ALSA: emu10k1: add chip details for E-mu 1010 PCIe card
[cascardo/linux.git] / fs / proc / task_mmu.c
1 #include <linux/mm.h>
2 #include <linux/hugetlb.h>
3 #include <linux/huge_mm.h>
4 #include <linux/mount.h>
5 #include <linux/seq_file.h>
6 #include <linux/highmem.h>
7 #include <linux/ptrace.h>
8 #include <linux/slab.h>
9 #include <linux/pagemap.h>
10 #include <linux/mempolicy.h>
11 #include <linux/rmap.h>
12 #include <linux/swap.h>
13 #include <linux/swapops.h>
14
15 #include <asm/elf.h>
16 #include <asm/uaccess.h>
17 #include <asm/tlbflush.h>
18 #include "internal.h"
19
20 void task_mem(struct seq_file *m, struct mm_struct *mm)
21 {
22         unsigned long data, text, lib, swap;
23         unsigned long hiwater_vm, total_vm, hiwater_rss, total_rss;
24
25         /*
26          * Note: to minimize their overhead, mm maintains hiwater_vm and
27          * hiwater_rss only when about to *lower* total_vm or rss.  Any
28          * collector of these hiwater stats must therefore get total_vm
29          * and rss too, which will usually be the higher.  Barriers? not
30          * worth the effort, such snapshots can always be inconsistent.
31          */
32         hiwater_vm = total_vm = mm->total_vm;
33         if (hiwater_vm < mm->hiwater_vm)
34                 hiwater_vm = mm->hiwater_vm;
35         hiwater_rss = total_rss = get_mm_rss(mm);
36         if (hiwater_rss < mm->hiwater_rss)
37                 hiwater_rss = mm->hiwater_rss;
38
39         data = mm->total_vm - mm->shared_vm - mm->stack_vm;
40         text = (PAGE_ALIGN(mm->end_code) - (mm->start_code & PAGE_MASK)) >> 10;
41         lib = (mm->exec_vm << (PAGE_SHIFT-10)) - text;
42         swap = get_mm_counter(mm, MM_SWAPENTS);
43         seq_printf(m,
44                 "VmPeak:\t%8lu kB\n"
45                 "VmSize:\t%8lu kB\n"
46                 "VmLck:\t%8lu kB\n"
47                 "VmPin:\t%8lu kB\n"
48                 "VmHWM:\t%8lu kB\n"
49                 "VmRSS:\t%8lu kB\n"
50                 "VmData:\t%8lu kB\n"
51                 "VmStk:\t%8lu kB\n"
52                 "VmExe:\t%8lu kB\n"
53                 "VmLib:\t%8lu kB\n"
54                 "VmPTE:\t%8lu kB\n"
55                 "VmSwap:\t%8lu kB\n",
56                 hiwater_vm << (PAGE_SHIFT-10),
57                 total_vm << (PAGE_SHIFT-10),
58                 mm->locked_vm << (PAGE_SHIFT-10),
59                 mm->pinned_vm << (PAGE_SHIFT-10),
60                 hiwater_rss << (PAGE_SHIFT-10),
61                 total_rss << (PAGE_SHIFT-10),
62                 data << (PAGE_SHIFT-10),
63                 mm->stack_vm << (PAGE_SHIFT-10), text, lib,
64                 (PTRS_PER_PTE*sizeof(pte_t)*mm->nr_ptes) >> 10,
65                 swap << (PAGE_SHIFT-10));
66 }
67
68 unsigned long task_vsize(struct mm_struct *mm)
69 {
70         return PAGE_SIZE * mm->total_vm;
71 }
72
73 unsigned long task_statm(struct mm_struct *mm,
74                          unsigned long *shared, unsigned long *text,
75                          unsigned long *data, unsigned long *resident)
76 {
77         *shared = get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES);
78         *text = (PAGE_ALIGN(mm->end_code) - (mm->start_code & PAGE_MASK))
79                                                                 >> PAGE_SHIFT;
80         *data = mm->total_vm - mm->shared_vm;
81         *resident = *shared + get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
82         return mm->total_vm;
83 }
84
85 static void pad_len_spaces(struct seq_file *m, int len)
86 {
87         len = 25 + sizeof(void*) * 6 - len;
88         if (len < 1)
89                 len = 1;
90         seq_printf(m, "%*c", len, ' ');
91 }
92
93 static void vma_stop(struct proc_maps_private *priv, struct vm_area_struct *vma)
94 {
95         if (vma && vma != priv->tail_vma) {
96                 struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
97                 up_read(&mm->mmap_sem);
98                 mmput(mm);
99         }
100 }
101
102 static void *m_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
103 {
104         struct proc_maps_private *priv = m->private;
105         unsigned long last_addr = m->version;
106         struct mm_struct *mm;
107         struct vm_area_struct *vma, *tail_vma = NULL;
108         loff_t l = *pos;
109
110         /* Clear the per syscall fields in priv */
111         priv->task = NULL;
112         priv->tail_vma = NULL;
113
114         /*
115          * We remember last_addr rather than next_addr to hit with
116          * mmap_cache most of the time. We have zero last_addr at
117          * the beginning and also after lseek. We will have -1 last_addr
118          * after the end of the vmas.
