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                                 } else {
 247                                         unsigned long stack_start;
 248                                         struct proc_maps_private *pmp;
 249
 250                                         pmp = m->private;
 251                                         stack_start = pmp->task->stack_start;
 252
 253                                         if (vma->vm_start <= stack_start &&
 254                                             vma->vm_end >= stack_start) {
 255                                                 pad_len_spaces(m, len);
 256                                                 seq_printf(m,
 257                                                  "[threadstack:%08lx]",
 258 #ifdef CONFIG_STACK_GROWSUP
 259                                                  vma->vm_end - stack_start
 260 #else
 261                                                  stack_start - vma->vm_start
 262 #endif
 263                                                 );
 264                                         }
 265                                 }
 266                         } else {
 267                                 name = "[vdso]";
 268                         }
 269                 }
 270                 if (name) {
 271                         pad_len_spaces(m, len);
 272                         seq_puts(m, name);
 273                 }
 274         }
 275         seq_putc(m, '\n');
 276 }
 277
 278 static int show_map(struct seq_file *m, void *v)
 279 {
 280         struct vm_area_struct *vma = v;
 281         struct proc_maps_private *priv = m->private;
 282         struct task_struct *task = priv->task;
 283
 284         show_map_vma(m, vma);
 285
 286         if (m->count < m->size)  /* vma is copied successfully */
 287                 m->version = (vma != get_gate_vma(task))? vma->vm_start: 0;
 288         return 0;
 289 }
 290
 291 static const struct seq_operations proc_pid_maps_op = {
 292         .start  = m_start,
 293         .next   = m_next,
 294         .stop   = m_stop,
 295         .show   = show_map
 296 };
 297
 298 static int maps_open(struct inode *inode, struct file *file)
 299 {
 300         return do_maps_open(inode, file, &proc_pid_maps_op);
 301 }
 302
 303 const struct file_operations proc_maps_operations = {
 304         .open           = maps_open,
 305         .read           = seq_read,
 306         .llseek         = seq_lseek,
 307         .release        = seq_release_private,
 308 };
 309
 310 /*
 311  * Proportional Set Size(PSS): my share of RSS.
 312  *
 313  * PSS of a process is the count of pages it has in memory, where each
 314  * page is divided by the number of processes sharing it.  So if a
 315  * process has 1000 pages all to itself, and 1000 shared with one other
 316  * process, its PSS will be 1500.
 317  *
 318  * To keep (accumulated) division errors low, we adopt a 64bit
 319  * fixed-point pss counter to minimize division errors. So (pss >>
 320  * PSS_SHIFT) would be the real byte count.
 321  *
 322  * A shift of 12 before division means (assuming 4K page size):
 323  *      - 1M 3-user-pages add up to 8KB errors;
 324  *      - supports mapcount up to 2^24, or 16M;
 325  *      - supports PSS up to 2^52 bytes, or 4PB.
 326  */
 327 #define PSS_SHIFT 12
 328
 329 #ifdef CONFIG_PROC_PAGE_MONITOR
 330 struct mem_size_stats {
 331         struct vm_area_struct *vma;
 332         unsigned long resident;
 333         unsigned long shared_clean;
 334         unsigned long shared_dirty;
 335         unsigned long private_clean;
 336         unsigned long private_dirty;
 337         unsigned long referenced;
 338         unsigned long swap;
 339         u64 pss;
 340 };
 341
 342 static int smaps_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
 343                            struct mm_walk *walk)
 344 {
 345         struct mem_size_stats *mss = walk->private;
 346         struct vm_area_struct *vma = mss->vma;
 347         pte_t *pte, ptent;
 348         spinlock_t *ptl;
 349         struct page *page;
 350         int mapcount;
 351
 352         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
 353         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE) {
 354                 ptent = *pte;
 355
 356                 if (is_swap_pte(ptent)) {
 357                         mss->swap += PAGE_SIZE;
 358                         continue;
 359                 }
 360
 361                 if (!pte_present(ptent))
 362                         continue;
 363
 364                 page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
 365                 if (!page)
 366                         continue;
 367
 368                 mss->resident += PAGE_SIZE;
 369                 /* Accumulate the size in pages that have been accessed. */
 370                 if (pte_young(ptent) || PageReferenced(page))
 371                         mss->referenced += PAGE_SIZE;
 372                 mapcount = page_mapcount(page);
 373                 if (mapcount >= 2) {
 374                         if (pte_dirty(ptent))
 375                                 mss->shared_dirty += PAGE_SIZE;
 376                         else
 377                                 mss->shared_clean += PAGE_SIZE;
 378                         mss->pss += (PAGE_SIZE << PSS_SHIFT) / mapcount;
 379                 } else {
 380                         if (pte_dirty(ptent))
