fs/proc/task_mmu.c

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