      %8lu kB\n"
 459                    "AnonHugePages:  %8lu kB\n"
 460                    "Swap:           %8lu kB\n"
 461                    "KernelPageSize: %8lu kB\n"
 462                    "MMUPageSize:    %8lu kB\n"
 463                    "Locked:         %8lu kB\n",
 464                    (vma->vm_end - vma->vm_start) >> 10,
 465                    mss.resident >> 10,
 466                    (unsigned long)(mss.pss >> (10 + PSS_SHIFT)),
 467                    mss.shared_clean  >> 10,
 468                    mss.shared_dirty  >> 10,
 469                    mss.private_clean >> 10,
 470                    mss.private_dirty >> 10,
 471                    mss.referenced >> 10,
 472                    mss.anonymous >> 10,
 473                    mss.anonymous_thp >> 10,
 474                    mss.swap >> 10,
 475                    vma_kernel_pagesize(vma) >> 10,
 476                    vma_mmu_pagesize(vma) >> 10,
 477                    (vma->vm_flags & VM_LOCKED) ?
 478                         (unsigned long)(mss.pss >> (10 + PSS_SHIFT)) : 0);
 479
 480         if (m->count < m->size)  /* vma is copied successfully */
 481                 m->version = (vma != get_gate_vma(task->mm))
 482                         ? vma->vm_start : 0;
 483         return 0;
 484 }
 485
 486 static const struct seq_operations proc_pid_smaps_op = {
 487         .start  = m_start,
 488         .next   = m_next,
 489         .stop   = m_stop,
 490         .show   = show_smap
 491 };
 492
 493 static int smaps_open(struct inode *inode, struct file *file)
 494 {
 495         return do_maps_open(inode, file, &proc_pid_smaps_op);
 496 }
 497
 498 const struct file_operations proc_smaps_operations = {
 499         .open           = smaps_open,
 500         .read           = seq_read,
 501         .llseek         = seq_lseek,
 502         .release        = seq_release_private,
 503 };
 504
 505 static int clear_refs_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
 506                                 unsigned long end, struct mm_walk *walk)
 507 {
 508         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
 509         pte_t *pte, ptent;
 510         spinlock_t *ptl;
 511         struct page *page;
 512
 513         split_huge_page_pmd(walk->mm, pmd);
 514         if (pmd_trans_unstable(pmd))
 515                 return 0;
 516
 517         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
 518         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE) {
 519                 ptent = *pte;
 520                 if (!pte_present(ptent))
 521                         continue;
 522
 523                 page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
 524                 if (!page)
 525                         continue;
 526
 527                 if (PageReserved(page))
 528                         continue;
 529
 530                 /* Clear accessed and referenced bits. */
 531                 ptep_test_and_clear_young(vma, addr, pte);
 532                 ClearPageReferenced(page);
 533         }
 534         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
 535         cond_resched();
 536         return 0;
 537 }
 538
 539 #define CLEAR_REFS_ALL 1
 540 #define CLEAR_REFS_ANON 2
 541 #define CLEAR_REFS_MAPPED 3
 542
 543 static ssize_t clear_refs_write(struct file *file, const char __user *buf,
 544                                 size_t count, loff_t *ppos)
 545 {
 546         struct task_struct *task;
 547         char buffer[PROC_NUMBUF];
 548         struct mm_struct *mm;
 549         struct vm_area_struct *vma;
 550         int type;
 551         int rv;
 552
 553         memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
 554         if (count > sizeof(buffer) - 1)
 555                 count = sizeof(buffer) - 1;
 556         if (copy_from_user(buffer, buf, count))
 557                 return -EFAULT;
 558         rv = kstrtoint(strstrip(buffer), 10, &type);
 559         if (rv < 0)
 560                 return rv;
 561         if (type < CLEAR_REFS_ALL || type > CLEAR_REFS_MAPPED)
 562                 return -EINVAL;
 563         task = get_proc_task(file->f_path.dentry->d_inode);
 564         if (!task)
 565                 return -ESRCH;
 566         mm = get_task_mm(task);
 567         if (mm) {
 568                 struct mm_walk clear_refs_walk = {
 569                         .pmd_entry = clear_refs_pte_range,
 570                         .mm = mm,
 571                 };
 572                 down_read(&mm->mmap_sem);
 573                 for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
 574                         clear_refs_walk.private = vma;
 575                         if (is_vm_hugetlb_page(vma))
 576                                 continue;
 577                         /*
 578                          * Writing 1 to /proc/pid/clear_refs affects all pages.