119          */
120
121         if (last_addr == -1UL)
122                 return NULL;
123
124         priv->task = get_pid_task(priv->pid, PIDTYPE_PID);
125         if (!priv->task)
126                 return ERR_PTR(-ESRCH);
127
128         mm = mm_access(priv->task, PTRACE_MODE_READ);
129         if (!mm || IS_ERR(mm))
130                 return mm;
131         down_read(&mm->mmap_sem);
132
133         tail_vma = get_gate_vma(priv->task->mm);
134         priv->tail_vma = tail_vma;
135
136         /* Start with last addr hint */
137         vma = find_vma(mm, last_addr);
138         if (last_addr && vma) {
139                 vma = vma->vm_next;
140                 goto out;
141         }
142
143         /*
144          * Check the vma index is within the range and do
145          * sequential scan until m_index.
146          */
147         vma = NULL;
148         if ((unsigned long)l < mm->map_count) {
149                 vma = mm->mmap;
150                 while (l-- && vma)
151                         vma = vma->vm_next;
152                 goto out;
153         }
154
155         if (l != mm->map_count)
156                 tail_vma = NULL; /* After gate vma */
157
158 out:
159         if (vma)
160                 return vma;
161
162         /* End of vmas has been reached */
163         m->version = (tail_vma != NULL)? 0: -1UL;
164         up_read(&mm->mmap_sem);
165         mmput(mm);
166         return tail_vma;
167 }
168
169 static void *m_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
170 {
171         struct proc_maps_private *priv = m->private;
172         struct vm_area_struct *vma = v;
173         struct vm_area_struct *tail_vma = priv->tail_vma;
174
175         (*pos)++;
176         if (vma && (vma != tail_vma) && vma->vm_next)
177                 return vma->vm_next;
178         vma_stop(priv, vma);
179         return (vma != tail_vma)? tail_vma: NULL;
180 }
181
182 static void m_stop(struct seq_file *m, void *v)
183 {
184         struct proc_maps_private *priv = m->private;
185         struct vm_area_struct *vma = v;
186
187         if (!IS_ERR(vma))
188                 vma_stop(priv, vma);
189         if (priv->task)
190                 put_task_struct(priv->task);
191 }
192
193 static int do_maps_open(struct inode *inode, struct file *file,
194                         const struct seq_operations *ops)
195 {
196         struct proc_maps_private *priv;
197         int ret = -ENOMEM;
198         priv = kzalloc(sizeof(*priv), GFP_KERNEL);
199         if (priv) {
200                 priv->pid = proc_pid(inode);
201                 ret = seq_open(file, ops);
202                 if (!ret) {
203                         struct seq_file *m = file->private_data;
204                         m->private = priv;
205                 } else {
206                         kfree(priv);
207                 }
208         }
209         return ret;
210 }
211
212 static void
213 show_map_vma(struct seq_file *m, struct vm_area_struct *vma, int is_pid)
214 {
215         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
216         struct file *file = vma->vm_file;
217         struct proc_maps_private *priv = m->private;
218         struct task_struct *task = priv->task;
219         vm_flags_t flags = vma->vm_flags;
220         unsigned long ino = 0;
221         unsigned long long pgoff = 0;
222         unsigned long start, end;
223         dev_t dev = 0;
224         int len;
225         const char *name = NULL;
226
227         if (file) {
228                 struct inode *inode = vma->vm_file->f_path.dentry->d_inode;
229                 dev = inode->i_sb->s_dev;
230                 ino = inode->i_ino;
231                 pgoff = ((loff_t)vma->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT;
232         }
233
234         /* We don't show the stack guard page in /proc/maps */
235         start = vma->vm_start;
236         if (stack_guard_page_start(vma, start))
237                 start += PAGE_SIZE;
238         end = vma->vm_end;
239         if (stack_guard_page_end(vma, end))
240                 end -= PAGE_SIZE;
241
242         seq_printf(m, "%08lx-%08lx %c%c%c%c %08llx %02x:%02x %lu %n",
243                         start,
244                         end,
245                         flags & VM_READ ? 'r' : '-',
246                         flags & VM_WRITE ? 'w' : '-',
247                         flags & VM_EXEC ? 'x' : '-',
248                         flags & VM_MAYSHARE ? 's' : 'p',
249                         pgoff,
250                         MAJOR(dev), MINOR(dev), ino, &len);
251
252         /*
253          * Print the dentry name for named mappings, and a
254          * special [heap] marker for the heap:
255          */
256         if (file) {
257                 pad_len_spaces(m, len);
258                 seq_path(m, &file->f_path, "\n");
259                 goto done;
260         }
261
262         name = arch_vma_name(vma);
263         if (!name) {
264                 pid_t tid;
265
266                 if (!mm) {
267                         name = "[vdso]";
268                         goto done;
269                 }
270
271                 if (vma->vm_start <= mm->brk &&
272                     vma->vm_end >= mm->start_brk) {
273                         name = "[heap]";
274                         goto done;
275                 }
276
277                 tid = vm_is_stack(task, vma, is_pid);
278
279                 if (tid != 0) {
280                         /*
281                          * Thread stack in /proc/PID/task/TID/maps or
282                          * the main process stack.