 381                                 mss->private_dirty += PAGE_SIZE;
 382                         else
 383                                 mss->private_clean += PAGE_SIZE;
 384                         mss->pss += (PAGE_SIZE << PSS_SHIFT);
 385                 }
 386         }
 387         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
 388         cond_resched();
 389         return 0;
 390 }
 391
 392 static int show_smap(struct seq_file *m, void *v)
 393 {
 394         struct proc_maps_private *priv = m->private;
 395         struct task_struct *task = priv->task;
 396         struct vm_area_struct *vma = v;
 397         struct mem_size_stats mss;
 398         struct mm_walk smaps_walk = {
 399                 .pmd_entry = smaps_pte_range,
 400                 .mm = vma->vm_mm,
 401                 .private = &mss,
 402         };
 403
 404         memset(&mss, 0, sizeof mss);
 405         mss.vma = vma;
 406         if (vma->vm_mm && !is_vm_hugetlb_page(vma))
 407                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end, &smaps_walk);
 408
 409         show_map_vma(m, vma);
 410
 411         seq_printf(m,
 412                    "Size:           %8lu kB\n"
 413                    "Rss:            %8lu kB\n"
 414                    "Pss:            %8lu kB\n"
 415                    "Shared_Clean:   %8lu kB\n"
 416                    "Shared_Dirty:   %8lu kB\n"
 417                    "Private_Clean:  %8lu kB\n"
 418                    "Private_Dirty:  %8lu kB\n"
 419                    "Referenced:     %8lu kB\n"
 420                    "Swap:           %8lu kB\n"
 421                    "KernelPageSize: %8lu kB\n"
 422                    "MMUPageSize:    %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.swap >> 10,
 432                    vma_kernel_pagesize(vma) >> 10,
 433                    vma_mmu_pagesize(vma) >> 10);
 434
 435         if (m->count < m->size)  /* vma is copied successfully */
 436                 m->version = (vma != get_gate_vma(task)) ? vma->vm_start : 0;
 437         return 0;
 438 }
 439
 440 static const struct seq_operations proc_pid_smaps_op = {
 441         .start  = m_start,
 442         .next   = m_next,
 443         .stop   = m_stop,
 444         .show   = show_smap
 445 };
 446
 447 static int smaps_open(struct inode *inode, struct file *file)
 448 {
 449         return do_maps_open(inode, file, &proc_pid_smaps_op);
 450 }
 451
 452 const struct file_operations proc_smaps_operations = {
 453         .open           = smaps_open,
 454         .read           = seq_read,
 455         .llseek         = seq_lseek,
 456         .release        = seq_release_private,
 457 };
 458
 459 static int clear_refs_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
 460                                 unsigned long end, struct mm_walk *walk)
 461 {
 462         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
 463         pte_t *pte, ptent;
 464         spinlock_t *ptl;
 465         struct page *page;
 466
 467         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
 468         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE) {
 469                 ptent = *pte;
 470                 if (!pte_present(ptent))
 471                         continue;
 472
 473                 page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
 474                 if (!page)
 475                         continue;
 476
 477                 /* Clear accessed and referenced bits. */
 478                 ptep_test_and_clear_young(vma, addr, pte);
 479                 ClearPageReferenced(page);
 480         }
 481         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
 482         cond_resched();
 483         return 0;
 484 }
 485
 486 #define CLEAR_REFS_ALL 1
 487 #define CLEAR_REFS_ANON 2
 488 #define CLEAR_REFS_MAPPED 3
 489
 490 static ssize_t clear_refs_write(struct file *file, const char __user *buf,
 491                                 size_t count, loff_t *ppos)
 492 {
 493         struct task_struct *task;
 494         char buffer[PROC_NUMBUF];
 495         struct mm_struct *mm;
 496         struct vm_area_struct *vma;
 497         long type;
 498
 499         memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
 500         if (count > sizeof(buffer) - 1)
 501                 count = sizeof(buffer) - 1;
 502         if (copy_from_user(buffer, buf, count))
 503                 return -EFAULT;
 504         if (strict_strtol(strstrip(buffer), 10, &type))
 505                 return -EINVAL;
 506         if (type < CLEAR_REFS_ALL || type > CLEAR_REFS_MAPPED)
 507                 return -EINVAL;
 508         task = get_proc_task(file->f_path.dentry->d_inode);
 509         if (!task)
 510                 return -ESRCH;
 511         mm = get_task_mm(task);
 512         if (mm) {
 513                 struct mm_walk clear_refs_walk = {
 514                         .pmd_entry = clear_refs_pte_range,
 515                         .mm = mm,
 516                 };
 517                 down_read(&mm->mmap_sem);
 518                 for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
 519                         clear_refs_walk.private = vma;
 520                         if (is_vm_hugetlb_page(vma))
 521                                 continue;
 522                         /*
 523                          * Writing 1 to /proc/pid/clear_refs affects all pages.