 579                          *
 580                          * Writing 2 to /proc/pid/clear_refs only affects
 581                          * Anonymous pages.
 582                          *
 583                          * Writing 3 to /proc/pid/clear_refs only affects file
 584                          * mapped pages.
 585                          */
 586                         if (type == CLEAR_REFS_ANON && vma->vm_file)
 587                                 continue;
 588                         if (type == CLEAR_REFS_MAPPED && !vma->vm_file)
 589                                 continue;
 590                         walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
 591                                         &clear_refs_walk);
 592                 }
 593                 flush_tlb_mm(mm);
 594                 up_read(&mm->mmap_sem);
 595                 mmput(mm);
 596         }
 597         put_task_struct(task);
 598
 599         return count;
 600 }
 601
 602 const struct file_operations proc_clear_refs_operations = {
 603         .write          = clear_refs_write,
 604         .llseek         = noop_llseek,
 605 };
 606
 607 struct pagemapread {
 608         int pos, len;           /* units: PM_ENTRY_BYTES, not bytes */
 609         u64 *buffer;
 610         bool show_pfn;
 611 };
 612
 613 #define PM_ENTRY_BYTES      sizeof(u64)
 614 #define PM_STATUS_BITS      3
 615 #define PM_STATUS_OFFSET    (64 - PM_STATUS_BITS)
 616 #define PM_STATUS_MASK      (((1LL << PM_STATUS_BITS) - 1) << PM_STATUS_OFFSET)
 617 #define PM_STATUS(nr)       (((nr) << PM_STATUS_OFFSET) & PM_STATUS_MASK)
 618 #define PM_PSHIFT_BITS      6
 619 #define PM_PSHIFT_OFFSET    (PM_STATUS_OFFSET - PM_PSHIFT_BITS)
 620 #define PM_PSHIFT_MASK      (((1LL << PM_PSHIFT_BITS) - 1) << PM_PSHIFT_OFFSET)
 621 #define PM_PSHIFT(x)        (((u64) (x) << PM_PSHIFT_OFFSET) & PM_PSHIFT_MASK)
 622 #define PM_PFRAME_MASK      ((1LL << PM_PSHIFT_OFFSET) - 1)
 623 #define PM_PFRAME(x)        ((x) & PM_PFRAME_MASK)
 624
 625 #define PM_PRESENT          PM_STATUS(4LL)
 626 #define PM_SWAP             PM_STATUS(2LL)
 627 #define PM_NOT_PRESENT      PM_PSHIFT(PAGE_SHIFT)
 628 #define PM_END_OF_BUFFER    1
 629
 630 static int add_to_pagemap(unsigned long addr, u64 pfn,
 631                           struct pagemapread *pm)
 632 {
 633         pm->buffer[pm->pos++] = pfn;
 634         if (pm->pos >= pm->len)
 635                 return PM_END_OF_BUFFER;
 636         return 0;
 637 }
 638
 639 static int pagemap_pte_hole(unsigned long start, unsigned long end,
 640                                 struct mm_walk *walk)
 641 {
 642         struct pagemapread *pm = walk->private;
 643         unsigned long addr;
 644         int err = 0;
 645         for (addr = start; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
 646                 err = add_to_pagemap(addr, PM_NOT_PRESENT, pm);
 647                 if (err)
 648                         break;
 649         }
 650         return err;
 651 }
 652
 653 static u64 swap_pte_to_pagemap_entry(pte_t pte)
 654 {
 655         swp_entry_t e = pte_to_swp_entry(pte);
 656         return swp_type(e) | (swp_offset(e) << MAX_SWAPFILES_SHIFT);
 657 }
 658
 659 static u64 pte_to_pagemap_entry(struct pagemapread *pm, pte_t pte)
 660 {
 661         u64 pme = 0;
 662         if (is_swap_pte(pte))
 663                 pme = PM_PFRAME(swap_pte_to_pagemap_entry(pte))
 664                         | PM_PSHIFT(PAGE_SHIFT) | PM_SWAP;
 665         else if (pte_present(pte))
 666                 pme = (pm->show_pfn ? PM_PFRAME(pte_pfn(pte)) : 0)
 667                         | PM_PSHIFT(PAGE_SHIFT) | PM_PRESENT;
 668         return pme;
 669 }
 670
 671 static int pagemap_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
