fs/proc/task_mmu.c

   1 #include <linux/mm.h>
   2 #include <linux/vmacache.h>
   3 #include <linux/hugetlb.h>
   4 #include <linux/huge_mm.h>
   5 #include <linux/mount.h>
   6 #include <linux/seq_file.h>
   7 #include <linux/highmem.h>
   8 #include <linux/ptrace.h>
   9 #include <linux/slab.h>
  10 #include <linux/pagemap.h>
  11 #include <linux/mempolicy.h>
  12 #include <linux/rmap.h>
  13 #include <linux/swap.h>
  14 #include <linux/swapops.h>
  15 #include <linux/mmu_notifier.h>
  16
  17 #include <asm/elf.h>
  18 #include <asm/uaccess.h>
  19 #include <asm/tlbflush.h>
  20 #include "internal.h"
  21
  22 void task_mem(struct seq_file *m, struct mm_struct *mm)
  23 {
  24         unsigned long data, text, lib, swap;
  25         unsigned long hiwater_vm, total_vm, hiwater_rss, total_rss;
  26
  27         /*
  28          * Note: to minimize their overhead, mm maintains hiwater_vm and
  29          * hiwater_rss only when about to *lower* total_vm or rss.  Any
  30          * collector of these hiwater stats must therefore get total_vm
  31          * and rss too, which will usually be the higher.  Barriers? not
  32          * worth the effort, such snapshots can always be inconsistent.
  33          */
  34         hiwater_vm = total_vm = mm->total_vm;
  35         if (hiwater_vm < mm->hiwater_vm)
  36                 hiwater_vm = mm->hiwater_vm;
  37         hiwater_rss = total_rss = get_mm_rss(mm);
  38         if (hiwater_rss < mm->hiwater_rss)
  39                 hiwater_rss = mm->hiwater_rss;
  40
  41         data = mm->total_vm - mm->shared_vm - mm->stack_vm;
  42         text = (PAGE_ALIGN(mm->end_code) - (mm->start_code & PAGE_MASK)) >> 10;
  43         lib = (mm->exec_vm << (PAGE_SHIFT-10)) - text;
  44         swap = get_mm_counter(mm, MM_SWAPENTS);
  45         seq_printf(m,
  46                 "VmPeak:\t%8lu kB\n"
  47                 "VmSize:\t%8lu kB\n"
  48                 "VmLck:\t%8lu kB\n"
  49                 "VmPin:\t%8lu kB\n"
  50                 "VmHWM:\t%8lu kB\n"
  51                 "VmRSS:\t%8lu kB\n"
  52                 "VmData:\t%8lu kB\n"
  53                 "VmStk:\t%8lu kB\n"
  54                 "VmExe:\t%8lu kB\n"
  55                 "VmLib:\t%8lu kB\n"
  56                 "VmPTE:\t%8lu kB\n"
  57                 "VmSwap:\t%8lu kB\n",
  58                 hiwater_vm << (PAGE_SHIFT-10),
  59                 total_vm << (PAGE_SHIFT-10),
  60                 mm->locked_vm << (PAGE_SHIFT-10),
  61                 mm->pinned_vm << (PAGE_SHIFT-10),
  62                 hiwater_rss << (PAGE_SHIFT-10),
  63                 total_rss << (PAGE_SHIFT-10),
  64                 data << (PAGE_SHIFT-10),
  65                 mm->stack_vm << (PAGE_SHIFT-10), text, lib,
  66                 (PTRS_PER_PTE * sizeof(pte_t) *
  67                  atomic_long_read(&mm->nr_ptes)) >> 10,
  68                 swap << (PAGE_SHIFT-10));
  69 }
  70
  71 unsigned long task_vsize(struct mm_struct *mm)
  72 {
  73         return PAGE_SIZE * mm->total_vm;
  74 }
  75
  76 unsigned long task_statm(struct mm_struct *mm,
  77                          unsigned long *shared, unsigned long *text,
  78                          unsigned long *data, unsigned long *resident)
  79 {
  80         *shared = get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES);
  81         *text = (PAGE_ALIGN(mm->end_code) - (mm->start_code & PAGE_MASK))
  82                                                                 >> PAGE_SHIFT;
  83         *data = mm->total_vm - mm->shared_vm;
  84         *resident = *shared + get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
  85         return mm->total_vm;
  86 }
  87
  88 #ifdef CONFIG_NUMA
  89 /*
  90  * Save get_task_policy() for show_numa_map().
  91  */
  92 static void hold_task_mempolicy(struct proc_maps_private *priv)
  93 {
  94         struct task_struct *task = priv->task;
  95
  96         task_lock(task);
  97         priv->task_mempolicy = get_task_policy(task);
  98         mpol_get(priv->task_mempolicy);
  99         task_unlock(task);
 100 }
 101 static void release_task_mempolicy(struct proc_maps_private *priv)
 102 {
 103         mpol_put(priv->task_mempolicy);
 104 }
 105 #else
 106 static void hold_task_mempolicy(struct proc_maps_private *priv)
 107 {
 108 }
 109 static void release_task_mempolicy(struct proc_maps_private *priv)
 110 {
 111 }
 112 #endif
 113
 114 static void vma_stop(struct proc_maps_private *priv)
 115 {
 116         struct mm_struct *mm = priv->mm;
 117
 118         release_task_mempolicy(priv);
 119         up_read(&mm->mmap_sem);
 120         mmput(mm);
 121 }
 122
 123 static struct vm_area_struct *
 124 m_next_vma(struct proc_maps_private *priv, struct vm_area_struct *vma)
 125 {
 126         if (vma == priv->tail_vma)
 127                 return NULL;
 128         return vma->vm_next ?: priv->tail_vma;
 129 }
 130
 131 static void m_cache_vma(struct seq_file *m, struct vm_area_struct *vma)
 132 {
 133         if (m->count < m->size) /* vma is copied successfully */
 134                 m->version = m_next_vma(m->private, vma) ? vma->vm_start : -1UL;
 135 }
 136
 137 static void *m_start(struct seq_file *m, loff_t *ppos)
 138 {
 139         struct proc_maps_private *priv = m->private;
 140         unsigned long last_addr = m->version;
 141         struct mm_struct *mm;
 142         struct vm_area_struct *vma;
 143         unsigned int pos = *ppos;
 144
 145         /* See m_cache_vma(). Zero at the start or after lseek. */
 146         if (last_addr == -1UL)
 147                 return NULL;
 148
 149         priv->task = get_proc_task(priv->inode);
 150         if (!priv->task)
 151                 return ERR_PTR(-ESRCH);
 152
 153         mm = priv->mm;
 154         if (!mm || !atomic_inc_not_zero(&mm->mm_users))
 155                 return NULL;
 156
 157         down_read(&mm->mmap_sem);
 158         hold_task_mempolicy(priv);
 159         priv->tail_vma = get_gate_vma(mm);
 160
 161         if (last_addr) {
 162                 vma = find_vma(mm, last_addr);
 163                 if (vma && (vma = m_next_vma(priv, vma)))
 164                         return vma;
 165         }
 166
 167         m->version = 0;
 168         if (pos < mm->map_count) {
 169                 for (vma = mm->mmap; pos; pos--) {
 170                         m->version = vma->vm_start;
 171                         vma = vma->vm_next;
 172                 }
 173                 return vma;
 174         }
 175
 176         /* we do not bother to update m->version in this case */
 177         if (pos == mm->map_count && priv->tail_vma)
 178                 return priv->tail_vma;
 179
 180         vma_stop(priv);
 181         return NULL;
 182 }
 183
 184 static void *m_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
 185 {
 186         struct proc_maps_private *priv = m->private;
 187         struct vm_area_struct *next;
 188
 189         (*pos)++;
 190         next = m_next_vma(priv, v);
 191         if (!next)
 192                 vma_stop(priv);
 193         return next;
 194 }
 195
 196 static void m_stop(struct seq_file *m, void *v)
 197 {
 198         struct proc_maps_private *priv = m->private;
 199
 200         if (!IS_ERR_OR_NULL(v))
 201                 vma_stop(priv);
 202         if (priv->task) {
 203                 put_task_struct(priv->task);
 204                 priv->task = NULL;
 205         }
 206 }
 207
 208 static int proc_maps_open(struct inode *inode, struct file *file,
