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
 451 static void smaps_pte_entry(pte_t ptent, unsigned long addr,
 452                 unsigned long ptent_size, struct mm_walk *walk)
 453 {
 454         struct mem_size_stats *mss = walk->private;
 455         struct vm_area_struct *vma = mss->vma;
 456         pgoff_t pgoff = linear_page_index(vma, addr);
 457         struct page *page = NULL;
 458         int mapcount;
 459
 460         if (pte_present(ptent)) {
 461                 page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
 462         } else if (is_swap_pte(ptent)) {
 463                 swp_entry_t swpent = pte_to_swp_entry(ptent);
 464
 465                 if (!non_swap_entry(swpent))
 466                         mss->swap += ptent_size;
 467                 else if (is_migration_entry(swpent))
 468                         page = migration_entry_to_page(swpent);
 469         } else if (pte_file(ptent)) {
 470                 if (pte_to_pgoff(ptent) != pgoff)
 471                         mss->nonlinear += ptent_size;
 472         }
 473
 474         if (!page)
 475                 return;
 476
 477         if (PageAnon(page))
 478                 mss->anonymous += ptent_size;
 479
 480         if (page->index != pgoff)
 481                 mss->nonlinear += ptent_size;
 482
 483         mss->resident += ptent_size;
 484         /* Accumulate the size in pages that have been accessed. */
 485         if (pte_young(ptent) || PageReferenced(page))
 486                 mss->referenced += ptent_size;
 487         mapcount = page_mapcount(page);
 488         if (mapcount >= 2) {
 489                 if (pte_dirty(ptent) || PageDirty(page))
 490                         mss->shared_dirty += ptent_size;
 491                 else
 492                         mss->shared_clean += ptent_size;
 493                 mss->pss += (ptent_size << PSS_SHIFT) / mapcount;
 494         } else {
 495                 if (pte_dirty(ptent) || PageDirty(page))
 496                         mss->private_dirty += ptent_size;
 497                 else
 498                         mss->private_clean += ptent_size;
 499                 mss->pss += (ptent_size << PSS_SHIFT);
 500         }
 501 }
 502
 503 static int smaps_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
 504                            struct mm_walk *walk)
 505 {
 506         struct mem_size_stats *mss = walk->private;
 507         struct vm_area_struct *vma = mss->vma;
 508         pte_t *pte;
 509         spinlock_t *ptl;
 510
 511         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
 512                 smaps_pte_entry(*(pte_t *)pmd, addr, HPAGE_PMD_SIZE, walk);
 513                 spin_unlock(ptl);
 514                 mss->anonymous_thp += HPAGE_PMD_SIZE;
 515                 return 0;
 516         }
 517
 518         if (pmd_trans_unstable(pmd))
 519                 return 0;
 520         /*
 521          * The mmap_sem held all the way back in m_start() is what
 522          * keeps khugepaged out of here and from collapsing things
 523          * in here.
 524          */
 525         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
 526         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
 527                 smaps_pte_entry(*pte, addr, PAGE_SIZE, walk);
 528         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
 529         cond_resched();
 530         return 0;
 531 }
 532
 533 static void show_smap_vma_flags(struct seq_file *m, struct vm_area_struct *vma)
 534 {
 535         /*
 536          * Don't forget to update Documentation/ on changes.
 537          */
 538         static const char mnemonics[BITS_PER_LONG][2] = {
 539                 /*
 540                  * In case if we meet a flag we don't know about.
 541                  */
 542                 [0 ... (BITS_PER_LONG-1)] = "??",
 543
 544                 [ilog2(VM_READ)]        = "rd",
 545                 [ilog2(VM_WRITE)]       = "wr",
 546                 [ilog2(VM_EXEC)]        = "ex",
 547                 [ilog2(VM_SHARED)]      = "sh",
 548                 [ilog2(VM_MAYREAD)]     = "mr",
 549                 [ilog2(VM_MAYWRITE)]    = "mw",
 550                 [ilog2(VM_MAYEXEC)]     = "me",
 551                 [ilog2(VM_MAYSHARE)]    = "ms",
 552                 [ilog2(VM_GROWSDOWN)]   = "gd",
 553                 [ilog2(VM_PFNMAP)]      = "pf",
 554                 [ilog2(VM_DENYWRITE)]   = "dw",
 555                 [ilog2(VM_LOCKED)]      = "lo",
 556                 [ilog2(VM_IO)]          = "io",
 557                 [ilog2(VM_SEQ_READ)]    = "sr",
 558                 [ilog2(VM_RAND_READ)]   = "rr",
 559                 [ilog2(VM_DONTCOPY)]    = "dc",
 560                 [ilog2(VM_DONTEXPAND)]  = "de",
 561                 [ilog2(VM_ACCOUNT)]     = "ac",
 562                 [ilog2(VM_NORESERVE)]   = "nr",
 563                 [ilog2(VM_HUGETLB)]     = "ht",
 564                 [ilog2(VM_NONLINEAR)]   = "nl",
 565                 [ilog2(VM_ARCH_1)]      = "ar",
 566                 [ilog2(VM_DONTDUMP)]    = "dd",
 567 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
 568                 [ilog2(VM_SOFTDIRTY)]   = "sd",
 569 #endif
 570                 [ilog2(VM_MIXEDMAP)]    = "mm",