 672                              struct mm_walk *walk)
 673 {
 674         struct vm_area_struct *vma;
 675         struct pagemapread *pm = walk->private;
 676         pte_t *pte;
 677         int err = 0;
 678
 679         split_huge_page_pmd(walk->mm, pmd);
 680         if (pmd_trans_unstable(pmd))
 681                 return 0;
 682
 683         /* find the first VMA at or above 'addr' */
 684         vma = find_vma(walk->mm, addr);
 685         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
 686                 u64 pfn = PM_NOT_PRESENT;
 687
 688                 /* check to see if we've left 'vma' behind
 689                  * and need a new, higher one */
 690                 if (vma && (addr >= vma->vm_end))
 691                         vma = find_vma(walk->mm, addr);
 692
 693                 /* check that 'vma' actually covers this address,
 694                  * and that it isn't a huge page vma */
 695                 if (vma && (vma->vm_start <= addr) &&
 696                     !is_vm_hugetlb_page(vma)) {
 697                         pte = pte_offset_map(pmd, addr);
 698                         pfn = pte_to_pagemap_entry(pm, *pte);
 699                         /* unmap before userspace copy */
 700                         pte_unmap(pte);
 701                 }
 702                 err = add_to_pagemap(addr, pfn, pm);
 703                 if (err)
 704                         return err;
 705         }
 706
 707         cond_resched();
 708
 709         return err;
 710 }
 711
 712 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 713 static u64 huge_pte_to_pagemap_entry(struct pagemapread *pm, pte_t pte, int offset)
 714 {
 715         u64 pme = 0;
 716         if (pte_present(pte))
 717                 pme = (pm->show_pfn ? PM_PFRAME(pte_pfn(pte) + offset) : 0)
 718                         | PM_PSHIFT(PAGE_SHIFT) | PM_PRESENT;
 719         return pme;
 720 }
 721
 722 /* This function walks within one hugetlb entry in the single call */
 723 static int pagemap_hugetlb_range(pte_t *pte, unsigned long hmask,
 724                                  unsigned long addr, unsigned long end,
 725                                  struct mm_walk *walk)
 726 {
 727         struct pagemapread *pm = walk->private;
 728         int err = 0;
 729         u64 pfn;
 730
 731         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
 732                 int offset = (addr & ~hmask) >> PAGE_SHIFT;
 733                 pfn = huge_pte_to_pagemap_entry(pm, *pte, offset);
 734                 err = add_to_pagemap(addr, pfn, pm);
 735                 if (err)
 736                         return err;
 737         }
 738
 739         cond_resched();
 740
 741         return err;
 742 }
 743 #endif /* HUGETLB_PAGE */
 744
 745 /*
 746  * /proc/pid/pagemap - an array mapping virtual pages to pfns
 747  *
 748  * For each page in the address space, this file contains one 64-bit entry
 749  * consisting of the following:
 750  *
 751  * Bits 0-55  page frame number (PFN) if present
 752  * Bits 0-4   swap type if swapped
 753  * Bits 5-55  swap offset if swapped
 754  * Bits 55-60 page shift (page size = 1<<page shift)
 755  * Bit  61    reserved for future use
 756  * Bit  62    page swapped
 757  * Bit  63    page present
 758  *
 759  * If the page is not present but in swap, then the PFN contains an
 760  * encoding of the swap file number and the page's offset into the
 761  * swap. Unmapped pages return a null PFN. This allows determining
 762  * precisely which pages are mapped (or in swap) and comparing mapped
 763  * pages between processes.
 764  *
 765  * Efficient users of this interface will use /proc/pid/maps to
 766  * determine which areas of memory are actually mapped and llseek to
 767  * skip over unmapped regions.