283                          */
284                         if (!is_pid || (vma->vm_start <= mm->start_stack &&
285                             vma->vm_end >= mm->start_stack)) {
286                                 name = "[stack]";
287                         } else {
288                                 /* Thread stack in /proc/PID/maps */
289                                 pad_len_spaces(m, len);
290                                 seq_printf(m, "[stack:%d]", tid);
291                         }
292                 }
293         }
294
295 done:
296         if (name) {
297                 pad_len_spaces(m, len);
298                 seq_puts(m, name);
299         }
300         seq_putc(m, '\n');
301 }
302
303 static int show_map(struct seq_file *m, void *v, int is_pid)
304 {
305         struct vm_area_struct *vma = v;
306         struct proc_maps_private *priv = m->private;
307         struct task_struct *task = priv->task;
308
309         show_map_vma(m, vma, is_pid);
310
311         if (m->count < m->size)  /* vma is copied successfully */
312                 m->version = (vma != get_gate_vma(task->mm))
313                         ? vma->vm_start : 0;
314         return 0;
315 }
316
317 static int show_pid_map(struct seq_file *m, void *v)
318 {
319         return show_map(m, v, 1);
320 }
321
322 static int show_tid_map(struct seq_file *m, void *v)
323 {
324         return show_map(m, v, 0);
325 }
326
327 static const struct seq_operations proc_pid_maps_op = {
328         .start  = m_start,
329         .next   = m_next,
330         .stop   = m_stop,
331         .show   = show_pid_map
332 };
333
334 static const struct seq_operations proc_tid_maps_op = {
335         .start  = m_start,
336         .next   = m_next,
337         .stop   = m_stop,
338         .show   = show_tid_map
339 };
340
341 static int pid_maps_open(struct inode *inode, struct file *file)
342 {
343         return do_maps_open(inode, file, &proc_pid_maps_op);
344 }
345
346 static int tid_maps_open(struct inode *inode, struct file *file)
347 {
348         return do_maps_open(inode, file, &proc_tid_maps_op);
349 }
350
351 const struct file_operations proc_pid_maps_operations = {
352         .open           = pid_maps_open,
353         .read           = seq_read,
354         .llseek         = seq_lseek,
355         .release        = seq_release_private,
356 };
357
358 const struct file_operations proc_tid_maps_operations = {
359         .open           = tid_maps_open,
360         .read           = seq_read,
361         .llseek         = seq_lseek,
362         .release        = seq_release_private,
363 };
364
365 /*
366  * Proportional Set Size(PSS): my share of RSS.
367  *
368  * PSS of a process is the count of pages it has in memory, where each
369  * page is divided by the number of processes sharing it.  So if a
370  * process has 1000 pages all to itself, and 1000 shared with one other
371  * process, its PSS will be 1500.
372  *
373  * To keep (accumulated) division errors low, we adopt a 64bit
374  * fixed-point pss counter to minimize division errors. So (pss >>
375  * PSS_SHIFT) would be the real byte count.
376  *
377  * A shift of 12 before division means (assuming 4K page size):
378  *      - 1M 3-user-pages add up to 8KB errors;
379  *      - supports mapcount up to 2^24, or 16M;
380  *      - supports PSS up to 2^52 bytes, or 4PB.