 209                         const struct seq_operations *ops, int psize)
 210 {
 211         struct proc_maps_private *priv = __seq_open_private(file, ops, psize);
 212
 213         if (!priv)
 214                 return -ENOMEM;
 215
 216         priv->inode = inode;
 217         priv->mm = proc_mem_open(inode, PTRACE_MODE_READ);
 218         if (IS_ERR(priv->mm)) {
 219                 int err = PTR_ERR(priv->mm);
 220
 221                 seq_release_private(inode, file);
 222                 return err;
 223         }
 224
 225         return 0;
 226 }
 227
 228 static int proc_map_release(struct inode *inode, struct file *file)
 229 {
 230         struct seq_file *seq = file->private_data;
 231         struct proc_maps_private *priv = seq->private;
 232
 233         if (priv->mm)
 234                 mmdrop(priv->mm);
 235
 236         return seq_release_private(inode, file);
 237 }
 238
 239 static int do_maps_open(struct inode *inode, struct file *file,
 240                         const struct seq_operations *ops)
 241 {
 242         return proc_maps_open(inode, file, ops,
 243                                 sizeof(struct proc_maps_private));
 244 }
 245
 246 static pid_t pid_of_stack(struct proc_maps_private *priv,
 247                                 struct vm_area_struct *vma, bool is_pid)
 248 {
 249         struct inode *inode = priv->inode;
 250         struct task_struct *task;
 251         pid_t ret = 0;
 252
 253         rcu_read_lock();
 254         task = pid_task(proc_pid(inode), PIDTYPE_PID);
 255         if (task) {
 256                 task = task_of_stack(task, vma, is_pid);
 257                 if (task)
 258                         ret = task_pid_nr_ns(task, inode->i_sb->s_fs_info);
 259         }
 260         rcu_read_unlock();
 261
 262         return ret;
 263 }
 264
 265 static void
 266 show_map_vma(struct seq_file *m, struct vm_area_struct *vma, int is_pid)
 267 {
 268         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 269         struct file *file = vma->vm_file;
 270         struct proc_maps_private *priv = m->private;
 271         vm_flags_t flags = vma->vm_flags;
 272         unsigned long ino = 0;
 273         unsigned long long pgoff = 0;
 274         unsigned long start, end;
 275         dev_t dev = 0;
 276         const char *name = NULL;
 277
 278         if (file) {
 279                 struct inode *inode = file_inode(vma->vm_file);
 280                 dev = inode->i_sb->s_dev;
 281                 ino = inode->i_ino;
 282                 pgoff = ((loff_t)vma->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT;
 283         }
 284
 285         /* We don't show the stack guard page in /proc/maps */
 286         start = vma->vm_start;
 287         if (stack_guard_page_start(vma, start))
 288                 start += PAGE_SIZE;
 289         end = vma->vm_end;
 290         if (stack_guard_page_end(vma, end))
 291                 end -= PAGE_SIZE;
 292
 293         seq_setwidth(m, 25 + sizeof(void *) * 6 - 1);
 294         seq_printf(m, "%08lx-%08lx %c%c%c%c %08llx %02x:%02x %lu ",
 295                         start,
 296                         end,
 297                         flags & VM_READ ? 'r' : '-',
 298                         flags & VM_WRITE ? 'w' : '-',
 299                         flags & VM_EXEC ? 'x' : '-',
 300                         flags & VM_MAYSHARE ? 's' : 'p',
 301                         pgoff,
 302                         MAJOR(dev), MINOR(dev), ino);
 303
 304         /*
 305          * Print the dentry name for named mappings, and a
 306          * special [heap] marker for the heap:
 307          */
 308         if (file) {
 309                 seq_pad(m, ' ');
 310                 seq_path(m, &file->f_path, "\n");
 311                 goto done;
 312         }
 313
 314         if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->name) {
 315                 name = vma->vm_ops->name(vma);
 316                 if (name)
 317                         goto done;
 318         }
 319
 320         name = arch_vma_name(vma);
 321         if (!name) {
 322                 pid_t tid;
 323
 324                 if (!mm) {
 325                         name = "[vdso]";
 326                         goto done;
 327                 }
 328
 329                 if (vma->vm_start <= mm->brk &&
 330                     vma->vm_end >= mm->start_brk) {
 331                         name = "[heap]";
 332                         goto done;
 333                 }
 334
 335                 tid = pid_of_stack(priv, vma, is_pid);
 336                 if (tid != 0) {
 337                         /*
 338                          * Thread stack in /proc/PID/task/TID/maps or
 339                          * the main process stack.
 340                          */
 341                         if (!is_pid || (vma->vm_start <= mm->start_stack &&
 342                             vma->vm_end >= mm->start_stack)) {
 343                                 name = "[stack]";
 344                         } else {
 345                                 /* Thread stack in /proc/PID/maps */
 346                                 seq_pad(m, ' ');
 347                                 seq_printf(m, "[stack:%d]", tid);
 348                         }
 349                 }
 350         }
 351
 352 done:
 353         if (name) {
 354                 seq_pad(m, ' ');
 355                 seq_puts(m, name);
 356         }
 357         seq_putc(m, '\n');
 358 }
 359
 360 static int show_map(struct seq_file *m, void *v, int is_pid)
 361 {
 362         show_map_vma(m, v, is_pid);
 363         m_cache_vma(m, v);
 364         return 0;
 365 }
 366
 367 static int show_pid_map(struct seq_file *m, void *v)
 368 {
 369         return show_map(m, v, 1);
 370 }
 371
 372 static int show_tid_map(struct seq_file *m, void *v)
 373 {
 374         return show_map(m, v, 0);
 375 }
 376
 377 static const struct seq_operations proc_pid_maps_op = {
 378         .start  = m_start,
 379         .next   = m_next,
 380         .stop   = m_stop,
 381         .show   = show_pid_map
 382 };
 383
 384 static const struct seq_operations proc_tid_maps_op = {
 385         .start  = m_start,
 386         .next   = m_next,
 387         .stop   = m_stop,
 388         .show   = show_tid_map
 389 };
 390
 391 static int pid_maps_open(struct inode *inode, struct file *file)
 392 {
 393         return do_maps_open(inode, file, &proc_pid_maps_op);
 394 }
 395
 396 static int tid_maps_open(struct inode *inode, struct file *file)
 397 {
 398         return do_maps_open(inode, file, &proc_tid_maps_op);
 399 }
 400
 401 const struct file_operations proc_pid_maps_operations = {
 402         .open           = pid_maps_open,
 403         .read           = seq_read,
 404         .llseek         = seq_lseek,
 405         .release        = proc_map_release,
 406 };
 407
 408 const struct file_operations proc_tid_maps_operations = {
 409         .open           = tid_maps_open,
 410         .read           = seq_read,
 411         .llseek         = seq_lseek,
 412         .release        = proc_map_release,
 413 };
 414
 415 /*
 416  * Proportional Set Size(PSS): my share of RSS.
 417  *
 418  * PSS of a process is the count of pages it has in memory, where each
 419  * page is divided by the number of processes sharing it.  So if a
 420  * process has 1000 pages all to itself, and 1000 shared with one other
 421  * process, its PSS will be 1500.