 768  */
 769 #define PAGEMAP_WALK_SIZE       (PMD_SIZE)
 770 #define PAGEMAP_WALK_MASK       (PMD_MASK)
 771 static ssize_t pagemap_read(struct file *file, char __user *buf,
 772                             size_t count, loff_t *ppos)
 773 {
 774         struct task_struct *task = get_proc_task(file->f_path.dentry->d_inode);
 775         struct mm_struct *mm;
 776         struct pagemapread pm;
 777         int ret = -ESRCH;
 778         struct mm_walk pagemap_walk = {};
 779         unsigned long src;
 780         unsigned long svpfn;
 781         unsigned long start_vaddr;
 782         unsigned long end_vaddr;
 783         int copied = 0;
 784
 785         if (!task)
 786                 goto out;
 787
 788         ret = -EINVAL;
 789         /* file position must be aligned */
 790         if ((*ppos % PM_ENTRY_BYTES) || (count % PM_ENTRY_BYTES))
 791                 goto out_task;
 792
 793         ret = 0;
 794         if (!count)
 795                 goto out_task;
 796
 797         /* do not disclose physical addresses: attack vector */
 798         pm.show_pfn = !security_capable(&init_user_ns, file->f_cred,
 799                                         CAP_SYS_ADMIN);
 800
 801         pm.len = (PAGEMAP_WALK_SIZE >> PAGE_SHIFT);
 802         pm.buffer = kmalloc(pm.len * PM_ENTRY_BYTES, GFP_TEMPORARY);
 803         ret = -ENOMEM;
 804         if (!pm.buffer)
 805                 goto out_task;
 806
 807         mm = mm_for_maps(task);
 808         ret = PTR_ERR(mm);
 809         if (!mm || IS_ERR(mm))
 810                 goto out_free;
 811
 812         pagemap_walk.pmd_entry = pagemap_pte_range;
 813         pagemap_walk.pte_hole = pagemap_pte_hole;
 814 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 815         pagemap_walk.hugetlb_entry = pagemap_hugetlb_range;
 816 #endif
 817         pagemap_walk.mm = mm;
 818         pagemap_walk.private = &pm;
 819
 820         src = *ppos;
 821         svpfn = src / PM_ENTRY_BYTES;
 822         start_vaddr = svpfn << PAGE_SHIFT;
 823         end_vaddr = TASK_SIZE_OF(task);
 824
 825         /* watch out for wraparound */
 826         if (svpfn > TASK_SIZE_OF(task) >> PAGE_SHIFT)
 827                 start_vaddr = end_vaddr;
 828
 829         /*
 830          * The odds are that this will stop walking way
 831          * before end_vaddr, because the length of the
 832          * user buffer is tracked in "pm", and the walk
 833          * will stop when we hit the end of the buffer.
 834          */
 835         ret = 0;
 836         while (count && (start_vaddr < end_vaddr)) {
 837                 int len;
 838                 unsigned long end;
 839
 840                 pm.pos = 0;
 841                 end = (start_vaddr + PAGEMAP_WALK_SIZE) & PAGEMAP_WALK_MASK;
 842                 /* overflow ? */
 843                 if (end < start_vaddr || end > end_vaddr)
 844                         end = end_vaddr;
 845                 down_read(&mm->mmap_sem);
 846                 ret = walk_page_range(start_vaddr, end, &pagemap_walk);
 847                 up_read(&mm->mmap_sem);
 848                 start_vaddr = end;
 849
 850                 len = min(count, PM_ENTRY_BYTES * pm.pos);
 851                 if (copy_to_user(buf, pm.buffer, len)) {
 852                         ret = -EFAULT;
 853                         goto out_mm;
 854                 }
 855                 copied += len;
 856                 buf += len;
 857                 count -= len;
 858         }
 859         *ppos += copied;
 860         if (!ret || ret == PM_END_OF_BUFFER)
 861                 ret = copied;
 862
 863 out_mm:
 864         mmput(mm);
 865 out_free:
 866         kfree(pm.buffer);
 867 out_task:
 868         put_task_struct(task);
 869 out:
 870         return ret;
 871 }
 872
 873 const struct file_operations proc_pagemap_operations = {
 874         .llseek         = mem_lseek, /* borrow this */
 875         .read           = pagemap_read,
 876 };
 877 #endif /* CONFIG_PROC_PAGE_MONITOR */
 878
 879 #ifdef CONFIG_NUMA
 880
 881 struct numa_maps {
 882         struct vm_area_struct *vma;
 883         unsigned long pages;
 884         unsigned long anon;
 885         unsigned long active;
 886         unsigned long writeback;
 887         unsigned long mapcount_max;
 888         unsigned long dirty;
 889         unsigned long swapcache;