 571                 [ilog2(VM_HUGEPAGE)]    = "hg",
 572                 [ilog2(VM_NOHUGEPAGE)]  = "nh",
 573                 [ilog2(VM_MERGEABLE)]   = "mg",
 574         };
 575         size_t i;
 576
 577         seq_puts(m, "VmFlags: ");
 578         for (i = 0; i < BITS_PER_LONG; i++) {
 579                 if (vma->vm_flags & (1UL << i)) {
 580                         seq_printf(m, "%c%c ",
 581                                    mnemonics[i][0], mnemonics[i][1]);
 582                 }
 583         }
 584         seq_putc(m, '\n');
 585 }
 586
 587 static int show_smap(struct seq_file *m, void *v, int is_pid)
 588 {
 589         struct vm_area_struct *vma = v;
 590         struct mem_size_stats mss;
 591         struct mm_walk smaps_walk = {
 592                 .pmd_entry = smaps_pte_range,
 593                 .mm = vma->vm_mm,
 594                 .private = &mss,
 595         };
 596
 597         memset(&mss, 0, sizeof mss);
 598         mss.vma = vma;
 599         /* mmap_sem is held in m_start */
 600         if (vma->vm_mm && !is_vm_hugetlb_page(vma))
 601                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end, &smaps_walk);
 602
 603         show_map_vma(m, vma, is_pid);
 604
 605         seq_printf(m,
 606                    "Size:           %8lu kB\n"
 607                    "Rss:            %8lu kB\n"
 608                    "Pss:            %8lu kB\n"
 609                    "Shared_Clean:   %8lu kB\n"
 610                    "Shared_Dirty:   %8lu kB\n"
 611                    "Private_Clean:  %8lu kB\n"
 612                    "Private_Dirty:  %8lu kB\n"
 613                    "Referenced:     %8lu kB\n"
 614                    "Anonymous:      %8lu kB\n"
 615                    "AnonHugePages:  %8lu kB\n"
 616                    "Swap:           %8lu kB\n"
 617                    "KernelPageSize: %8lu kB\n"
 618                    "MMUPageSize:    %8lu kB\n"
 619                    "Locked:         %8lu kB\n",
 620                    (vma->vm_end - vma->vm_start) >> 10,
 621                    mss.resident >> 10,
 622                    (unsigned long)(mss.pss >> (10 + PSS_SHIFT)),
 623                    mss.shared_clean  >> 10,
 624                    mss.shared_dirty  >> 10,
 625                    mss.private_clean >> 10,
 626                    mss.private_dirty >> 10,
 627                    mss.referenced >> 10,
 628                    mss.anonymous >> 10,
 629                    mss.anonymous_thp >> 10,
 630                    mss.swap >> 10,
 631                    vma_kernel_pagesize(vma) >> 10,
 632                    vma_mmu_pagesize(vma) >> 10,
 633                    (vma->vm_flags & VM_LOCKED) ?
 634                         (unsigned long)(mss.pss >> (10 + PSS_SHIFT)) : 0);
 635
 636         if (vma->vm_flags & VM_NONLINEAR)
 637                 seq_printf(m, "Nonlinear:      %8lu kB\n",
 638                                 mss.nonlinear >> 10);
 639
 640         show_smap_vma_flags(m, vma);
 641         m_cache_vma(m, vma);
 642         return 0;
 643 }
 644
 645 static int show_pid_smap(struct seq_file *m, void *v)
 646 {
 647         return show_smap(m, v, 1);
 648 }
 649
 650 static int show_tid_smap(struct seq_file *m, void *v)
 651 {
 652         return show_smap(m, v, 0);
 653 }
 654
 655 static const struct seq_operations proc_pid_smaps_op = {
 656         .start  = m_start,
 657         .next   = m_next,
 658         .stop   = m_stop,
 659         .show   = show_pid_smap
 660 };
 661
 662 static const struct seq_operations proc_tid_smaps_op = {
 663         .start  = m_start,
 664         .next   = m_next,
 665         .stop   = m_stop,
 666         .show   = show_tid_smap
 667 };
 668
 669 static int pid_smaps_open(struct inode *inode, struct file *file)
 670 {
 671         return do_maps_open(inode, file, &proc_pid_smaps_op);
 672 }
 673
 674 static int tid_smaps_open(struct inode *inode, struct file *file)
 675 {
 676         return do_maps_open(inode, file, &proc_tid_smaps_op);
 677 }
 678
 679 const struct file_operations proc_pid_smaps_operations = {
 680         .open           = pid_smaps_open,
 681         .read           = seq_read,
 682         .llseek         = seq_lseek,
 683         .release        = proc_map_release,
 684 };
 685
 686 const struct file_operations proc_tid_smaps_operations = {
 687         .open           = tid_smaps_open,
 688         .read           = seq_read,
 689         .llseek         = seq_lseek,
 690         .release        = proc_map_release,
 691 };
 692
 693 /*
 694  * We do not want to have constant page-shift bits sitting in
 695  * pagemap entries and are about to reuse them some time soon.
 696  *
 697  * Here's the "migration strategy":
 698  * 1. when the system boots these bits remain what they are,
 699  *    but a warning about future change is printed in log;
 700  * 2. once anyone clears soft-dirty bits via clear_refs file,
 701  *    these flag is set to denote, that user is aware of the
 702  *    new API and those page-shift bits change their meaning.
 703  *    The respective warning is printed in dmesg;
 704  * 3. In a couple of releases we will remove all the mentions
 705  *    of page-shift in pagemap entries.