 422  *
 423  * To keep (accumulated) division errors low, we adopt a 64bit
 424  * fixed-point pss counter to minimize division errors. So (pss >>
 425  * PSS_SHIFT) would be the real byte count.
 426  *
 427  * A shift of 12 before division means (assuming 4K page size):
 428  *      - 1M 3-user-pages add up to 8KB errors;
 429  *      - supports mapcount up to 2^24, or 16M;
 430  *      - supports PSS up to 2^52 bytes, or 4PB.
 431  */
 432 #define PSS_SHIFT 12
 433
 434 #ifdef CONFIG_PROC_PAGE_MONITOR
 435 struct mem_size_stats {
 436         struct vm_area_struct *vma;
 437         unsigned long resident;
 438         unsigned long shared_clean;
 439         unsigned long shared_dirty;
 440         unsigned long private_clean;
 441         unsigned long private_dirty;
 442         unsigned long referenced;
 443         unsigned long anonymous;
 444         unsigned long anonymous_thp;
 445         unsigned long swap;
 446         unsigned long nonlinear;
 447         u64 pss;
 448 };
 449
 450 static void smaps_account(struct mem_size_stats *mss, struct page *page,
 451                 unsigned long size, bool young, bool dirty)
 452 {
 453         int mapcount;
 454
 455         if (PageAnon(page))
 456                 mss->anonymous += size;
 457
 458         mss->resident += size;
 459         /* Accumulate the size in pages that have been accessed. */
 460         if (young || PageReferenced(page))
 461                 mss->referenced += size;
 462         mapcount = page_mapcount(page);
 463         if (mapcount >= 2) {
 464                 u64 pss_delta;
 465
 466                 if (dirty || PageDirty(page))
 467                         mss->shared_dirty += size;
 468                 else
 469                         mss->shared_clean += size;
 470                 pss_delta = (u64)size << PSS_SHIFT;
 471                 do_div(pss_delta, mapcount);
 472                 mss->pss += pss_delta;
 473         } else {
 474                 if (dirty || PageDirty(page))
 475                         mss->private_dirty += size;
 476                 else
 477                         mss->private_clean += size;
 478                 mss->pss += (u64)size << PSS_SHIFT;
 479         }
 480 }
 481
 482 static void smaps_pte_entry(pte_t *pte, unsigned long addr,
 483                 struct mm_walk *walk)
 484 {
 485         struct mem_size_stats *mss = walk->private;
 486         struct vm_area_struct *vma = mss->vma;
 487         pgoff_t pgoff = linear_page_index(vma, addr);
 488         struct page *page = NULL;
 489
 490         if (pte_present(*pte)) {
 491                 page = vm_normal_page(vma, addr, *pte);
 492         } else if (is_swap_pte(*pte)) {
 493                 swp_entry_t swpent = pte_to_swp_entry(*pte);
 494
 495                 if (!non_swap_entry(swpent))
 496                         mss->swap += PAGE_SIZE;
 497                 else if (is_migration_entry(swpent))
 498                         page = migration_entry_to_page(swpent);
 499         } else if (pte_file(*pte)) {
 500                 if (pte_to_pgoff(*pte) != pgoff)
 501                         mss->nonlinear += PAGE_SIZE;
 502         }
 503
 504         if (!page)
 505                 return;
 506
 507         if (page->index != pgoff)
 508                 mss->nonlinear += PAGE_SIZE;
 509
 510         smaps_account(mss, page, PAGE_SIZE, pte_young(*pte), pte_dirty(*pte));
 511 }
 512
 513 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 514 static void smaps_pmd_entry(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
 515                 struct mm_walk *walk)
 516 {
 517         struct mem_size_stats *mss = walk->private;
 518         struct vm_area_struct *vma = mss->vma;
 519         struct page *page;
 520
 521         /* FOLL_DUMP will return -EFAULT on huge zero page */
 522         page = follow_trans_huge_pmd(vma, addr, pmd, FOLL_DUMP);
 523         if (IS_ERR_OR_NULL(page))
 524                 return;
 525         mss->anonymous_thp += HPAGE_PMD_SIZE;
 526         smaps_account(mss, page, HPAGE_PMD_SIZE,
 527                         pmd_young(*pmd), pmd_dirty(*pmd));
 528 }
 529 #else
 530 static void smaps_pmd_entry(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
 531                 struct mm_walk *walk)
 532 {
 533 }
 534 #endif
 535
 536 static int smaps_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
 537                            struct mm_walk *walk)
 538 {
 539         struct mem_size_stats *mss = walk->private;
 540         struct vm_area_struct *vma = mss->vma;
 541         pte_t *pte;
 542         spinlock_t *ptl;
 543
 544         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
 545                 smaps_pmd_entry(pmd, addr, walk);
 546                 spin_unlock(ptl);
 547                 return 0;
 548         }
 549
 550         if (pmd_trans_unstable(pmd))
 551                 return 0;
 552         /*
 553          * The mmap_sem held all the way back in m_start() is what
 554          * keeps khugepaged out of here and from collapsing things
 555          * in here.
 556          */
 557         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
 558         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
 559                 smaps_pte_entry(pte, addr, walk);
 560         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
 561         cond_resched();
 562         return 0;
 563 }
 564
 565 static void show_smap_vma_flags(struct seq_file *m, struct vm_area_struct *vma)
 566 {
 567         /*
 568          * Don't forget to update Documentation/ on changes.
 569          */
 570         static const char mnemonics[BITS_PER_LONG][2] = {
 571                 /*
 572                  * In case if we meet a flag we don't know about.