 524                          *
 525                          * Writing 2 to /proc/pid/clear_refs only affects
 526                          * Anonymous pages.
 527                          *
 528                          * Writing 3 to /proc/pid/clear_refs only affects file
 529                          * mapped pages.
 530                          */
 531                         if (type == CLEAR_REFS_ANON && vma->vm_file)
 532                                 continue;
 533                         if (type == CLEAR_REFS_MAPPED && !vma->vm_file)
 534                                 continue;
 535                         walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
 536                                         &clear_refs_walk);
 537                 }
 538                 flush_tlb_mm(mm);
 539                 up_read(&mm->mmap_sem);
 540                 mmput(mm);
 541         }
 542         put_task_struct(task);
 543
 544         return count;
 545 }
 546
 547 const struct file_operations proc_clear_refs_operations = {
 548         .write          = clear_refs_write,
 549 };
 550
 551 struct pagemapread {
 552         u64 __user *out, *end;
 553 };
 554
 555 #define PM_ENTRY_BYTES      sizeof(u64)
 556 #define PM_STATUS_BITS      3
 557 #define PM_STATUS_OFFSET    (64 - PM_STATUS_BITS)
 558 #define PM_STATUS_MASK      (((1LL << PM_STATUS_BITS) - 1) << PM_STATUS_OFFSET)
 559 #define PM_STATUS(nr)       (((nr) << PM_STATUS_OFFSET) & PM_STATUS_MASK)
 560 #define PM_PSHIFT_BITS      6
 561 #define PM_PSHIFT_OFFSET    (PM_STATUS_OFFSET - PM_PSHIFT_BITS)
 562 #define PM_PSHIFT_MASK      (((1LL << PM_PSHIFT_BITS) - 1) << PM_PSHIFT_OFFSET)
 563 #define PM_PSHIFT(x)        (((u64) (x) << PM_PSHIFT_OFFSET) & PM_PSHIFT_MASK)
 564 #define PM_PFRAME_MASK      ((1LL << PM_PSHIFT_OFFSET) - 1)
 565 #define PM_PFRAME(x)        ((x) & PM_PFRAME_MASK)
 566
 567 #define PM_PRESENT          PM_STATUS(4LL)
 568 #define PM_SWAP             PM_STATUS(2LL)
 569 #define PM_NOT_PRESENT      PM_PSHIFT(PAGE_SHIFT)
 570 #define PM_END_OF_BUFFER    1
 571
 572 static int add_to_pagemap(unsigned long addr, u64 pfn,
 573                           struct pagemapread *pm)
 574 {
 575         if (put_user(pfn, pm->out))
 576                 return -EFAULT;
 577         pm->out++;
 578         if (pm->out >= pm->end)
 579                 return PM_END_OF_BUFFER;
 580         return 0;
 581 }
 582
 583 static int pagemap_pte_hole(unsigned long start, unsigned long end,
 584                                 struct mm_walk *walk)
 585 {
 586         struct pagemapread *pm = walk->private;
 587         unsigned long addr;
 588         int err = 0;
 589         for (addr = start; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
 590                 err = add_to_pagemap(addr, PM_NOT_PRESENT, pm);
 591                 if (err)
 592                         break;
 593         }
 594         return err;
 595 }
 596
 597 static u64 swap_pte_to_pagemap_entry(pte_t pte)
 598 {
 599         swp_entry_t e = pte_to_swp_entry(pte);
 600         return swp_type(e) | (swp_offset(e) << MAX_SWAPFILES_SHIFT);
 601 }
 602
 603 static u64 pte_to_pagemap_entry(pte_t pte)
 604 {
 605         u64 pme = 0;
 606         if (is_swap_pte(pte))
 607                 pme = PM_PFRAME(swap_pte_to_pagemap_entry(pte))
 608                         | PM_PSHIFT(PAGE_SHIFT) | PM_SWAP;
 609         else if (pte_present(pte))
 610                 pme = PM_PFRAME(pte_pfn(pte))
 611                         | PM_PSHIFT(PAGE_SHIFT) | PM_PRESENT;
 612         return pme;
 613 }
 614
 615 static int pagemap_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
 616                              struct mm_walk *walk)
 617 {
 618         struct vm_area_struct *vma;
 619         struct pagemapread *pm = walk->private;
 620         pte_t *pte;
 621         int err = 0;
 622