 706  */
 707
 708 static bool soft_dirty_cleared __read_mostly;
 709
 710 enum clear_refs_types {
 711         CLEAR_REFS_ALL = 1,
 712         CLEAR_REFS_ANON,
 713         CLEAR_REFS_MAPPED,
 714         CLEAR_REFS_SOFT_DIRTY,
 715         CLEAR_REFS_LAST,
 716 };
 717
 718 struct clear_refs_private {
 719         struct vm_area_struct *vma;
 720         enum clear_refs_types type;
 721 };
 722
 723 static inline void clear_soft_dirty(struct vm_area_struct *vma,
 724                 unsigned long addr, pte_t *pte)
 725 {
 726 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
 727         /*
 728          * The soft-dirty tracker uses #PF-s to catch writes
 729          * to pages, so write-protect the pte as well. See the
 730          * Documentation/vm/soft-dirty.txt for full description
 731          * of how soft-dirty works.
 732          */
 733         pte_t ptent = *pte;
 734
 735         if (pte_present(ptent)) {
 736                 ptent = pte_wrprotect(ptent);
 737                 ptent = pte_clear_flags(ptent, _PAGE_SOFT_DIRTY);
 738         } else if (is_swap_pte(ptent)) {
 739                 ptent = pte_swp_clear_soft_dirty(ptent);
 740         } else if (pte_file(ptent)) {
 741                 ptent = pte_file_clear_soft_dirty(ptent);
 742         }
 743
 744         set_pte_at(vma->vm_mm, addr, pte, ptent);
 745 #endif
 746 }
 747
 748 static int clear_refs_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
 749                                 unsigned long end, struct mm_walk *walk)
 750 {
 751         struct clear_refs_private *cp = walk->private;
 752         struct vm_area_struct *vma = cp->vma;
 753         pte_t *pte, ptent;
 754         spinlock_t *ptl;
 755         struct page *page;
 756
 757         split_huge_page_pmd(vma, addr, pmd);
 758         if (pmd_trans_unstable(pmd))
 759                 return 0;
 760
 761         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
 762         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE) {
 763                 ptent = *pte;
 764
 765                 if (cp->type == CLEAR_REFS_SOFT_DIRTY) {
 766                         clear_soft_dirty(vma, addr, pte);
 767                         continue;
 768                 }
 769
 770                 if (!pte_present(ptent))
 771                         continue;
 772
 773                 page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
 774                 if (!page)
 775                         continue;
 776
 777                 /* Clear accessed and referenced bits. */
 778                 ptep_test_and_clear_young(vma, addr, pte);
 779                 ClearPageReferenced(page);
 780         }
 781         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
 782         cond_resched();
 783         return 0;
 784 }
 785
 786 static ssize_t clear_refs_write(struct file *file, const char __user *buf,
 787                                 size_t count, loff_t *ppos)
 788 {
 789         struct task_struct *task;
 790         char buffer[PROC_NUMBUF];
 791         struct mm_struct *mm;
 792         struct vm_area_struct *vma;
 793         enum clear_refs_types type;
 794         int itype;
 795         int rv;
 796
 797         memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
 798         if (count > sizeof(buffer) - 1)
 799                 count = sizeof(buffer) - 1;
 800         if (copy_from_user(buffer, buf, count))
 801                 return -EFAULT;
 802         rv = kstrtoint(strstrip(buffer), 10, &itype);
 803         if (rv < 0)
 804                 return rv;
 805         type = (enum clear_refs_types)itype;
 806         if (type < CLEAR_REFS_ALL || type >= CLEAR_REFS_LAST)
 807                 return -EINVAL;
 808
 809         if (type == CLEAR_REFS_SOFT_DIRTY) {
 810                 soft_dirty_cleared = true;
 811                 pr_warn_once("The pagemap bits 55-60 has changed their meaning!"
 812                              " See the linux/Documentation/vm/pagemap.txt for "
 813                              "details.\n");
 814         }
 815
 816         task = get_proc_task(file_inode(file));
 817         if (!task)
 818                 return -ESRCH;
 819         mm = get_task_mm(task);
 820         if (mm) {
 821                 struct clear_refs_private cp = {
 822                         .type = type,
 823                 };
 824                 struct mm_walk clear_refs_walk = {
 825                         .pmd_entry = clear_refs_pte_range,
 826                         .mm = mm,
 827                         .private = &cp,
 828                 };
 829                 down_read(&mm->mmap_sem);
 830                 if (type == CLEAR_REFS_SOFT_DIRTY) {
 831                         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
 832                                 if (!(vma->vm_flags & VM_SOFTDIRTY))
 833                                         continue;
 834                                 up_read(&mm->mmap_sem);
 835                                 down_write(&mm->mmap_sem);
 836                                 for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
 837                                         vma->vm_flags &= ~VM_SOFTDIRTY;
 838                                         vma_set_page_prot(vma);
 839                                 }
 840                                 downgrade_write(&mm->mmap_sem);
 841                                 break;
 842                         }
 843                         mmu_notifier_invalidate_range_start(mm, 0, -1);
 844                 }
 845                 for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
 846                         cp.vma = vma;
 847                         if (is_vm_hugetlb_page(vma))
 848                                 continue;
 849                         /*
 850                          * Writing 1 to /proc/pid/clear_refs affects all pages.
 851                          *
 852                          * Writing 2 to /proc/pid/clear_refs only affects
 853                          * Anonymous pages.
 854                          *
 855                          * Writing 3 to /proc/pid/clear_refs only affects file
 856                          * mapped pages.
 857                          *
 858                          * Writing 4 to /proc/pid/clear_refs affects all pages.