 573                  */
 574                 [0 ... (BITS_PER_LONG-1)] = "??",
 575
 576                 [ilog2(VM_READ)]        = "rd",
 577                 [ilog2(VM_WRITE)]       = "wr",
 578                 [ilog2(VM_EXEC)]        = "ex",
 579                 [ilog2(VM_SHARED)]      = "sh",
 580                 [ilog2(VM_MAYREAD)]     = "mr",
 581                 [ilog2(VM_MAYWRITE)]    = "mw",
 582                 [ilog2(VM_MAYEXEC)]     = "me",
 583                 [ilog2(VM_MAYSHARE)]    = "ms",
 584                 [ilog2(VM_GROWSDOWN)]   = "gd",
 585                 [ilog2(VM_PFNMAP)]      = "pf",
 586                 [ilog2(VM_DENYWRITE)]   = "dw",
 587 #ifdef CONFIG_X86_INTEL_MPX
 588                 [ilog2(VM_MPX)]         = "mp",
 589 #endif
 590                 [ilog2(VM_LOCKED)]      = "lo",
 591                 [ilog2(VM_IO)]          = "io",
 592                 [ilog2(VM_SEQ_READ)]    = "sr",
 593                 [ilog2(VM_RAND_READ)]   = "rr",
 594                 [ilog2(VM_DONTCOPY)]    = "dc",
 595                 [ilog2(VM_DONTEXPAND)]  = "de",
 596                 [ilog2(VM_ACCOUNT)]     = "ac",
 597                 [ilog2(VM_NORESERVE)]   = "nr",
 598                 [ilog2(VM_HUGETLB)]     = "ht",
 599                 [ilog2(VM_NONLINEAR)]   = "nl",
 600                 [ilog2(VM_ARCH_1)]      = "ar",
 601                 [ilog2(VM_DONTDUMP)]    = "dd",
 602 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
 603                 [ilog2(VM_SOFTDIRTY)]   = "sd",
 604 #endif
 605                 [ilog2(VM_MIXEDMAP)]    = "mm",
 606                 [ilog2(VM_HUGEPAGE)]    = "hg",
 607                 [ilog2(VM_NOHUGEPAGE)]  = "nh",
 608                 [ilog2(VM_MERGEABLE)]   = "mg",
 609         };
 610         size_t i;
 611
 612         seq_puts(m, "VmFlags: ");
 613         for (i = 0; i < BITS_PER_LONG; i++) {
 614                 if (vma->vm_flags & (1UL << i)) {
 615                         seq_printf(m, "%c%c ",
 616                                    mnemonics[i][0], mnemonics[i][1]);
 617                 }
 618         }
 619         seq_putc(m, '\n');
 620 }
 621
 622 static int show_smap(struct seq_file *m, void *v, int is_pid)
 623 {
 624         struct vm_area_struct *vma = v;
 625         struct mem_size_stats mss;
 626         struct mm_walk smaps_walk = {
 627                 .pmd_entry = smaps_pte_range,
 628                 .mm = vma->vm_mm,
 629                 .private = &mss,
 630         };
 631
 632         memset(&mss, 0, sizeof mss);
 633         mss.vma = vma;
 634         /* mmap_sem is held in m_start */
 635         if (vma->vm_mm && !is_vm_hugetlb_page(vma))
 636                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end, &smaps_walk);
 637
 638         show_map_vma(m, vma, is_pid);
 639
 640         seq_printf(m,
 641                    "Size:           %8lu kB\n"
 642                    "Rss:            %8lu kB\n"
 643                    "Pss:            %8lu kB\n"
 644                    "Shared_Clean:   %8lu kB\n"
 645                    "Shared_Dirty:   %8lu kB\n"
 646                    "Private_Clean:  %8lu kB\n"
 647                    "Private_Dirty:  %8lu kB\n"
 648                    "Referenced:     %8lu kB\n"
 649                    "Anonymous:      %8lu kB\n"
 650                    "AnonHugePages:  %8lu kB\n"
 651                    "Swap:           %8lu kB\n"
 652                    "KernelPageSize: %8lu kB\n"
 653                    "MMUPageSize:    %8lu kB\n"
 654                    "Locked:         %8lu kB\n",
 655                    (vma->vm_end - vma->vm_start) >> 10,
 656                    mss.resident >> 10,
 657                    (unsigned long)(mss.pss >> (10 + PSS_SHIFT)),
 658                    mss.shared_clean  >> 10,
 659                    mss.shared_dirty  >> 10,
 660                    mss.private_clean >> 10,
 661                    mss.private_dirty >> 10,
 662                    mss.referenced >> 10,
 663                    mss.anonymous >> 10,
 664                    mss.anonymous_thp >> 10,
 665                    mss.swap >> 10,
 666                    vma_kernel_pagesize(vma) >> 10,
 667                    vma_mmu_pagesize(vma) >> 10,
 668                    (vma->vm_flags & VM_LOCKED) ?
 669                         (unsigned long)(mss.pss >> (10 + PSS_SHIFT)) : 0);
 670
 671         if (vma->vm_flags & VM_NONLINEAR)
 672                 seq_printf(m, "Nonlinear:      %8lu kB\n",
 673                                 mss.nonlinear >> 10);
 674
 675         show_smap_vma_flags(m, vma);
 676         m_cache_vma(m, vma);
 677         return 0;
 678 }
 679
 680 static int show_pid_smap(struct seq_file *m, void *v)
 681 {
 682         return show_smap(m, v, 1);
 683 }
 684
 685 static int show_tid_smap(struct seq_file *m, void *v)
 686 {
 687         return show_smap(m, v, 0);
 688 }
 689
 690 static const struct seq_operations proc_pid_smaps_op = {
 691         .start  = m_start,
 692         .next   = m_next,
 693         .stop   = m_stop,
 694         .show   = show_pid_smap
 695 };
 696
 697 static const struct seq_operations proc_tid_smaps_op = {
 698         .start  = m_start,
 699         .next   = m_next,
 700         .stop   = m_stop,
 701         .show   = show_tid_smap
 702 };
 703
 704 static int pid_smaps_open(struct inode *inode, struct file *file)
 705 {
 706         return do_maps_open(inode, file, &proc_pid_smaps_op);
 707 }
 708
 709 static int tid_smaps_open(struct inode *inode, struct file *file)
 710 {
 711         return do_maps_open(inode, file, &proc_tid_smaps_op);
 712 }
 713
 714 const struct file_operations proc_pid_smaps_operations = {
 715         .open           = pid_smaps_open,
 716         .read           = seq_read,
 717         .llseek         = seq_lseek,
 718         .release        = proc_map_release,
 719 };
 720
 721 const struct file_operations proc_tid_smaps_operations = {
 722         .open           = tid_smaps_open,
 723         .read           = seq_read,
 724         .llseek         = seq_lseek,
 725         .release        = proc_map_release,
 726 };
 727
 728 /*
 729  * We do not want to have constant page-shift bits sitting in
 730  * pagemap entries and are about to reuse them some time soon.
 731  *
 732  * Here's the "migration strategy":
 733  * 1. when the system boots these bits remain what they are,
 734  *    but a warning about future change is printed in log;
 735  * 2. once anyone clears soft-dirty bits via clear_refs file,
 736  *    these flag is set to denote, that user is aware of the
 737  *    new API and those page-shift bits change their meaning.
 738  *    The respective warning is printed in dmesg;
 739  * 3. In a couple of releases we will remove all the mentions
 740  *    of page-shift in pagemap entries.
 741  */
 742
 743 static bool soft_dirty_cleared __read_mostly;
 744
 745 enum clear_refs_types {
 746         CLEAR_REFS_ALL = 1,
 747         CLEAR_REFS_ANON,
 748         CLEAR_REFS_MAPPED,
 749         CLEAR_REFS_SOFT_DIRTY,
 750         CLEAR_REFS_LAST,
 751 };
 752
 753 struct clear_refs_private {
 754         struct vm_area_struct *vma;
 755         enum clear_refs_types type;
 756 };
 757
 758 static inline void clear_soft_dirty(struct vm_area_struct *vma,
 759                 unsigned long addr, pte_t *pte)
 760 {
 761 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
 762         /*
 763          * The soft-dirty tracker uses #PF-s to catch writes
 764          * to pages, so write-protect the pte as well. See the
 765          * Documentation/vm/soft-dirty.txt for full description
 766          * of how soft-dirty works.
 767          */
 768         pte_t ptent = *pte;
 769
 770         if (pte_present(ptent)) {
 771                 ptent = pte_wrprotect(ptent);
 772                 ptent = pte_clear_flags(ptent, _PAGE_SOFT_DIRTY);
 773         } else if (is_swap_pte(ptent)) {
 774                 ptent = pte_swp_clear_soft_dirty(ptent);
 775         } else if (pte_file(ptent)) {
 776                 ptent = pte_file_clear_soft_dirty(ptent);
 777         }
 778
 779         set_pte_at(vma->vm_mm, addr, pte, ptent);
 780 #endif
 781 }
 782
 783 static int clear_refs_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
 784                                 unsigned long end, struct mm_walk *walk)
 785 {
 786         struct clear_refs_private *cp = walk->private;
 787         struct vm_area_struct *vma = cp->vma;
 788         pte_t *pte, ptent;
 789         spinlock_t *ptl;
 790         struct page *page;
 791
 792         split_huge_page_pmd(vma, addr, pmd);
 793         if (pmd_trans_unstable(pmd))
 794                 return 0;
 795
 796         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
 797         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE) {
 798                 ptent = *pte;
 799
 800                 if (cp->type == CLEAR_REFS_SOFT_DIRTY) {
 801                         clear_soft_dirty(vma, addr, pte);
 802                         continue;
 803                 }
 804
 805                 if (!pte_present(ptent))
 806                         continue;
 807
 808                 page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
 809                 if (!page)
 810                         continue;
 811
 812                 /* Clear accessed and referenced bits. */
 813                 ptep_test_and_clear_young(vma, addr, pte);
 814                 ClearPageReferenced(page);
 815         }
 816         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
 817         cond_resched();
 818         return 0;
 819 }
 820
 821 static ssize_t clear_refs_write(struct file *file, const char __user *buf,
 822                                 size_t count, loff_t *ppos)
 823 {
 824         struct task_struct *task;
 825         char buffer[PROC_NUMBUF];
 826         struct mm_struct *mm;
 827         struct vm_area_struct *vma;
 828         enum clear_refs_types type;
 829         int itype;
 830         int rv;
 831
 832         memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
 833         if (count > sizeof(buffer) - 1)
 834                 count = sizeof(buffer) - 1;
 835         if (copy_from_user(buffer, buf, count))
 836                 return -EFAULT;
 837         rv = kstrtoint(strstrip(buffer), 10, &itype);
 838         if (rv < 0)
 839                 return rv;
 840         type = (enum clear_refs_types)itype;
 841         if (type < CLEAR_REFS_ALL || type >= CLEAR_REFS_LAST)
 842                 return -EINVAL;
 843
 844         if (type == CLEAR_REFS_SOFT_DIRTY) {
 845                 soft_dirty_cleared = true;
 846                 pr_warn_once("The pagemap bits 55-60 has changed their meaning!"