381  */
382 #define PSS_SHIFT 12
383
384 #ifdef CONFIG_PROC_PAGE_MONITOR
385 struct mem_size_stats {
386         struct vm_area_struct *vma;
387         unsigned long resident;
388         unsigned long shared_clean;
389         unsigned long shared_dirty;
390         unsigned long private_clean;
391         unsigned long private_dirty;
392         unsigned long referenced;
393         unsigned long anonymous;
394         unsigned long anonymous_thp;
395         unsigned long swap;
396         unsigned long nonlinear;
397         u64 pss;
398 };
399
400
401 static void smaps_pte_entry(pte_t ptent, unsigned long addr,
402                 unsigned long ptent_size, struct mm_walk *walk)
403 {
404         struct mem_size_stats *mss = walk->private;
405         struct vm_area_struct *vma = mss->vma;
406         pgoff_t pgoff = linear_page_index(vma, addr);
407         struct page *page = NULL;
408         int mapcount;
409
410         if (pte_present(ptent)) {
411                 page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
412         } else if (is_swap_pte(ptent)) {
413                 swp_entry_t swpent = pte_to_swp_entry(ptent);
414
415                 if (!non_swap_entry(swpent))
416                         mss->swap += ptent_size;
417                 else if (is_migration_entry(swpent))
418                         page = migration_entry_to_page(swpent);
419         } else if (pte_file(ptent)) {
420                 if (pte_to_pgoff(ptent) != pgoff)
421                         mss->nonlinear += ptent_size;
422         }
423
424         if (!page)
425                 return;
426
427         if (PageAnon(page))
428                 mss->anonymous += ptent_size;
429
430         if (page->index != pgoff)
431                 mss->nonlinear += ptent_size;
432
433         mss->resident += ptent_size;
434         /* Accumulate the size in pages that have been accessed. */
435         if (pte_young(ptent) || PageReferenced(page))
436                 mss->referenced += ptent_size;
437         mapcount = page_mapcount(page);
438         if (mapcount >= 2) {
439                 if (pte_dirty(ptent) || PageDirty(page))
440                         mss->shared_dirty += ptent_size;
441                 else
442                         mss->shared_clean += ptent_size;
443                 mss->pss += (ptent_size << PSS_SHIFT) / mapcount;
444         } else {
445                 if (pte_dirty(ptent) || PageDirty(page))
446                         mss->private_dirty += ptent_size;
447                 else
448                         mss->private_clean += ptent_size;
449                 mss->pss += (ptent_size << PSS_SHIFT);
450         }
451 }
452
453 static int smaps_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
454                            struct mm_walk *walk)
455 {
456         struct mem_size_stats *mss = walk->private;
457         struct vm_area_struct *vma = mss->vma;
458         pte_t *pte;
459         spinlock_t *ptl;
460
461         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma) == 1) {
462                 smaps_pte_entry(*(pte_t *)pmd, addr, HPAGE_PMD_SIZE, walk);
463                 spin_unlock(&walk->mm->page_table_lock);
464                 mss->anonymous_thp += HPAGE_PMD_SIZE;
465                 return 0;
466         }
467
468         if (pmd_trans_unstable(pmd))
469                 return 0;
470         /*
471          * The mmap_sem held all the way back in m_start() is what
472          * keeps khugepaged out of here and from collapsing things
473          * in here.
474          */
475         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
476         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
477                 smaps_pte_entry(*pte, addr, PAGE_SIZE, walk);
478         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
479         cond_resched();
480         return 0;
481 }
482
483 static int show_smap(struct seq_file *m, void *v, int is_pid)
484 {
485         struct proc_maps_private *priv = m->private;
486         struct task_struct *task = priv->task;
487         struct vm_area_struct *vma = v;
488         struct mem_size_stats mss;
489         struct mm_walk smaps_walk = {
490                 .pmd_entry = smaps_pte_range,
491                 .mm = vma->vm_mm,
492                 .private = &mss,
493         };
494
495         memset(&mss, 0, sizeof mss);
496         mss.vma = vma;
497         /* mmap_sem is held in m_start */
498         if (vma->vm_mm && !is_vm_hugetlb_page(vma))
499                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end, &smaps_walk);
500
501         show_map_vma(m, vma, is_pid);
502
503         seq_printf(m,
504                    "Size:           %8lu kB\n"
505                    "Rss:            %8lu kB\n"
506                    "Pss:            %8lu kB\n"
507                    "Shared_Clean:   %8lu kB\n"
508                    "Shared_Dirty:   %8lu kB\n"
509                    "Private_Clean:  %8lu kB\n"
510                    "Private_Dirty:  %8lu kB\n"
511                    "Referenced:     %8lu kB\n"
512                    "Anonymous:      %8lu kB\n"
513                    "AnonHugePages:  %8lu kB\n"
514                    "Swap:           %8lu kB\n"
515                    "KernelPageSize: %8lu kB\n"
516                    "MMUPageSize:    %8lu kB\n"
517                    "Locked:         %8lu kB\n",
518                    (vma->vm_end - vma->vm_start) >> 10,
519                    mss.resident >> 10,
520                    (unsigned long)(mss.pss >> (10 + PSS_SHIFT)),
521                    mss.shared_clean  >> 10,
522                    mss.shared_dirty  >> 10,
523                    mss.private_clean >> 10,
524                    mss.private_dirty >> 10,
525                    mss.referenced >> 10,
526                    mss.anonymous >> 10,
527                    mss.anonymous_thp >> 10,
528                    mss.swap >> 10,
529                    vma_kernel_pagesize(vma) >> 10,
530                    vma_mmu_pagesize(vma) >> 10,
531                    (vma->vm_flags & VM_LOCKED) ?