 623         /* find the first VMA at or above 'addr' */
 624         vma = find_vma(walk->mm, addr);
 625         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
 626                 u64 pfn = PM_NOT_PRESENT;
 627
 628                 /* check to see if we've left 'vma' behind
 629                  * and need a new, higher one */
 630                 if (vma && (addr >= vma->vm_end))
 631                         vma = find_vma(walk->mm, addr);
 632
 633                 /* check that 'vma' actually covers this address,
 634                  * and that it isn't a huge page vma */
 635                 if (vma && (vma->vm_start <= addr) &&
 636                     !is_vm_hugetlb_page(vma)) {
 637                         pte = pte_offset_map(pmd, addr);
 638                         pfn = pte_to_pagemap_entry(*pte);
 639                         /* unmap before userspace copy */
 640                         pte_unmap(pte);
 641                 }
 642                 err = add_to_pagemap(addr, pfn, pm);
 643                 if (err)
 644                         return err;
 645         }
 646
 647         cond_resched();
 648
 649         return err;
 650 }
 651
 652 static u64 huge_pte_to_pagemap_entry(pte_t pte, int offset)
 653 {
 654         u64 pme = 0;
 655         if (pte_present(pte))
 656                 pme = PM_PFRAME(pte_pfn(pte) + offset)
 657                         | PM_PSHIFT(PAGE_SHIFT) | PM_PRESENT;
 658         return pme;
 659 }
 660
 661 static int pagemap_hugetlb_range(pte_t *pte, unsigned long addr,
 662                                  unsigned long end, struct mm_walk *walk)
 663 {
 664         struct vm_area_struct *vma;
 665         struct pagemapread *pm = walk->private;
 666         struct hstate *hs = NULL;
 667         int err = 0;
 668
 669         vma = find_vma(walk->mm, addr);
 670         if (vma)
 671                 hs = hstate_vma(vma);
 672         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
 673                 u64 pfn = PM_NOT_PRESENT;
 674
 675                 if (vma && (addr >= vma->vm_end)) {
 676                         vma = find_vma(walk->mm, addr);
 677                         if (vma)
 678                                 hs = hstate_vma(vma);
 679                 }
 680
 681                 if (vma && (vma->vm_start <= addr) && is_vm_hugetlb_page(vma)) {
 682                         /* calculate pfn of the "raw" page in the hugepage. */
 683                         int offset = (addr & ~huge_page_mask(hs)) >> PAGE_SHIFT;
 684                         pfn = huge_pte_to_pagemap_entry(*pte, offset);
 685                 }
 686                 err = add_to_pagemap(addr, pfn, pm);
 687                 if (err)
 688                         return err;
 689         }
 690
 691         cond_resched();
 692
 693         return err;
 694 }
 695
 696 /*
 697  * /proc/pid/pagemap - an array mapping virtual pages to pfns
 698  *
 699  * For each page in the address space, this file contains one 64-bit entry
 700  * consisting of the following:
 701  *
 702  * Bits 0-55  page frame number (PFN) if present
 703  * Bits 0-4   swap type if swapped
 704  * Bits 5-55  swap offset if swapped
 705  * Bits 55-60 page shift (page size = 1<<page shift)
 706  * Bit  61    reserved for future use
 707  * Bit  62    page swapped
 708  * Bit  63    page present
 709  *
 710  * If the page is not present but in swap, then the PFN contains an
 711  * encoding of the swap file number and the page's offset into the
 712  * swap. Unmapped pages return a null PFN. This allows determining
 713  * precisely which pages are mapped (or in swap) and comparing mapped
 714  * pages between processes.
 715  *
 716  * Efficient users of this interface will use /proc/pid/maps to
 717  * determine which areas of memory are actually mapped and llseek to
 718  * skip over unmapped regions.
