fs/proc/task_mmu.c

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