532                         (unsigned long)(mss.pss >> (10 + PSS_SHIFT)) : 0);
533
534         if (vma->vm_flags & VM_NONLINEAR)
535                 seq_printf(m, "Nonlinear:      %8lu kB\n",
536                                 mss.nonlinear >> 10);
537
538         if (m->count < m->size)  /* vma is copied successfully */
539                 m->version = (vma != get_gate_vma(task->mm))
540                         ? vma->vm_start : 0;
541         return 0;
542 }
543
544 static int show_pid_smap(struct seq_file *m, void *v)
545 {
546         return show_smap(m, v, 1);
547 }
548
549 static int show_tid_smap(struct seq_file *m, void *v)
550 {
551         return show_smap(m, v, 0);
552 }
553
554 static const struct seq_operations proc_pid_smaps_op = {
555         .start  = m_start,
556         .next   = m_next,
557         .stop   = m_stop,
558         .show   = show_pid_smap
559 };
560
561 static const struct seq_operations proc_tid_smaps_op = {
562         .start  = m_start,
563         .next   = m_next,
564         .stop   = m_stop,
565         .show   = show_tid_smap
566 };
567
568 static int pid_smaps_open(struct inode *inode, struct file *file)
569 {
570         return do_maps_open(inode, file, &proc_pid_smaps_op);
571 }
572
573 static int tid_smaps_open(struct inode *inode, struct file *file)
574 {
575         return do_maps_open(inode, file, &proc_tid_smaps_op);
576 }
577
578 const struct file_operations proc_pid_smaps_operations = {
579         .open           = pid_smaps_open,
580         .read           = seq_read,
581         .llseek         = seq_lseek,
582         .release        = seq_release_private,
583 };
584
585 const struct file_operations proc_tid_smaps_operations = {
586         .open           = tid_smaps_open,
587         .read           = seq_read,
588         .llseek         = seq_lseek,
589         .release        = seq_release_private,
590 };
591
592 static int clear_refs_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
593                                 unsigned long end, struct mm_walk *walk)
594 {
595         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
596         pte_t *pte, ptent;
597         spinlock_t *ptl;
598         struct page *page;
599
600         split_huge_page_pmd(walk->mm, pmd);
601         if (pmd_trans_unstable(pmd))
602                 return 0;
603
604         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
605         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE) {
606                 ptent = *pte;
607                 if (!pte_present(ptent))
608                         continue;
609
610                 page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
611                 if (!page)
612                         continue;
613
614                 /* Clear accessed and referenced bits. */
615                 ptep_test_and_clear_young(vma, addr, pte);
616                 ClearPageReferenced(page);
617         }
618         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
619         cond_resched();
620         return 0;
621 }
622
623 #define CLEAR_REFS_ALL 1
624 #define CLEAR_REFS_ANON 2
625 #define CLEAR_REFS_MAPPED 3
626
627 static ssize_t clear_refs_write(struct file *file, const char __user *buf,
628                                 size_t count, loff_t *ppos)
629 {
630         struct task_struct *task;
631         char buffer[PROC_NUMBUF];
632         struct mm_struct *mm;
633         struct vm_area_struct *vma;
634         int type;
635         int rv;
636
637         memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
638         if (count > sizeof(buffer) - 1)
639                 count = sizeof(buffer) - 1;
640         if (copy_from_user(buffer, buf, count))
641                 return -EFAULT;
642         rv = kstrtoint(strstrip(buffer), 10, &type);
643         if (rv < 0)
644                 return rv;
645         if (type < CLEAR_REFS_ALL || type > CLEAR_REFS_MAPPED)
646                 return -EINVAL;
647         task = get_proc_task(file->f_path.dentry->d_inode);
648         if (!task)
649                 return -ESRCH;
650         mm = get_task_mm(task);
651         if (mm) {
652                 struct mm_walk clear_refs_walk = {
653                         .pmd_entry = clear_refs_pte_range,
654                         .mm = mm,
655                 };
656                 down_read(&mm->mmap_sem);
657                 for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
658                         clear_refs_walk.private = vma;
659                         if (is_vm_hugetlb_page(vma))
660                                 continue;
661                         /*
662                          * Writing 1 to /proc/pid/clear_refs affects all pages.
663                          *
664                          * Writing 2 to /proc/pid/clear_refs only affects
665                          * Anonymous pages.
666                          *
667                          * Writing 3 to /proc/pid/clear_refs only affects file
668                          * mapped pages.