 847                              " See the linux/Documentation/vm/pagemap.txt for "
 848                              "details.\n");
 849         }
 850
 851         task = get_proc_task(file_inode(file));
 852         if (!task)
 853                 return -ESRCH;
 854         mm = get_task_mm(task);
 855         if (mm) {
 856                 struct clear_refs_private cp = {
 857                         .type = type,
 858                 };
 859                 struct mm_walk clear_refs_walk = {
 860                         .pmd_entry = clear_refs_pte_range,
 861                         .mm = mm,
 862                         .private = &cp,
 863                 };
 864                 down_read(&mm->mmap_sem);
 865                 if (type == CLEAR_REFS_SOFT_DIRTY) {
 866                         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
 867                                 if (!(vma->vm_flags & VM_SOFTDIRTY))
 868                                         continue;
 869                                 up_read(&mm->mmap_sem);
 870                                 down_write(&mm->mmap_sem);
 871                                 for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
 872                                         vma->vm_flags &= ~VM_SOFTDIRTY;
 873                                         vma_set_page_prot(vma);
 874                                 }
 875                                 downgrade_write(&mm->mmap_sem);
 876                                 break;
 877                         }
 878                         mmu_notifier_invalidate_range_start(mm, 0, -1);
 879                 }
 880                 for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
 881                         cp.vma = vma;
 882                         if (is_vm_hugetlb_page(vma))
 883                                 continue;
 884                         /*
 885                          * Writing 1 to /proc/pid/clear_refs affects all pages.
 886                          *
 887                          * Writing 2 to /proc/pid/clear_refs only affects
 888                          * Anonymous pages.
 889                          *
 890                          * Writing 3 to /proc/pid/clear_refs only affects file
 891                          * mapped pages.
 892                          *
 893                          * Writing 4 to /proc/pid/clear_refs affects all pages.
 894                          */
 895                         if (type == CLEAR_REFS_ANON && vma->vm_file)
 896                                 continue;
 897                         if (type == CLEAR_REFS_MAPPED && !vma->vm_file)
 898                                 continue;
 899                         walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
 900                                         &clear_refs_walk);
 901                 }
 902                 if (type == CLEAR_REFS_SOFT_DIRTY)
 903                         mmu_notifier_invalidate_range_end(mm, 0, -1);
 904                 flush_tlb_mm(mm);
 905                 up_read(&mm->mmap_sem);
 906                 mmput(mm);
 907         }
 908         put_task_struct(task);
 909
 910         return count;
 911 }
 912
 913 const struct file_operations proc_clear_refs_operations = {
 914         .write          = clear_refs_write,
 915         .llseek         = noop_llseek,
 916 };
 917
 918 typedef struct {
 919         u64 pme;
 920 } pagemap_entry_t;
 921
 922 struct pagemapread {
 923         int pos, len;           /* units: PM_ENTRY_BYTES, not bytes */
 924         pagemap_entry_t *buffer;
 925         bool v2;
 926 };
 927
 928 #define PAGEMAP_WALK_SIZE       (PMD_SIZE)
 929 #define PAGEMAP_WALK_MASK       (PMD_MASK)
 930
 931 #define PM_ENTRY_BYTES      sizeof(pagemap_entry_t)
 932 #define PM_STATUS_BITS      3
 933 #define PM_STATUS_OFFSET    (64 - PM_STATUS_BITS)
 934 #define PM_STATUS_MASK      (((1LL << PM_STATUS_BITS) - 1) << PM_STATUS_OFFSET)
 935 #define PM_STATUS(nr)       (((nr) << PM_STATUS_OFFSET) & PM_STATUS_MASK)
 936 #define PM_PSHIFT_BITS      6
 937 #define PM_PSHIFT_OFFSET    (PM_STATUS_OFFSET - PM_PSHIFT_BITS)
 938 #define PM_PSHIFT_MASK      (((1LL << PM_PSHIFT_BITS) - 1) << PM_PSHIFT_OFFSET)
 939 #define __PM_PSHIFT(x)      (((u64) (x) << PM_PSHIFT_OFFSET) & PM_PSHIFT_MASK)
 940 #define PM_PFRAME_MASK      ((1LL << PM_PSHIFT_OFFSET) - 1)
 941 #define PM_PFRAME(x)        ((x) & PM_PFRAME_MASK)
 942 /* in "new" pagemap pshift bits are occupied with more status bits */
 943 #define PM_STATUS2(v2, x)   (__PM_PSHIFT(v2 ? x : PAGE_SHIFT))
 944
 945 #define __PM_SOFT_DIRTY      (1LL)
 946 #define PM_PRESENT          PM_STATUS(4LL)
 947 #define PM_SWAP             PM_STATUS(2LL)
 948 #define PM_FILE             PM_STATUS(1LL)
 949 #define PM_NOT_PRESENT(v2)  PM_STATUS2(v2, 0)
 950 #define PM_END_OF_BUFFER    1
 951
 952 static inline pagemap_entry_t make_pme(u64 val)
 953 {
 954         return (pagemap_entry_t) { .pme = val };
 955 }
 956
 957 static int add_to_pagemap(unsigned long addr, pagemap_entry_t *pme,
 958                           struct pagemapread *pm)
 959 {
 960         pm->buffer[pm->pos++] = *pme;
 961         if (pm->pos >= pm->len)
 962                 return PM_END_OF_BUFFER;
 963         return 0;
 964 }
 965
 966 static int pagemap_pte_hole(unsigned long start, unsigned long end,
 967                                 struct mm_walk *walk)
 968 {
 969         struct pagemapread *pm = walk->private;
 970         unsigned long addr = start;
 971         int err = 0;
 972
 973         while (addr < end) {
 974                 struct vm_area_struct *vma = find_vma(walk->mm, addr);
 975                 pagemap_entry_t pme = make_pme(PM_NOT_PRESENT(pm->v2));
 976                 /* End of address space hole, which we mark as non-present. */
 977                 unsigned long hole_end;
 978
 979                 if (vma)
 980                         hole_end = min(end, vma->vm_start);
 981                 else
 982                         hole_end = end;
 983
 984                 for (; addr < hole_end; addr += PAGE_SIZE) {
 985                         err = add_to_pagemap(addr, &pme, pm);
 986                         if (err)
 987                                 goto out;
 988                 }
 989
 990                 if (!vma)
 991                         break;
 992
 993                 /* Addresses in the VMA. */
 994                 if (vma->vm_flags & VM_SOFTDIRTY)
 995                         pme.pme |= PM_STATUS2(pm->v2, __PM_SOFT_DIRTY);
 996                 for (; addr < min(end, vma->vm_end); addr += PAGE_SIZE) {
 997                         err = add_to_pagemap(addr, &pme, pm);
 998                         if (err)
 999                                 goto out;
1000                 }
1001         }
1002 out:
1003         return err;
1004 }
1005
1006 static void pte_to_pagemap_entry(pagemap_entry_t *pme, struct pagemapread *pm,
1007                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, pte_t pte)
1008 {
1009         u64 frame, flags;
1010         struct page *page = NULL;
1011         int flags2 = 0;
1012
1013         if (pte_present(pte)) {
1014                 frame = pte_pfn(pte);
1015                 flags = PM_PRESENT;
1016                 page = vm_normal_page(vma, addr, pte);
1017                 if (pte_soft_dirty(pte))
1018                         flags2 |= __PM_SOFT_DIRTY;
1019         } else if (is_swap_pte(pte)) {
1020                 swp_entry_t entry;
1021                 if (pte_swp_soft_dirty(pte))
1022                         flags2 |= __PM_SOFT_DIRTY;
1023                 entry = pte_to_swp_entry(pte);
1024                 frame = swp_type(entry) |
1025                         (swp_offset(entry) << MAX_SWAPFILES_SHIFT);
1026                 flags = PM_SWAP;
1027                 if (is_migration_entry(entry))