 859                          */
 860                         if (type == CLEAR_REFS_ANON && vma->vm_file)
 861                                 continue;
 862                         if (type == CLEAR_REFS_MAPPED && !vma->vm_file)
 863                                 continue;
 864                         walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
 865                                         &clear_refs_walk);
 866                 }
 867                 if (type == CLEAR_REFS_SOFT_DIRTY)
 868                         mmu_notifier_invalidate_range_end(mm, 0, -1);
 869                 flush_tlb_mm(mm);
 870                 up_read(&mm->mmap_sem);
 871                 mmput(mm);
 872         }
 873         put_task_struct(task);
 874
 875         return count;
 876 }
 877
 878 const struct file_operations proc_clear_refs_operations = {
 879         .write          = clear_refs_write,
 880         .llseek         = noop_llseek,
 881 };
 882
 883 typedef struct {
 884         u64 pme;
 885 } pagemap_entry_t;
 886
 887 struct pagemapread {
 888         int pos, len;           /* units: PM_ENTRY_BYTES, not bytes */
 889         pagemap_entry_t *buffer;
 890         bool v2;
 891 };
 892
 893 #define PAGEMAP_WALK_SIZE       (PMD_SIZE)
 894 #define PAGEMAP_WALK_MASK       (PMD_MASK)
 895
 896 #define PM_ENTRY_BYTES      sizeof(pagemap_entry_t)
 897 #define PM_STATUS_BITS      3
 898 #define PM_STATUS_OFFSET    (64 - PM_STATUS_BITS)
 899 #define PM_STATUS_MASK      (((1LL << PM_STATUS_BITS) - 1) << PM_STATUS_OFFSET)
 900 #define PM_STATUS(nr)       (((nr) << PM_STATUS_OFFSET) & PM_STATUS_MASK)
 901 #define PM_PSHIFT_BITS      6
 902 #define PM_PSHIFT_OFFSET    (PM_STATUS_OFFSET - PM_PSHIFT_BITS)
 903 #define PM_PSHIFT_MASK      (((1LL << PM_PSHIFT_BITS) - 1) << PM_PSHIFT_OFFSET)
 904 #define __PM_PSHIFT(x)      (((u64) (x) << PM_PSHIFT_OFFSET) & PM_PSHIFT_MASK)
 905 #define PM_PFRAME_MASK      ((1LL << PM_PSHIFT_OFFSET) - 1)
 906 #define PM_PFRAME(x)        ((x) & PM_PFRAME_MASK)
 907 /* in "new" pagemap pshift bits are occupied with more status bits */
 908 #define PM_STATUS2(v2, x)   (__PM_PSHIFT(v2 ? x : PAGE_SHIFT))
 909
 910 #define __PM_SOFT_DIRTY      (1LL)
 911 #define PM_PRESENT          PM_STATUS(4LL)
 912 #define PM_SWAP             PM_STATUS(2LL)
 913 #define PM_FILE             PM_STATUS(1LL)
 914 #define PM_NOT_PRESENT(v2)  PM_STATUS2(v2, 0)
 915 #define PM_END_OF_BUFFER    1
 916
 917 static inline pagemap_entry_t make_pme(u64 val)
 918 {
 919         return (pagemap_entry_t) { .pme = val };
 920 }
 921
 922 static int add_to_pagemap(unsigned long addr, pagemap_entry_t *pme,
 923                           struct pagemapread *pm)
 924 {
 925         pm->buffer[pm->pos++] = *pme;
 926         if (pm->pos >= pm->len)
 927                 return PM_END_OF_BUFFER;
 928         return 0;
 929 }
 930
 931 static int pagemap_pte_hole(unsigned long start, unsigned long end,
 932                                 struct mm_walk *walk)
 933 {
 934         struct pagemapread *pm = walk->private;
 935         unsigned long addr = start;
 936         int err = 0;
 937
 938         while (addr < end) {
 939                 struct vm_area_struct *vma = find_vma(walk->mm, addr);
 940                 pagemap_entry_t pme = make_pme(PM_NOT_PRESENT(pm->v2));
 941                 /* End of address space hole, which we mark as non-present. */
 942                 unsigned long hole_end;
 943
 944                 if (vma)
 945                         hole_end = min(end, vma->vm_start);
 946                 else
 947                         hole_end = end;
 948
 949                 for (; addr < hole_end; addr += PAGE_SIZE) {
 950                         err = add_to_pagemap(addr, &pme, pm);
 951                         if (err)
 952                                 goto out;
 953                 }
 954
 955                 if (!vma)
 956                         break;
 957
 958                 /* Addresses in the VMA. */
 959                 if (vma->vm_flags & VM_SOFTDIRTY)
 960                         pme.pme |= PM_STATUS2(pm->v2, __PM_SOFT_DIRTY);
 961                 for (; addr < min(end, vma->vm_end); addr += PAGE_SIZE) {
 962                         err = add_to_pagemap(addr, &pme, pm);
 963                         if (err)
 964                                 goto out;
 965                 }
 966         }
 967 out:
 968         return err;
 969 }
 970
 971 static void pte_to_pagemap_entry(pagemap_entry_t *pme, struct pagemapread *pm,
 972                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, pte_t pte)
 973 {
 974         u64 frame, flags;
 975         struct page *page = NULL;
 976         int flags2 = 0;
 977
 978         if (pte_present(pte)) {
 979                 frame = pte_pfn(pte);
 980                 flags = PM_PRESENT;
 981                 page = vm_normal_page(vma, addr, pte);
 982                 if (pte_soft_dirty(pte))
 983                         flags2 |= __PM_SOFT_DIRTY;
 984         } else if (is_swap_pte(pte)) {
 985                 swp_entry_t entry;
 986                 if (pte_swp_soft_dirty(pte))
 987                         flags2 |= __PM_SOFT_DIRTY;
 988                 entry = pte_to_swp_entry(pte);
 989                 frame = swp_type(entry) |
 990                         (swp_offset(entry) << MAX_SWAPFILES_SHIFT);
 991                 flags = PM_SWAP;
 992                 if (is_migration_entry(entry))
 993                         page = migration_entry_to_page(entry);
 994         } else {
 995                 if (vma->vm_flags & VM_SOFTDIRTY)
 996                         flags2 |= __PM_SOFT_DIRTY;
 997                 *pme = make_pme(PM_NOT_PRESENT(pm->v2) | PM_STATUS2(pm->v2, flags2));
 998                 return;
 999         }
1000
1001         if (page && !PageAnon(page))
1002                 flags |= PM_FILE;
1003         if ((vma->vm_flags & VM_SOFTDIRTY))
1004                 flags2 |= __PM_SOFT_DIRTY;
1005
1006         *pme = make_pme(PM_PFRAME(frame) | PM_STATUS2(pm->v2, flags2) | flags);
1007 }
1008
1009 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1010 static void thp_pmd_to_pagemap_entry(pagemap_entry_t *pme, struct pagemapread *pm,
1011                 pmd_t pmd, int offset, int pmd_flags2)
1012 {
1013         /*
1014          * Currently pmd for thp is always present because thp can not be
1015          * swapped-out, migrated, or HWPOISONed (split in such cases instead.)