 719  */
 720 static ssize_t pagemap_read(struct file *file, char __user *buf,
 721                             size_t count, loff_t *ppos)
 722 {
 723         struct task_struct *task = get_proc_task(file->f_path.dentry->d_inode);
 724         struct page **pages, *page;
 725         unsigned long uaddr, uend;
 726         struct mm_struct *mm;
 727         struct pagemapread pm;
 728         int pagecount;
 729         int ret = -ESRCH;
 730         struct mm_walk pagemap_walk = {};
 731         unsigned long src;
 732         unsigned long svpfn;
 733         unsigned long start_vaddr;
 734         unsigned long end_vaddr;
 735
 736         if (!task)
 737                 goto out;
 738
 739         ret = -EACCES;
 740         if (!ptrace_may_access(task, PTRACE_MODE_READ))
 741                 goto out_task;
 742
 743         ret = -EINVAL;
 744         /* file position must be aligned */
 745         if ((*ppos % PM_ENTRY_BYTES) || (count % PM_ENTRY_BYTES))
 746                 goto out_task;
 747
 748         ret = 0;
 749
 750         if (!count)
 751                 goto out_task;
 752
 753         mm = get_task_mm(task);
 754         if (!mm)
 755                 goto out_task;
 756
 757
 758         uaddr = (unsigned long)buf & PAGE_MASK;
 759         uend = (unsigned long)(buf + count);
 760         pagecount = (PAGE_ALIGN(uend) - uaddr) / PAGE_SIZE;
 761         ret = 0;
 762         if (pagecount == 0)
 763                 goto out_mm;
 764         pages = kcalloc(pagecount, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
 765         ret = -ENOMEM;
 766         if (!pages)
 767                 goto out_mm;
 768
 769         down_read(&current->mm->mmap_sem);
 770         ret = get_user_pages(current, current->mm, uaddr, pagecount,
 771                              1, 0, pages, NULL);
 772         up_read(&current->mm->mmap_sem);
 773
 774         if (ret < 0)
 775                 goto out_free;
 776
 777         if (ret != pagecount) {
 778                 pagecount = ret;
 779                 ret = -EFAULT;
 780                 goto out_pages;
 781         }
 782
 783         pm.out = (u64 __user *)buf;
 784         pm.end = (u64 __user *)(buf + count);
 785
 786         pagemap_walk.pmd_entry = pagemap_pte_range;
 787         pagemap_walk.pte_hole = pagemap_pte_hole;
 788         pagemap_walk.hugetlb_entry = pagemap_hugetlb_range;
 789         pagemap_walk.mm = mm;
 790         pagemap_walk.private = &pm;
 791
 792         src = *ppos;
 793         svpfn = src / PM_ENTRY_BYTES;
 794         start_vaddr = svpfn << PAGE_SHIFT;
 795         end_vaddr = TASK_SIZE_OF(task);
 796
 797         /* watch out for wraparound */
 798         if (svpfn > TASK_SIZE_OF(task) >> PAGE_SHIFT)
 799                 start_vaddr = end_vaddr;
 800
 801         /*
 802          * The odds are that this will stop walking way
 803          * before end_vaddr, because the length of the
 804          * user buffer is tracked in "pm", and the walk
 805          * will stop when we hit the end of the buffer.
 806          */
 807         ret = walk_page_range(start_vaddr, end_vaddr, &pagemap_walk);
 808         if (ret == PM_END_OF_BUFFER)
 809                 ret = 0;
 810         /* don't need mmap_sem for these, but this looks cleaner */
 811         *ppos += (char __user *)pm.out - buf;
 812         if (!ret)
 813                 ret = (char __user *)pm.out - buf;
 814
 815 out_pages:
 816         for (; pagecount; pagecount--) {
 817                 page = pages[pagecount-1];
 818                 if (!PageReserved(page))
 819                         SetPageDirty(page);
 820                 page_cache_release(page);
 821         }
 822 out_free:
 823         kfree(pages);
 824 out_mm:
 825         mmput(mm);
 826 out_task:
 827         put_task_struct(task);
 828 out:
 829         return ret;
 830 }
 831
 832 const struct file_operations proc_pagemap_operations = {
 833         .llseek         = mem_lseek, /* borrow this */
 834         .read           = pagemap_read,
 835 };
 836 #endif /* CONFIG_PROC_PAGE_MONITOR */
 837
 838 #ifdef CONFIG_NUMA
 839 extern int show_numa_map(struct seq_file *m, void *v);
 840
 841 static const struct seq_operations proc_pid_numa_maps_op = {
 842         .start  = m_start,
 843         .next   = m_next,
 844         .stop   = m_stop,
 845         .show   = show_numa_map,
 846 };
 847
 848 static int numa_maps_open(struct inode *inode, struct file *file)
 849 {
 850         return do_maps_open(inode, file, &proc_pid_numa_maps_op);
 851 }
 852
 853 const struct file_operations proc_numa_maps_operations = {
 854         .open           = numa_maps_open,
 855         .read           = seq_read,
 856         .llseek         = seq_lseek,
 857         .release        = seq_release_private,
 858 };
 859 #endif