1028                         page = migration_entry_to_page(entry);
1029         } else {
1030                 if (vma->vm_flags & VM_SOFTDIRTY)
1031                         flags2 |= __PM_SOFT_DIRTY;
1032                 *pme = make_pme(PM_NOT_PRESENT(pm->v2) | PM_STATUS2(pm->v2, flags2));
1033                 return;
1034         }
1035
1036         if (page && !PageAnon(page))
1037                 flags |= PM_FILE;
1038         if ((vma->vm_flags & VM_SOFTDIRTY))
1039                 flags2 |= __PM_SOFT_DIRTY;
1040
1041         *pme = make_pme(PM_PFRAME(frame) | PM_STATUS2(pm->v2, flags2) | flags);
1042 }
1043
1044 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1045 static void thp_pmd_to_pagemap_entry(pagemap_entry_t *pme, struct pagemapread *pm,
1046                 pmd_t pmd, int offset, int pmd_flags2)
1047 {
1048         /*
1049          * Currently pmd for thp is always present because thp can not be
1050          * swapped-out, migrated, or HWPOISONed (split in such cases instead.)
1051          * This if-check is just to prepare for future implementation.
1052          */
1053         if (pmd_present(pmd))
1054                 *pme = make_pme(PM_PFRAME(pmd_pfn(pmd) + offset)
1055                                 | PM_STATUS2(pm->v2, pmd_flags2) | PM_PRESENT);
1056         else
1057                 *pme = make_pme(PM_NOT_PRESENT(pm->v2) | PM_STATUS2(pm->v2, pmd_flags2));
1058 }
1059 #else
1060 static inline void thp_pmd_to_pagemap_entry(pagemap_entry_t *pme, struct pagemapread *pm,
1061                 pmd_t pmd, int offset, int pmd_flags2)
1062 {
1063 }
1064 #endif
1065
1066 static int pagemap_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
1067                              struct mm_walk *walk)
1068 {
1069         struct vm_area_struct *vma;
1070         struct pagemapread *pm = walk->private;
1071         spinlock_t *ptl;
1072         pte_t *pte;
1073         int err = 0;
1074
1075         /* find the first VMA at or above 'addr' */
1076         vma = find_vma(walk->mm, addr);
1077         if (vma && pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
1078                 int pmd_flags2;
1079
1080                 if ((vma->vm_flags & VM_SOFTDIRTY) || pmd_soft_dirty(*pmd))
1081                         pmd_flags2 = __PM_SOFT_DIRTY;
1082                 else
1083                         pmd_flags2 = 0;
1084
1085                 for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
1086                         unsigned long offset;
1087                         pagemap_entry_t pme;
1088
1089                         offset = (addr & ~PAGEMAP_WALK_MASK) >>
1090                                         PAGE_SHIFT;
1091                         thp_pmd_to_pagemap_entry(&pme, pm, *pmd, offset, pmd_flags2);
1092                         err = add_to_pagemap(addr, &pme, pm);
1093                         if (err)
1094                                 break;
1095                 }
1096                 spin_unlock(ptl);
1097                 return err;
1098         }
1099
1100         if (pmd_trans_unstable(pmd))
1101                 return 0;
1102
1103         while (1) {
1104                 /* End of address space hole, which we mark as non-present. */
1105                 unsigned long hole_end;
1106
1107                 if (vma)
1108                         hole_end = min(end, vma->vm_start);
1109                 else
1110                         hole_end = end;
1111
1112                 for (; addr < hole_end; addr += PAGE_SIZE) {
1113                         pagemap_entry_t pme = make_pme(PM_NOT_PRESENT(pm->v2));
1114
1115                         err = add_to_pagemap(addr, &pme, pm);
1116                         if (err)
1117                                 return err;
1118                 }
1119
1120                 if (!vma || vma->vm_start >= end)
1121                         break;
1122                 /*
1123                  * We can't possibly be in a hugetlb VMA. In general,
1124                  * for a mm_walk with a pmd_entry and a hugetlb_entry,
1125                  * the pmd_entry can only be called on addresses in a
1126                  * hugetlb if the walk starts in a non-hugetlb VMA and
1127                  * spans a hugepage VMA. Since pagemap_read walks are
1128                  * PMD-sized and PMD-aligned, this will never be true.
1129                  */
1130                 BUG_ON(is_vm_hugetlb_page(vma));
1131
1132                 /* Addresses in the VMA. */
1133                 for (; addr < min(end, vma->vm_end); addr += PAGE_SIZE) {
1134                         pagemap_entry_t pme;
1135                         pte = pte_offset_map(pmd, addr);
1136                         pte_to_pagemap_entry(&pme, pm, vma, addr, *pte);
1137                         pte_unmap(pte);
1138                         err = add_to_pagemap(addr, &pme, pm);
1139                         if (err)
1140                                 return err;
1141                 }
1142
1143                 if (addr == end)
1144                         break;
1145
1146                 vma = find_vma(walk->mm, addr);
1147         }
1148
1149         cond_resched();
1150
1151         return err;
1152 }
1153
1154 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
1155 static void huge_pte_to_pagemap_entry(pagemap_entry_t *pme, struct pagemapread *pm,
1156                                         pte_t pte, int offset, int flags2)
1157 {
1158         if (pte_present(pte))
1159                 *pme = make_pme(PM_PFRAME(pte_pfn(pte) + offset)        |
1160                                 PM_STATUS2(pm->v2, flags2)              |
1161                                 PM_PRESENT);
1162         else
1163                 *pme = make_pme(PM_NOT_PRESENT(pm->v2)                  |
1164                                 PM_STATUS2(pm->v2, flags2));
1165 }
1166
1167 /* This function walks within one hugetlb entry in the single call */
1168 static int pagemap_hugetlb_range(pte_t *pte, unsigned long hmask,
1169                                  unsigned long addr, unsigned long end,
1170                                  struct mm_walk *walk)
1171 {
1172         struct pagemapread *pm = walk->private;
1173         struct vm_area_struct *vma;
1174         int err = 0;
1175         int flags2;
1176         pagemap_entry_t pme;
1177
1178         vma = find_vma(walk->mm, addr);
1179         WARN_ON_ONCE(!vma);
1180
1181         if (vma && (vma->vm_flags & VM_SOFTDIRTY))
1182                 flags2 = __PM_SOFT_DIRTY;
1183         else
1184                 flags2 = 0;
1185
1186         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
1187                 int offset = (addr & ~hmask) >> PAGE_SHIFT;
1188                 huge_pte_to_pagemap_entry(&pme, pm, *pte, offset, flags2);
1189                 err = add_to_pagemap(addr, &pme, pm);
1190                 if (err)
1191                         return err;
1192         }
1193
1194         cond_resched();
1195
1196         return err;
1197 }
1198 #endif /* HUGETLB_PAGE */
1199
1200 /*
1201  * /proc/pid/pagemap - an array mapping virtual pages to pfns
1202  *
1203  * For each page in the address space, this file contains one 64-bit entry
1204  * consisting of the following:
1205  *
1206  * Bits 0-54  page frame number (PFN) if present
1207  * Bits 0-4   swap type if swapped
1208  * Bits 5-54  swap offset if swapped
1209  * Bits 55-60 page shift (page size = 1<<page shift)
1210  * Bit  61    page is file-page or shared-anon
1211  * Bit  62    page swapped
1212  * Bit  63    page present
1213  *
1214  * If the page is not present but in swap, then the PFN contains an
1215  * encoding of the swap file number and the page's offset into the
1216  * swap. Unmapped pages return a null PFN. This allows determining
1217  * precisely which pages are mapped (or in swap) and comparing mapped
1218  * pages between processes.