669                          */
670                         if (type == CLEAR_REFS_ANON && vma->vm_file)
671                                 continue;
672                         if (type == CLEAR_REFS_MAPPED && !vma->vm_file)
673                                 continue;
674                         walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
675                                         &clear_refs_walk);
676                 }
677                 flush_tlb_mm(mm);
678                 up_read(&mm->mmap_sem);
679                 mmput(mm);
680         }
681         put_task_struct(task);
682
683         return count;
684 }
685
686 const struct file_operations proc_clear_refs_operations = {
687         .write          = clear_refs_write,
688         .llseek         = noop_llseek,
689 };
690
691 typedef struct {
692         u64 pme;
693 } pagemap_entry_t;
694
695 struct pagemapread {
696         int pos, len;
697         pagemap_entry_t *buffer;
698 };
699
700 #define PAGEMAP_WALK_SIZE       (PMD_SIZE)
701 #define PAGEMAP_WALK_MASK       (PMD_MASK)
702
703 #define PM_ENTRY_BYTES      sizeof(u64)
704 #define PM_STATUS_BITS      3
705 #define PM_STATUS_OFFSET    (64 - PM_STATUS_BITS)
706 #define PM_STATUS_MASK      (((1LL << PM_STATUS_BITS) - 1) << PM_STATUS_OFFSET)
707 #define PM_STATUS(nr)       (((nr) << PM_STATUS_OFFSET) & PM_STATUS_MASK)
708 #define PM_PSHIFT_BITS      6
709 #define PM_PSHIFT_OFFSET    (PM_STATUS_OFFSET - PM_PSHIFT_BITS)
710 #define PM_PSHIFT_MASK      (((1LL << PM_PSHIFT_BITS) - 1) << PM_PSHIFT_OFFSET)
711 #define PM_PSHIFT(x)        (((u64) (x) << PM_PSHIFT_OFFSET) & PM_PSHIFT_MASK)
712 #define PM_PFRAME_MASK      ((1LL << PM_PSHIFT_OFFSET) - 1)
713 #define PM_PFRAME(x)        ((x) & PM_PFRAME_MASK)
714
715 #define PM_PRESENT          PM_STATUS(4LL)
716 #define PM_SWAP             PM_STATUS(2LL)
717 #define PM_FILE             PM_STATUS(1LL)
718 #define PM_NOT_PRESENT      PM_PSHIFT(PAGE_SHIFT)
719 #define PM_END_OF_BUFFER    1
720
721 static inline pagemap_entry_t make_pme(u64 val)
722 {
723         return (pagemap_entry_t) { .pme = val };
724 }
725
726 static int add_to_pagemap(unsigned long addr, pagemap_entry_t *pme,
727                           struct pagemapread *pm)
728 {
729         pm->buffer[pm->pos++] = *pme;
730         if (pm->pos >= pm->len)
731                 return PM_END_OF_BUFFER;
732         return 0;
733 }
734
735 static int pagemap_pte_hole(unsigned long start, unsigned long end,
736                                 struct mm_walk *walk)
737 {
738         struct pagemapread *pm = walk->private;
739         unsigned long addr;
740         int err = 0;
741         pagemap_entry_t pme = make_pme(PM_NOT_PRESENT);
742
743         for (addr = start; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
744                 err = add_to_pagemap(addr, &pme, pm);
745                 if (err)
746                         break;
747         }
748         return err;
749 }
750
751 static void pte_to_pagemap_entry(pagemap_entry_t *pme,
752                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, pte_t pte)
753 {
754         u64 frame, flags;
755         struct page *page = NULL;
756
757         if (pte_present(pte)) {
758                 frame = pte_pfn(pte);
759                 flags = PM_PRESENT;
760                 page = vm_normal_page(vma, addr, pte);
761         } else if (is_swap_pte(pte)) {
762                 swp_entry_t entry = pte_to_swp_entry(pte);
763
764                 frame = swp_type(entry) |
765                         (swp_offset(entry) << MAX_SWAPFILES_SHIFT);
766                 flags = PM_SWAP;
767                 if (is_migration_entry(entry))
768                         page = migration_entry_to_page(entry);
769         } else {
770                 *pme = make_pme(PM_NOT_PRESENT);
771                 return;
772         }
773
774         if (page && !PageAnon(page))
775                 flags |= PM_FILE;
776
777         *pme = make_pme(PM_PFRAME(frame) | PM_PSHIFT(PAGE_SHIFT) | flags);
778 }
779
780 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
781 static void thp_pmd_to_pagemap_entry(pagemap_entry_t *pme,
782                                         pmd_t pmd, int offset)
783 {
784         /*
785          * Currently pmd for thp is always present because thp can not be
786          * swapped-out, migrated, or HWPOISONed (split in such cases instead.)
787          * This if-check is just to prepare for future implementation.
788          */
789         if (pmd_present(pmd))
790                 *pme = make_pme(PM_PFRAME(pmd_pfn(pmd) + offset)
791                                 | PM_PSHIFT(PAGE_SHIFT) | PM_PRESENT);
792         else
793                 *pme = make_pme(PM_NOT_PRESENT);
794 }
795 #else
796 static inline void thp_pmd_to_pagemap_entry(pagemap_entry_t *pme,
797                                                 pmd_t pmd, int offset)
798 {
799 }
800 #endif
801
802 static int pagemap_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
803                              struct mm_walk *walk)
804 {
805         struct vm_area_struct *vma;
806         struct pagemapread *pm = walk->private;
807         pte_t *pte;
808         int err = 0;
809         pagemap_entry_t pme = make_pme(PM_NOT_PRESENT);
810
811         /* find the first VMA at or above 'addr' */
812         vma = find_vma(walk->mm, addr);
813         if (vma && pmd_trans_huge_lock(pmd, vma) == 1) {
814                 for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
815                         unsigned long offset;
816
817                         offset = (addr & ~PAGEMAP_WALK_MASK) >>
818                                         PAGE_SHIFT;
819                         thp_pmd_to_pagemap_entry(&pme, *pmd, offset);
820                         err = add_to_pagemap(addr, &pme, pm);