 890         unsigned long node[MAX_NUMNODES];
 891 };
 892
 893 struct numa_maps_private {
 894         struct proc_maps_private proc_maps;
 895         struct numa_maps md;
 896 };
 897
 898 static void gather_stats(struct page *page, struct numa_maps *md, int pte_dirty,
 899                         unsigned long nr_pages)
 900 {
 901         int count = page_mapcount(page);
 902
 903         md->pages += nr_pages;
 904         if (pte_dirty || PageDirty(page))
 905                 md->dirty += nr_pages;
 906
 907         if (PageSwapCache(page))
 908                 md->swapcache += nr_pages;
 909
 910         if (PageActive(page) || PageUnevictable(page))
 911                 md->active += nr_pages;
 912
 913         if (PageWriteback(page))
 914                 md->writeback += nr_pages;
 915
 916         if (PageAnon(page))
 917                 md->anon += nr_pages;
 918
 919         if (count > md->mapcount_max)
 920                 md->mapcount_max = count;
 921
 922         md->node[page_to_nid(page)] += nr_pages;
 923 }
 924
 925 static struct page *can_gather_numa_stats(pte_t pte, struct vm_area_struct *vma,
 926                 unsigned long addr)
 927 {
 928         struct page *page;
 929         int nid;
 930
 931         if (!pte_present(pte))
 932                 return NULL;
 933
 934         page = vm_normal_page(vma, addr, pte);
 935         if (!page)
 936                 return NULL;
 937
 938         if (PageReserved(page))
 939                 return NULL;
 940
 941         nid = page_to_nid(page);
 942         if (!node_isset(nid, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
 943                 return NULL;
 944
 945         return page;
 946 }
 947
 948 static int gather_pte_stats(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
 949                 unsigned long end, struct mm_walk *walk)
 950 {
 951         struct numa_maps *md;
 952         spinlock_t *ptl;
 953         pte_t *orig_pte;
 954         pte_t *pte;
 955
 956         md = walk->private;
 957         spin_lock(&walk->mm->page_table_lock);
 958         if (pmd_trans_huge(*pmd)) {
 959                 if (pmd_trans_splitting(*pmd)) {
 960                         spin_unlock(&walk->mm->page_table_lock);
 961                         wait_split_huge_page(md->vma->anon_vma, pmd);
 962                 } else {
 963                         pte_t huge_pte = *(pte_t *)pmd;
 964                         struct page *page;
 965
 966                         page = can_gather_numa_stats(huge_pte, md->vma, addr);
 967                         if (page)
 968                                 gather_stats(page, md, pte_dirty(huge_pte),
 969                                                 HPAGE_PMD_SIZE/PAGE_SIZE);
 970                         spin_unlock(&walk->mm->page_table_lock);
 971                         return 0;
 972                 }
 973         } else {
 974                 spin_unlock(&walk->mm->page_table_lock);
 975         }
 976
 977         if (pmd_trans_unstable(pmd))
 978                 return 0;
 979         orig_pte = pte = pte_offset_map_lock(walk->mm, pmd, addr, &ptl);
 980         do {
 981                 struct page *page = can_gather_numa_stats(*pte, md->vma, addr);
 982                 if (!page)
 983                         continue;
 984                 gather_stats(page, md, pte_dirty(*pte), 1);
 985
 986         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
 987         pte_unmap_unlock(orig_pte, ptl);
 988         return 0;
 989 }
 990 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 991 static int gather_hugetbl_stats(pte_t *pte, unsigned long hmask,
 992                 unsigned long addr, unsigned long end, struct mm_walk *walk)
 993 {
 994         struct numa_maps *md;
 995         struct page *page;
 996
 997         if (pte_none(*pte))
 998                 return 0;
 999
1000         page = pte_page(*pte);
1001         if (!page)
1002                 return 0;
1003
1004         md = walk->private;
1005         gather_stats(page, md, pte_dirty(*pte), 1);
1006         return 0;
1007 }
1008
1009 #else
1010 static int gather_hugetbl_stats(pte_t *pte, unsigned long hmask,
1011                 unsigned long addr, unsigned long end, struct mm_walk *walk)
1012 {
1013         return 0;
1014 }
1015 #endif
1016
1017 /*
1018  * Display pages allocated per node and memory policy via /proc.