1219  *
1220  * Efficient users of this interface will use /proc/pid/maps to
1221  * determine which areas of memory are actually mapped and llseek to
1222  * skip over unmapped regions.
1223  */
1224 static ssize_t pagemap_read(struct file *file, char __user *buf,
1225                             size_t count, loff_t *ppos)
1226 {
1227         struct task_struct *task = get_proc_task(file_inode(file));
1228         struct mm_struct *mm;
1229         struct pagemapread pm;
1230         int ret = -ESRCH;
1231         struct mm_walk pagemap_walk = {};
1232         unsigned long src;
1233         unsigned long svpfn;
1234         unsigned long start_vaddr;
1235         unsigned long end_vaddr;
1236         int copied = 0;
1237
1238         if (!task)
1239                 goto out;
1240
1241         ret = -EINVAL;
1242         /* file position must be aligned */
1243         if ((*ppos % PM_ENTRY_BYTES) || (count % PM_ENTRY_BYTES))
1244                 goto out_task;
1245
1246         ret = 0;
1247         if (!count)
1248                 goto out_task;
1249
1250         pm.v2 = soft_dirty_cleared;
1251         pm.len = (PAGEMAP_WALK_SIZE >> PAGE_SHIFT);
1252         pm.buffer = kmalloc(pm.len * PM_ENTRY_BYTES, GFP_TEMPORARY);
1253         ret = -ENOMEM;
1254         if (!pm.buffer)
1255                 goto out_task;
1256
1257         mm = mm_access(task, PTRACE_MODE_READ);
1258         ret = PTR_ERR(mm);
1259         if (!mm || IS_ERR(mm))
1260                 goto out_free;
1261
1262         pagemap_walk.pmd_entry = pagemap_pte_range;
1263         pagemap_walk.pte_hole = pagemap_pte_hole;
1264 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
1265         pagemap_walk.hugetlb_entry = pagemap_hugetlb_range;
1266 #endif
1267         pagemap_walk.mm = mm;
1268         pagemap_walk.private = &pm;
1269
1270         src = *ppos;
1271         svpfn = src / PM_ENTRY_BYTES;
1272         start_vaddr = svpfn << PAGE_SHIFT;
1273         end_vaddr = TASK_SIZE_OF(task);
1274
1275         /* watch out for wraparound */
1276         if (svpfn > TASK_SIZE_OF(task) >> PAGE_SHIFT)
1277                 start_vaddr = end_vaddr;
1278
1279         /*
1280          * The odds are that this will stop walking way
1281          * before end_vaddr, because the length of the
1282          * user buffer is tracked in "pm", and the walk
1283          * will stop when we hit the end of the buffer.
1284          */
1285         ret = 0;
1286         while (count && (start_vaddr < end_vaddr)) {
1287                 int len;
1288                 unsigned long end;
1289
1290                 pm.pos = 0;
1291                 end = (start_vaddr + PAGEMAP_WALK_SIZE) & PAGEMAP_WALK_MASK;
1292                 /* overflow ? */
1293                 if (end < start_vaddr || end > end_vaddr)
1294                         end = end_vaddr;
1295                 down_read(&mm->mmap_sem);
1296                 ret = walk_page_range(start_vaddr, end, &pagemap_walk);
1297                 up_read(&mm->mmap_sem);
1298                 start_vaddr = end;
1299
1300                 len = min(count, PM_ENTRY_BYTES * pm.pos);
1301                 if (copy_to_user(buf, pm.buffer, len)) {
1302                         ret = -EFAULT;
1303                         goto out_mm;
1304                 }
1305                 copied += len;
1306                 buf += len;
1307                 count -= len;
1308         }
1309         *ppos += copied;
1310         if (!ret || ret == PM_END_OF_BUFFER)
1311                 ret = copied;
1312
1313 out_mm:
1314         mmput(mm);
1315 out_free:
1316         kfree(pm.buffer);
1317 out_task:
1318         put_task_struct(task);
1319 out:
1320         return ret;
1321 }
1322
1323 static int pagemap_open(struct inode *inode, struct file *file)
1324 {
1325         pr_warn_once("Bits 55-60 of /proc/PID/pagemap entries are about "
1326                         "to stop being page-shift some time soon. See the "
1327                         "linux/Documentation/vm/pagemap.txt for details.\n");
1328         return 0;
1329 }
1330
1331 const struct file_operations proc_pagemap_operations = {
1332         .llseek         = mem_lseek, /* borrow this */
1333         .read           = pagemap_read,
1334         .open           = pagemap_open,
1335 };
1336 #endif /* CONFIG_PROC_PAGE_MONITOR */
1337
1338 #ifdef CONFIG_NUMA
1339
1340 struct numa_maps {
1341         struct vm_area_struct *vma;
1342         unsigned long pages;
1343         unsigned long anon;
1344         unsigned long active;
1345         unsigned long writeback;
1346         unsigned long mapcount_max;
1347         unsigned long dirty;
1348         unsigned long swapcache;
1349         unsigned long node[MAX_NUMNODES];
1350 };
1351
1352 struct numa_maps_private {
1353         struct proc_maps_private proc_maps;
1354         struct numa_maps md;
1355 };
1356
1357 static void gather_stats(struct page *page, struct numa_maps *md, int pte_dirty,
1358                         unsigned long nr_pages)
1359 {
1360         int count = page_mapcount(page);
1361
1362         md->pages += nr_pages;
1363         if (pte_dirty || PageDirty(page))
1364                 md->dirty += nr_pages;
1365
1366         if (PageSwapCache(page))
1367                 md->swapcache += nr_pages;
1368
1369         if (PageActive(page) || PageUnevictable(page))
1370                 md->active += nr_pages;
1371
1372         if (PageWriteback(page))
1373                 md->writeback += nr_pages;
1374
1375         if (PageAnon(page))
1376                 md->anon += nr_pages;
1377
1378         if (count > md->mapcount_max)
1379                 md->mapcount_max = count;
1380
1381         md->node[page_to_nid(page)] += nr_pages;
1382 }
1383
1384 static struct page *can_gather_numa_stats(pte_t pte, struct vm_area_struct *vma,
1385                 unsigned long addr)
1386 {
1387         struct page *page;
1388         int nid;
1389
1390         if (!pte_present(pte))
1391                 return NULL;
1392
1393         page = vm_normal_page(vma, addr, pte);
1394         if (!page)
1395                 return NULL;
1396
1397         if (PageReserved(page))
1398                 return NULL;
1399
1400         nid = page_to_nid(page);
1401         if (!node_isset(nid, node_states[N_MEMORY]))
1402                 return NULL;
1403
1404         return page;
1405 }
1406
1407 static int gather_pte_stats(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
1408                 unsigned long end, struct mm_walk *walk)
1409 {
1410         struct numa_maps *md;
1411         spinlock_t *ptl;
1412         pte_t *orig_pte;
1413         pte_t *pte;
1414
1415         md = walk->private;
1416
1417         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, md->vma, &ptl) == 1) {
1418                 pte_t huge_pte = *(pte_t *)pmd;
1419                 struct page *page;
1420
1421                 page = can_gather_numa_stats(huge_pte, md->vma, addr);
1422                 if (page)
1423                         gather_stats(page, md, pte_dirty(huge_pte),