1016          * This if-check is just to prepare for future implementation.
1017          */
1018         if (pmd_present(pmd))
1019                 *pme = make_pme(PM_PFRAME(pmd_pfn(pmd) + offset)
1020                                 | PM_STATUS2(pm->v2, pmd_flags2) | PM_PRESENT);
1021         else
1022                 *pme = make_pme(PM_NOT_PRESENT(pm->v2) | PM_STATUS2(pm->v2, pmd_flags2));
1023 }
1024 #else
1025 static inline void thp_pmd_to_pagemap_entry(pagemap_entry_t *pme, struct pagemapread *pm,
1026                 pmd_t pmd, int offset, int pmd_flags2)
1027 {
1028 }
1029 #endif
1030
1031 static int pagemap_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
1032                              struct mm_walk *walk)
1033 {
1034         struct vm_area_struct *vma;
1035         struct pagemapread *pm = walk->private;
1036         spinlock_t *ptl;
1037         pte_t *pte;
1038         int err = 0;
1039
1040         /* find the first VMA at or above 'addr' */
1041         vma = find_vma(walk->mm, addr);
1042         if (vma && pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
1043                 int pmd_flags2;
1044
1045                 if ((vma->vm_flags & VM_SOFTDIRTY) || pmd_soft_dirty(*pmd))
1046                         pmd_flags2 = __PM_SOFT_DIRTY;
1047                 else
1048                         pmd_flags2 = 0;
1049
1050                 for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
1051                         unsigned long offset;
1052                         pagemap_entry_t pme;
1053
1054                         offset = (addr & ~PAGEMAP_WALK_MASK) >>
1055                                         PAGE_SHIFT;
1056                         thp_pmd_to_pagemap_entry(&pme, pm, *pmd, offset, pmd_flags2);
1057                         err = add_to_pagemap(addr, &pme, pm);
1058                         if (err)
1059                                 break;
1060                 }
1061                 spin_unlock(ptl);
1062                 return err;
1063         }
1064
1065         if (pmd_trans_unstable(pmd))
1066                 return 0;
1067
1068         while (1) {
1069                 /* End of address space hole, which we mark as non-present. */
1070                 unsigned long hole_end;
1071
1072                 if (vma)
1073                         hole_end = min(end, vma->vm_start);
1074                 else
1075                         hole_end = end;
1076
1077                 for (; addr < hole_end; addr += PAGE_SIZE) {
1078                         pagemap_entry_t pme = make_pme(PM_NOT_PRESENT(pm->v2));
1079
1080                         err = add_to_pagemap(addr, &pme, pm);
1081                         if (err)
1082                                 return err;
1083                 }
1084
1085                 if (!vma || vma->vm_start >= end)
1086                         break;
1087                 /*
1088                  * We can't possibly be in a hugetlb VMA. In general,
1089                  * for a mm_walk with a pmd_entry and a hugetlb_entry,
1090                  * the pmd_entry can only be called on addresses in a
1091                  * hugetlb if the walk starts in a non-hugetlb VMA and
1092                  * spans a hugepage VMA. Since pagemap_read walks are
1093                  * PMD-sized and PMD-aligned, this will never be true.