1019  */
1020 static int show_numa_map(struct seq_file *m, void *v)
1021 {
1022         struct numa_maps_private *numa_priv = m->private;
1023         struct proc_maps_private *proc_priv = &numa_priv->proc_maps;
1024         struct vm_area_struct *vma = v;
1025         struct numa_maps *md = &numa_priv->md;
1026         struct file *file = vma->vm_file;
1027         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
1028         struct mm_walk walk = {};
1029         struct mempolicy *pol;
1030         int n;
1031         char buffer[50];
1032
1033         if (!mm)
1034                 return 0;
1035
1036         /* Ensure we start with an empty set of numa_maps statistics. */
1037         memset(md, 0, sizeof(*md));
1038
1039         md->vma = vma;
1040
1041         walk.hugetlb_entry = gather_hugetbl_stats;
1042         walk.pmd_entry = gather_pte_stats;
1043         walk.private = md;
1044         walk.mm = mm;
1045
1046         pol = get_vma_policy(proc_priv->task, vma, vma->vm_start);
1047         mpol_to_str(buffer, sizeof(buffer), pol, 0);
1048         mpol_cond_put(pol);
1049
1050         seq_printf(m, "%08lx %s", vma->vm_start, buffer);
1051
1052         if (file) {
1053                 seq_printf(m, " file=");
1054                 seq_path(m, &file->f_path, "\n\t= ");
1055         } else if (vma->vm_start <= mm->brk && vma->vm_end >= mm->start_brk) {
1056                 seq_printf(m, " heap");
1057         } else if (vma->vm_start <= mm->start_stack &&
1058                         vma->vm_end >= mm->start_stack) {
1059                 seq_printf(m, " stack");
1060         }
1061
1062         if (is_vm_hugetlb_page(vma))
1063                 seq_printf(m, " huge");
1064
1065         walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end, &walk);
1066
1067         if (!md->pages)
1068                 goto out;
1069
1070         if (md->anon)
1071                 seq_printf(m, " anon=%lu", md->anon);
1072
1073         if (md->dirty)
1074                 seq_printf(m, " dirty=%lu", md->dirty);
1075
1076         if (md->pages != md->anon && md->pages != md->dirty)
1077                 seq_printf(m, " mapped=%lu", md->pages);
1078
1079         if (md->mapcount_max > 1)
1080                 seq_printf(m, " mapmax=%lu", md->mapcount_max);
1081
1082         if (md->swapcache)
1083                 seq_printf(m, " swapcache=%lu", md->swapcache);
1084
1085         if (md->active < md->pages && !is_vm_hugetlb_page(vma))
1086                 seq_printf(m, " active=%lu", md->active);
1087
1088         if (md->writeback)
1089                 seq_printf(m, " writeback=%lu", md->writeback);
1090
1091         for_each_node_state(n, N_HIGH_MEMORY)
1092                 if (md->node[n])
1093                         seq_printf(m, " N%d=%lu", n, md->node[n]);
1094 out:
1095         seq_putc(m, '\n');
1096
1097         if (m->count < m->size)
1098                 m->version = (vma != proc_priv->tail_vma) ? vma->vm_start : 0;
1099         return 0;
1100 }
1101
1102 static const struct seq_operations proc_pid_numa_maps_op = {
1103         .start  = m_start,
1104         .next   = m_next,
1105         .stop   = m_stop,
1106         .show   = show_numa_map,
1107 };
1108
1109 static int numa_maps_open(struct inode *inode, struct file *file)
1110 {
1111         struct numa_maps_private *priv;
1112         int ret = -ENOMEM;
1113         priv = kzalloc(sizeof(*priv), GFP_KERNEL);
1114         if (priv) {
1115                 priv->proc_maps.pid = proc_pid(inode);
1116                 ret = seq_open(file, &proc_pid_numa_maps_op);
1117                 if (!ret) {
1118                         struct seq_file *m = file->private_data;
1119                         m->private = priv;
1120                 } else {
1121                         kfree(priv);
1122                 }
1123         }
1124         return ret;
1125 }
1126
1127 const struct file_operations proc_numa_maps_operations = {
1128         .open           = numa_maps_open,
1129         .read           = seq_read,
1130         .llseek         = seq_lseek,
1131         .release        = seq_release_private,
1132 };
1133 #endif /* CONFIG_NUMA */