821                         if (err)
822                                 break;
823                 }
824                 spin_unlock(&walk->mm->page_table_lock);
825                 return err;
826         }
827
828         if (pmd_trans_unstable(pmd))
829                 return 0;
830         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
831
832                 /* check to see if we've left 'vma' behind
833                  * and need a new, higher one */
834                 if (vma && (addr >= vma->vm_end)) {
835                         vma = find_vma(walk->mm, addr);
836                         pme = make_pme(PM_NOT_PRESENT);
837                 }
838
839                 /* check that 'vma' actually covers this address,
840                  * and that it isn't a huge page vma */
841                 if (vma && (vma->vm_start <= addr) &&
842                     !is_vm_hugetlb_page(vma)) {
843                         pte = pte_offset_map(pmd, addr);
844                         pte_to_pagemap_entry(&pme, vma, addr, *pte);
845                         /* unmap before userspace copy */
846                         pte_unmap(pte);
847                 }
848                 err = add_to_pagemap(addr, &pme, pm);
849                 if (err)
850                         return err;
851         }
852
853         cond_resched();
854
855         return err;
856 }
857
858 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
859 static void huge_pte_to_pagemap_entry(pagemap_entry_t *pme,
860                                         pte_t pte, int offset)
861 {
862         if (pte_present(pte))
863                 *pme = make_pme(PM_PFRAME(pte_pfn(pte) + offset)
864                                 | PM_PSHIFT(PAGE_SHIFT) | PM_PRESENT);
865         else
866                 *pme = make_pme(PM_NOT_PRESENT);
867 }
868
869 /* This function walks within one hugetlb entry in the single call */
870 static int pagemap_hugetlb_range(pte_t *pte, unsigned long hmask,
871                                  unsigned long addr, unsigned long end,
872                                  struct mm_walk *walk)
873 {
874         struct pagemapread *pm = walk->private;
875         int err = 0;
876         pagemap_entry_t pme;
877
878         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
879                 int offset = (addr & ~hmask) >> PAGE_SHIFT;
880                 huge_pte_to_pagemap_entry(&pme, *pte, offset);
881                 err = add_to_pagemap(addr, &pme, pm);
882                 if (err)
883                         return err;
884         }
885
886         cond_resched();
887
888         return err;
889 }
890 #endif /* HUGETLB_PAGE */
891
892 /*
893  * /proc/pid/pagemap - an array mapping virtual pages to pfns
894  *
895  * For each page in the address space, this file contains one 64-bit entry
896  * consisting of the following:
897  *
898  * Bits 0-54  page frame number (PFN) if present
899  * Bits 0-4   swap type if swapped
900  * Bits 5-54  swap offset if swapped
901  * Bits 55-60 page shift (page size = 1<<page shift)
902  * Bit  61    page is file-page or shared-anon
903  * Bit  62    page swapped
904  * Bit  63    page present
905  *
906  * If the page is not present but in swap, then the PFN contains an
907  * encoding of the swap file number and the page's offset into the
908  * swap. Unmapped pages return a null PFN. This allows determining
909  * precisely which pages are mapped (or in swap) and comparing mapped
910  * pages between processes.
911  *
912  * Efficient users of this interface will use /proc/pid/maps to
913  * determine which areas of memory are actually mapped and llseek to
914  * skip over unmapped regions.
915  */
916 static ssize_t pagemap_read(struct file *file, char __user *buf,
917                             size_t count, loff_t *ppos)
918 {
919         struct task_struct *task = get_proc_task(file->f_path.dentry->d_inode);
920         struct mm_struct *mm;
921         struct pagemapread pm;
922         int ret = -ESRCH;
923         struct mm_walk pagemap_walk = {};
924         unsigned long src;
925         unsigned long svpfn;
926         unsigned long start_vaddr;
927         unsigned long end_vaddr;
928         int copied = 0;
929
930         if (!task)
931                 goto out;
932
933         ret = -EINVAL;
934         /* file position must be aligned */
935         if ((*ppos % PM_ENTRY_BYTES) || (count % PM_ENTRY_BYTES))
936                 goto out_task;
937
938         ret = 0;
939         if (!count)
940                 goto out_task;
941
942         pm.len = PM_ENTRY_BYTES * (PAGEMAP_WALK_SIZE >> PAGE_SHIFT);
943         pm.buffer = kmalloc(pm.len, GFP_TEMPORARY);
944         ret = -ENOMEM;
945         if (!pm.buffer)
946                 goto out_task;
947
948         mm = mm_access(task, PTRACE_MODE_READ);
949         ret = PTR_ERR(mm);
950         if (!mm || IS_ERR(mm))
951                 goto out_free;
952
953         pagemap_walk.pmd_entry = pagemap_pte_range;
954         pagemap_walk.pte_hole = pagemap_pte_hole;
955 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
956         pagemap_walk.hugetlb_entry = pagemap_hugetlb_range;
957 #endif
958         pagemap_walk.mm = mm;
959         pagemap_walk.private = &pm;
960
961         src = *ppos;
962         svpfn = src / PM_ENTRY_BYTES;
963         start_vaddr = svpfn << PAGE_SHIFT;
964         end_vaddr = TASK_SIZE_OF(task);
965
966         /* watch out for wraparound */
967         if (svpfn > TASK_SIZE_OF(task) >> PAGE_SHIFT)
968                 start_vaddr = end_vaddr;
969
970         /*
971          * The odds are that this will stop walking way
972          * before end_vaddr, because the length of the
973          * user buffer is tracked in "pm", and the walk
974          * will stop when we hit the end of the buffer.