1094                  */
1095                 BUG_ON(is_vm_hugetlb_page(vma));
1096
1097                 /* Addresses in the VMA. */
1098                 for (; addr < min(end, vma->vm_end); addr += PAGE_SIZE) {
1099                         pagemap_entry_t pme;
1100                         pte = pte_offset_map(pmd, addr);
1101                         pte_to_pagemap_entry(&pme, pm, vma, addr, *pte);
1102                         pte_unmap(pte);
1103                         err = add_to_pagemap(addr, &pme, pm);
1104                         if (err)
1105                                 return err;
1106                 }
1107
1108                 if (addr == end)
1109                         break;
1110
1111                 vma = find_vma(walk->mm, addr);
1112         }
1113
1114         cond_resched();
1115
1116         return err;
1117 }
1118
1119 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
1120 static void huge_pte_to_pagemap_entry(pagemap_entry_t *pme, struct pagemapread *pm,
1121                                         pte_t pte, int offset, int flags2)
1122 {
1123         if (pte_present(pte))
1124                 *pme = make_pme(PM_PFRAME(pte_pfn(pte) + offset)        |
1125                                 PM_STATUS2(pm->v2, flags2)              |
1126                                 PM_PRESENT);
1127         else
1128                 *pme = make_pme(PM_NOT_PRESENT(pm->v2)                  |
1129                                 PM_STATUS2(pm->v2, flags2));
1130 }
1131
1132 /* This function walks within one hugetlb entry in the single call */
1133 static int pagemap_hugetlb_range(pte_t *pte, unsigned long hmask,
1134                                  unsigned long addr, unsigned long end,
1135                                  struct mm_walk *walk)
1136 {
1137         struct pagemapread *pm = walk->private;
1138         struct vm_area_struct *vma;
1139         int err = 0;
1140         int flags2;
1141         pagemap_entry_t pme;
1142
1143         vma = find_vma(walk->mm, addr);
1144         WARN_ON_ONCE(!vma);
1145
1146         if (vma && (vma->vm_flags & VM_SOFTDIRTY))
1147                 flags2 = __PM_SOFT_DIRTY;
1148         else
1149                 flags2 = 0;
1150
1151         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
1152                 int offset = (addr & ~hmask) >> PAGE_SHIFT;
1153                 huge_pte_to_pagemap_entry(&pme, pm, *pte, offset, flags2);
1154                 err = add_to_pagemap(addr, &pme, pm);
1155                 if (err)
1156                         return err;
1157         }
1158
1159         cond_resched();
1160
1161         return err;
1162 }
1163 #endif /* HUGETLB_PAGE */
1164
1165 /*
1166  * /proc/pid/pagemap - an array mapping virtual pages to pfns
1167  *
1168  * For each page in the address space, this file contains one 64-bit entry
1169  * consisting of the following:
1170  *
1171  * Bits 0-54  page frame number (PFN) if present
1172  * Bits 0-4   swap type if swapped
1173  * Bits 5-54  swap offset if swapped
1174  * Bits 55-60 page shift (page size = 1<<page shift)
1175  * Bit  61    page is file-page or shared-anon
1176  * Bit  62    page swapped
1177  * Bit  63    page present
1178  *
1179  * If the page is not present but in swap, then the PFN contains an
1180  * encoding of the swap file number and the page's offset into the
1181  * swap. Unmapped pages return a null PFN. This allows determining
1182  * precisely which pages are mapped (or in swap) and comparing mapped
1183  * pages between processes.
1184  *
1185  * Efficient users of this interface will use /proc/pid/maps to
1186  * determine which areas of memory are actually mapped and llseek to
1187  * skip over unmapped regions.
1188  */
1189 static ssize_t pagemap_read(struct file *file, char __user *buf,
1190                             size_t count, loff_t *ppos)
1191 {
1192         struct task_struct *task = get_proc_task(file_inode(file));
1193         struct mm_struct *mm;
1194         struct pagemapread pm;
1195         int ret = -ESRCH;
1196         struct mm_walk pagemap_walk = {};
1197         unsigned long src;
1198         unsigned long svpfn;
1199         unsigned long start_vaddr;
1200         unsigned long end_vaddr;
1201         int copied = 0;
1202
1203         if (!task)
1204                 goto out;
1205
1206         ret = -EINVAL;
1207         /* file position must be aligned */
1208         if ((*ppos % PM_ENTRY_BYTES) || (count % PM_ENTRY_BYTES))
1209                 goto out_task;
1210
1211         ret = 0;
1212         if (!count)
1213                 goto out_task;
1214
1215         pm.v2 = soft_dirty_cleared;
1216         pm.len = (PAGEMAP_WALK_SIZE >> PAGE_SHIFT);
1217         pm.buffer = kmalloc(pm.len * PM_ENTRY_BYTES, GFP_TEMPORARY);
1218         ret = -ENOMEM;
1219         if (!pm.buffer)
1220                 goto out_task;
1221
1222         mm = mm_access(task, PTRACE_MODE_READ);
1223         ret = PTR_ERR(mm);
1224         if (!mm || IS_ERR(mm))
1225                 goto out_free;
1226
1227         pagemap_walk.pmd_entry = pagemap_pte_range;
1228         pagemap_walk.pte_hole = pagemap_pte_hole;
1229 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
1230         pagemap_walk.hugetlb_entry = pagemap_hugetlb_range;
1231 #endif
1232         pagemap_walk.mm = mm;
1233         pagemap_walk.private = &pm;
1234
1235         src = *ppos;
1236         svpfn = src / PM_ENTRY_BYTES;
1237         start_vaddr = svpfn << PAGE_SHIFT;
1238         end_vaddr = TASK_SIZE_OF(task);
1239
1240         /* watch out for wraparound */
1241         if (svpfn > TASK_SIZE_OF(task) >> PAGE_SHIFT)
1242                 start_vaddr = end_vaddr;
1243
1244         /*
1245          * The odds are that this will stop walking way
1246          * before end_vaddr, because the length of the
1247          * user buffer is tracked in "pm", and the walk
1248          * will stop when we hit the end of the buffer.
