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