1424                                      HPAGE_PMD_SIZE/PAGE_SIZE);
1425                 spin_unlock(ptl);
1426                 return 0;
1427         }
1428
1429         if (pmd_trans_unstable(pmd))
1430                 return 0;
1431         orig_pte = pte = pte_offset_map_lock(walk->mm, pmd, addr, &ptl);
1432         do {
1433                 struct page *page = can_gather_numa_stats(*pte, md->vma, addr);
1434                 if (!page)
1435                         continue;
1436                 gather_stats(page, md, pte_dirty(*pte), 1);
1437
1438         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
1439         pte_unmap_unlock(orig_pte, ptl);
1440         return 0;
1441 }
1442 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
1443 static int gather_hugetbl_stats(pte_t *pte, unsigned long hmask,
1444                 unsigned long addr, unsigned long end, struct mm_walk *walk)
1445 {
1446         struct numa_maps *md;
1447         struct page *page;
1448
1449         if (!pte_present(*pte))
1450                 return 0;
1451
1452         page = pte_page(*pte);
1453         if (!page)
1454                 return 0;
1455
1456         md = walk->private;
1457         gather_stats(page, md, pte_dirty(*pte), 1);
1458         return 0;
1459 }
1460
1461 #else
1462 static int gather_hugetbl_stats(pte_t *pte, unsigned long hmask,
1463                 unsigned long addr, unsigned long end, struct mm_walk *walk)
1464 {
1465         return 0;
1466 }
1467 #endif
1468
1469 /*
1470  * Display pages allocated per node and memory policy via /proc.
1471  */
1472 static int show_numa_map(struct seq_file *m, void *v, int is_pid)
1473 {
1474         struct numa_maps_private *numa_priv = m->private;
1475         struct proc_maps_private *proc_priv = &numa_priv->proc_maps;
1476         struct vm_area_struct *vma = v;
1477         struct numa_maps *md = &numa_priv->md;
1478         struct file *file = vma->vm_file;
1479         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
1480         struct mm_walk walk = {};
1481         struct mempolicy *pol;
1482         char buffer[64];
1483         int nid;
1484
1485         if (!mm)
1486                 return 0;
1487
1488         /* Ensure we start with an empty set of numa_maps statistics. */
1489         memset(md, 0, sizeof(*md));
1490
1491         md->vma = vma;
1492
1493         walk.hugetlb_entry = gather_hugetbl_stats;
1494         walk.pmd_entry = gather_pte_stats;
1495         walk.private = md;
1496         walk.mm = mm;
1497
1498         pol = __get_vma_policy(vma, vma->vm_start);
1499         if (pol) {
1500                 mpol_to_str(buffer, sizeof(buffer), pol);
1501                 mpol_cond_put(pol);
1502         } else {
1503                 mpol_to_str(buffer, sizeof(buffer), proc_priv->task_mempolicy);
1504         }
1505
1506         seq_printf(m, "%08lx %s", vma->vm_start, buffer);
1507
1508         if (file) {
1509                 seq_puts(m, " file=");
1510                 seq_path(m, &file->f_path, "\n\t= ");
1511         } else if (vma->vm_start <= mm->brk && vma->vm_end >= mm->start_brk) {
1512                 seq_puts(m, " heap");
1513         } else {
1514                 pid_t tid = pid_of_stack(proc_priv, vma, is_pid);
1515                 if (tid != 0) {
1516                         /*
1517                          * Thread stack in /proc/PID/task/TID/maps or
1518                          * the main process stack.
1519                          */
1520                         if (!is_pid || (vma->vm_start <= mm->start_stack &&
1521                             vma->vm_end >= mm->start_stack))
1522                                 seq_puts(m, " stack");
1523                         else
1524                                 seq_printf(m, " stack:%d", tid);
1525                 }
1526         }
1527
1528         if (is_vm_hugetlb_page(vma))
1529                 seq_puts(m, " huge");
1530
1531         walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end, &walk);
1532
1533         if (!md->pages)
1534                 goto out;
1535
1536         if (md->anon)
1537                 seq_printf(m, " anon=%lu", md->anon);
1538
1539         if (md->dirty)
1540                 seq_printf(m, " dirty=%lu", md->dirty);
1541
1542         if (md->pages != md->anon && md->pages != md->dirty)
1543                 seq_printf(m, " mapped=%lu", md->pages);
1544
1545         if (md->mapcount_max > 1)
1546                 seq_printf(m, " mapmax=%lu", md->mapcount_max);
1547
1548         if (md->swapcache)
1549                 seq_printf(m, " swapcache=%lu", md->swapcache);
1550
1551         if (md->active < md->pages && !is_vm_hugetlb_page(vma))
1552                 seq_printf(m, " active=%lu", md->active);
1553
1554         if (md->writeback)
1555                 seq_printf(m, " writeback=%lu", md->writeback);
1556
1557         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
1558                 if (md->node[nid])
1559                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, md->node[nid]);
1560 out:
1561         seq_putc(m, '\n');
1562         m_cache_vma(m, vma);
1563         return 0;
1564 }
1565
1566 static int show_pid_numa_map(struct seq_file *m, void *v)
1567 {
1568         return show_numa_map(m, v, 1);
1569 }
1570
1571 static int show_tid_numa_map(struct seq_file *m, void *v)
1572 {
1573         return show_numa_map(m, v, 0);
1574 }
1575
1576 static const struct seq_operations proc_pid_numa_maps_op = {
1577         .start  = m_start,
1578         .next   = m_next,
1579         .stop   = m_stop,
1580         .show   = show_pid_numa_map,
1581 };
1582
1583 static const struct seq_operations proc_tid_numa_maps_op = {
1584         .start  = m_start,
1585         .next   = m_next,
1586         .stop   = m_stop,
1587         .show   = show_tid_numa_map,
1588 };
1589
1590 static int numa_maps_open(struct inode *inode, struct file *file,
1591                           const struct seq_operations *ops)
1592 {
1593         return proc_maps_open(inode, file, ops,
1594                                 sizeof(struct numa_maps_private));
1595 }
1596
1597 static int pid_numa_maps_open(struct inode *inode, struct file *file)
1598 {
1599         return numa_maps_open(inode, file, &proc_pid_numa_maps_op);
1600 }
1601
1602 static int tid_numa_maps_open(struct inode *inode, struct file *file)
1603 {
1604         return numa_maps_open(inode, file, &proc_tid_numa_maps_op);
1605 }
1606
1607 const struct file_operations proc_pid_numa_maps_operations = {
1608         .open           = pid_numa_maps_open,
1609         .read           = seq_read,
1610         .llseek         = seq_lseek,
1611         .release        = proc_map_release,
1612 };
1613
1614 const struct file_operations proc_tid_numa_maps_operations = {
1615         .open           = tid_numa_maps_open,
1616         .read           = seq_read,
1617         .llseek         = seq_lseek,
1618         .release        = proc_map_release,
1619 };
1620 #endif /* CONFIG_NUMA */