1249          */
1250         ret = 0;
1251         while (count && (start_vaddr < end_vaddr)) {
1252                 int len;
1253                 unsigned long end;
1254
1255                 pm.pos = 0;
1256                 end = (start_vaddr + PAGEMAP_WALK_SIZE) & PAGEMAP_WALK_MASK;
1257                 /* overflow ? */
1258                 if (end < start_vaddr || end > end_vaddr)
1259                         end = end_vaddr;
1260                 down_read(&mm->mmap_sem);
1261                 ret = walk_page_range(start_vaddr, end, &pagemap_walk);
1262                 up_read(&mm->mmap_sem);
1263                 start_vaddr = end;
1264
1265                 len = min(count, PM_ENTRY_BYTES * pm.pos);
1266                 if (copy_to_user(buf, pm.buffer, len)) {
1267                         ret = -EFAULT;
1268                         goto out_mm;
1269                 }
1270                 copied += len;
1271                 buf += len;
1272                 count -= len;
1273         }
1274         *ppos += copied;
1275         if (!ret || ret == PM_END_OF_BUFFER)
1276                 ret = copied;
1277
1278 out_mm:
1279         mmput(mm);
1280 out_free:
1281         kfree(pm.buffer);
1282 out_task:
1283         put_task_struct(task);
1284 out:
1285         return ret;
1286 }
1287
1288 static int pagemap_open(struct inode *inode, struct file *file)
1289 {
1290         pr_warn_once("Bits 55-60 of /proc/PID/pagemap entries are about "
1291                         "to stop being page-shift some time soon. See the "
1292                         "linux/Documentation/vm/pagemap.txt for details.\n");
1293         return 0;
1294 }
1295
1296 const struct file_operations proc_pagemap_operations = {
1297         .llseek         = mem_lseek, /* borrow this */
1298         .read           = pagemap_read,
1299         .open           = pagemap_open,
1300 };
1301 #endif /* CONFIG_PROC_PAGE_MONITOR */
1302
1303 #ifdef CONFIG_NUMA
1304
1305 struct numa_maps {
1306         struct vm_area_struct *vma;
1307         unsigned long pages;
1308         unsigned long anon;
1309         unsigned long active;
1310         unsigned long writeback;
1311         unsigned long mapcount_max;
1312         unsigned long dirty;
1313         unsigned long swapcache;
1314         unsigned long node[MAX_NUMNODES];
1315 };
1316
1317 struct numa_maps_private {
1318         struct proc_maps_private proc_maps;
1319         struct numa_maps md;
1320 };
1321
1322 static void gather_stats(struct page *page, struct numa_maps *md, int pte_dirty,
1323                         unsigned long nr_pages)
1324 {
1325         int count = page_mapcount(page);
1326
1327         md->pages += nr_pages;
1328         if (pte_dirty || PageDirty(page))
1329                 md->dirty += nr_pages;
1330
1331         if (PageSwapCache(page))
1332                 md->swapcache += nr_pages;
1333
1334         if (PageActive(page) || PageUnevictable(page))
1335                 md->active += nr_pages;
1336
1337         if (PageWriteback(page))
1338                 md->writeback += nr_pages;
1339
1340         if (PageAnon(page))
1341                 md->anon += nr_pages;
1342
1343         if (count > md->mapcount_max)
1344                 md->mapcount_max = count;
1345
1346         md->node[page_to_nid(page)] += nr_pages;
1347 }
1348
1349 static struct page *can_gather_numa_stats(pte_t pte, struct vm_area_struct *vma,
1350                 unsigned long addr)
1351 {
1352         struct page *page;
1353         int nid;
1354
1355         if (!pte_present(pte))
1356                 return NULL;
1357
1358         page = vm_normal_page(vma, addr, pte);
1359         if (!page)
1360                 return NULL;
1361
1362         if (PageReserved(page))
1363                 return NULL;
1364
1365         nid = page_to_nid(page);
1366         if (!node_isset(nid, node_states[N_MEMORY]))
1367                 return NULL;
1368
1369         return page;
1370 }
1371
1372 static int gather_pte_stats(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
1373                 unsigned long end, struct mm_walk *walk)
1374 {
1375         struct numa_maps *md;
1376         spinlock_t *ptl;
1377         pte_t *orig_pte;
1378         pte_t *pte;
1379
1380         md = walk->private;
1381
1382         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, md->vma, &ptl) == 1) {
1383                 pte_t huge_pte = *(pte_t *)pmd;
1384                 struct page *page;
1385
1386                 page = can_gather_numa_stats(huge_pte, md->vma, addr);
1387                 if (page)
1388                         gather_stats(page, md, pte_dirty(huge_pte),
1389                                      HPAGE_PMD_SIZE/PAGE_SIZE);
1390                 spin_unlock(ptl);
1391                 return 0;
1392         }
1393
1394         if (pmd_trans_unstable(pmd))
1395                 return 0;
1396         orig_pte = pte = pte_offset_map_lock(walk->mm, pmd, addr, &ptl);
1397         do {
1398                 struct page *page = can_gather_numa_stats(*pte, md->vma, addr);
1399                 if (!page)
1400                         continue;
1401                 gather_stats(page, md, pte_dirty(*pte), 1);
1402
1403         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
1404         pte_unmap_unlock(orig_pte, ptl);
1405         return 0;
1406 }
1407 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
1408 static int gather_hugetbl_stats(pte_t *pte, unsigned long hmask,
1409                 unsigned long addr, unsigned long end, struct mm_walk *walk)
1410 {
1411         struct numa_maps *md;
1412         struct page *page;
1413
1414         if (!pte_present(*pte))
1415                 return 0;
1416
1417         page = pte_page(*pte);
1418         if (!page)
1419                 return 0;
1420
1421         md = walk->private;
1422         gather_stats(page, md, pte_dirty(*pte), 1);
1423         return 0;
1424 }
1425
1426 #else
1427 static int gather_hugetbl_stats(pte_t *pte, unsigned long hmask,
1428                 unsigned long addr, unsigned long end, struct mm_walk *walk)
1429 {
1430         return 0;
1431 }
1432 #endif
1433
1434 /*
1435  * Display pages allocated per node and memory policy via /proc.
1436  */
1437 static int show_numa_map(struct seq_file *m, void *v, int is_pid)
1438 {
1439         struct numa_maps_private *numa_priv = m->private;
1440         struct proc_maps_private *proc_priv = &numa_priv->proc_maps;
1441         struct vm_area_struct *vma = v;
1442         struct numa_maps *md = &numa_priv->md;
1443         struct file *file = vma->vm_file;
1444         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
1445         struct mm_walk walk = {};
1446         struct mempolicy *pol;
1447         char buffer[64];
1448         int nid;
1449
1450         if (!mm)
1451                 return 0;
1452
1453         /* Ensure we start with an empty set of numa_maps statistics. */
1454         memset(md, 0, sizeof(*md));
1455
1456         md->vma = vma;
1457
1458         walk.hugetlb_entry = gather_hugetbl_stats;
1459         walk.pmd_entry = gather_pte_stats;
1460         walk.private = md;
1461         walk.mm = mm;
1462
1463         pol = __get_vma_policy(vma, vma->vm_start);
1464         if (pol) {
1465                 mpol_to_str(buffer, sizeof(buffer), pol);
1466                 mpol_cond_put(pol);
1467         } else {
1468                 mpol_to_str(buffer, sizeof(buffer), proc_priv->task_mempolicy);
1469         }
1470
1471         seq_printf(m, "%08lx %s", vma->vm_start, buffer);
1472
1473         if (file) {
1474                 seq_puts(m, " file=");
1475                 seq_path(m, &file->f_path, "\n\t= ");
1476         } else if (vma->vm_start <= mm->brk && vma->vm_end >= mm->start_brk) {
1477                 seq_puts(m, " heap");
1478         } else {
1479                 pid_t tid = pid_of_stack(proc_priv, vma, is_pid);
1480                 if (tid != 0) {
1481                         /*
1482                          * Thread stack in /proc/PID/task/TID/maps or
1483                          * the main process stack.
1484                          */
1485                         if (!is_pid || (vma->vm_start <= mm->start_stack &&
1486                             vma->vm_end >= mm->start_stack))
1487                                 seq_puts(m, " stack");
1488                         else
1489                                 seq_printf(m, " stack:%d", tid);
1490                 }
1491         }
1492
1493         if (is_vm_hugetlb_page(vma))
1494                 seq_puts(m, " huge");
1495
1496         walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end, &walk);
1497
1498         if (!md->pages)
1499                 goto out;
1500
1501         if (md->anon)
1502                 seq_printf(m, " anon=%lu", md->anon);
1503
1504         if (md->dirty)
1505                 seq_printf(m, " dirty=%lu", md->dirty);
1506
1507         if (md->pages != md->anon && md->pages != md->dirty)
1508                 seq_printf(m, " mapped=%lu", md->pages);
1509
1510         if (md->mapcount_max > 1)
1511                 seq_printf(m, " mapmax=%lu", md->mapcount_max);
1512
1513         if (md->swapcache)
1514                 seq_printf(m, " swapcache=%lu", md->swapcache);
1515
1516         if (md->active < md->pages && !is_vm_hugetlb_page(vma))
1517                 seq_printf(m, " active=%lu", md->active);
1518
1519         if (md->writeback)
1520                 seq_printf(m, " writeback=%lu", md->writeback);
1521
1522         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
1523                 if (md->node[nid])
1524                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, md->node[nid]);
1525 out:
1526         seq_putc(m, '\n');
1527         m_cache_vma(m, vma);
1528         return 0;
1529 }
1530
1531 static int show_pid_numa_map(struct seq_file *m, void *v)
1532 {
1533         return show_numa_map(m, v, 1);
1534 }
1535
1536 static int show_tid_numa_map(struct seq_file *m, void *v)
1537 {
1538         return show_numa_map(m, v, 0);
1539 }
1540
1541 static const struct seq_operations proc_pid_numa_maps_op = {
1542         .start  = m_start,
1543         .next   = m_next,
1544         .stop   = m_stop,
1545         .show   = show_pid_numa_map,
1546 };
1547
1548 static const struct seq_operations proc_tid_numa_maps_op = {
1549         .start  = m_start,
1550         .next   = m_next,
1551         .stop   = m_stop,
1552         .show   = show_tid_numa_map,
1553 };
1554
1555 static int numa_maps_open(struct inode *inode, struct file *file,
1556                           const struct seq_operations *ops)
1557 {
1558         return proc_maps_open(inode, file, ops,
1559                                 sizeof(struct numa_maps_private));
1560 }
1561
1562 static int pid_numa_maps_open(struct inode *inode, struct file *file)
1563 {
1564         return numa_maps_open(inode, file, &proc_pid_numa_maps_op);
1565 }
1566
1567 static int tid_numa_maps_open(struct inode *inode, struct file *file)
1568 {
1569         return numa_maps_open(inode, file, &proc_tid_numa_maps_op);
1570 }
1571
1572 const struct file_operations proc_pid_numa_maps_operations = {
1573         .open           = pid_numa_maps_open,
1574         .read           = seq_read,
1575         .llseek         = seq_lseek,
1576         .release        = proc_map_release,
1577 };
1578
1579 const struct file_operations proc_tid_numa_maps_operations = {
1580         .open           = tid_numa_maps_open,
1581         .read           = seq_read,
1582         .llseek         = seq_lseek,
1583         .release        = proc_map_release,
1584 };
1585 #endif /* CONFIG_NUMA */