975          */
976         ret = 0;
977         while (count && (start_vaddr < end_vaddr)) {
978                 int len;
979                 unsigned long end;
980
981                 pm.pos = 0;
982                 end = (start_vaddr + PAGEMAP_WALK_SIZE) & PAGEMAP_WALK_MASK;
983                 /* overflow ? */
984                 if (end < start_vaddr || end > end_vaddr)
985                         end = end_vaddr;
986                 down_read(&mm->mmap_sem);
987                 ret = walk_page_range(start_vaddr, end, &pagemap_walk);
988                 up_read(&mm->mmap_sem);
989                 start_vaddr = end;
990
991                 len = min(count, PM_ENTRY_BYTES * pm.pos);
992                 if (copy_to_user(buf, pm.buffer, len)) {
993                         ret = -EFAULT;
994                         goto out_mm;
995                 }
996                 copied += len;
997                 buf += len;
998                 count -= len;
999         }
1000         *ppos += copied;
1001         if (!ret || ret == PM_END_OF_BUFFER)
1002                 ret = copied;
1003
1004 out_mm:
1005         mmput(mm);
1006 out_free:
1007         kfree(pm.buffer);
1008 out_task:
1009         put_task_struct(task);
1010 out:
1011         return ret;
1012 }
1013
1014 const struct file_operations proc_pagemap_operations = {
1015         .llseek         = mem_lseek, /* borrow this */
1016         .read           = pagemap_read,
1017 };
1018 #endif /* CONFIG_PROC_PAGE_MONITOR */
1019
1020 #ifdef CONFIG_NUMA
1021
1022 struct numa_maps {
1023         struct vm_area_struct *vma;
1024         unsigned long pages;
1025         unsigned long anon;
1026         unsigned long active;
1027         unsigned long writeback;
1028         unsigned long mapcount_max;
1029         unsigned long dirty;
1030         unsigned long swapcache;
1031         unsigned long node[MAX_NUMNODES];
1032 };
1033
1034 struct numa_maps_private {
1035         struct proc_maps_private proc_maps;
1036         struct numa_maps md;
1037 };
1038
1039 static void gather_stats(struct page *page, struct numa_maps *md, int pte_dirty,
1040                         unsigned long nr_pages)
1041 {
1042         int count = page_mapcount(page);
1043
1044         md->pages += nr_pages;
1045         if (pte_dirty || PageDirty(page))
1046                 md->dirty += nr_pages;
1047
1048         if (PageSwapCache(page))
1049                 md->swapcache += nr_pages;
1050
1051         if (PageActive(page) || PageUnevictable(page))
1052                 md->active += nr_pages;
1053
1054         if (PageWriteback(page))
1055                 md->writeback += nr_pages;
1056
1057         if (PageAnon(page))
1058                 md->anon += nr_pages;
1059
1060         if (count > md->mapcount_max)
1061                 md->mapcount_max = count;
1062
1063         md->node[page_to_nid(page)] += nr_pages;
1064 }
1065
1066 static struct page *can_gather_numa_stats(pte_t pte, struct vm_area_struct *vma,
1067                 unsigned long addr)
1068 {
1069         struct page *page;
1070         int nid;
1071
1072         if (!pte_present(pte))
1073                 return NULL;
1074
1075         page = vm_normal_page(vma, addr, pte);
1076         if (!page)
1077                 return NULL;
1078
1079         if (PageReserved(page))
1080                 return NULL;
1081
1082         nid = page_to_nid(page);
1083         if (!node_isset(nid, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
1084                 return NULL;
1085
1086         return page;
1087 }
1088
1089 static int gather_pte_stats(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
1090                 unsigned long end, struct mm_walk *walk)
1091 {
1092         struct numa_maps *md;
1093         spinlock_t *ptl;
1094         pte_t *orig_pte;
1095         pte_t *pte;
1096
1097         md = walk->private;
1098
1099         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, md->vma) == 1) {
1100                 pte_t huge_pte = *(pte_t *)pmd;
1101                 struct page *page;
1102
1103                 page = can_gather_numa_stats(huge_pte, md->vma, addr);
1104                 if (page)
1105                         gather_stats(page, md, pte_dirty(huge_pte),
1106                                      HPAGE_PMD_SIZE/PAGE_SIZE);
1107                 spin_unlock(&walk->mm->page_table_lock);
1108                 return 0;
1109         }
1110
1111         if (pmd_trans_unstable(pmd))
1112                 return 0;
1113         orig_pte = pte = pte_offset_map_lock(walk->mm, pmd, addr, &ptl);
1114         do {
1115                 struct page *page = can_gather_numa_stats(*pte, md->vma, addr);
1116                 if (!page)
1117                         continue;
1118                 gather_stats(page, md, pte_dirty(*pte), 1);
1119
1120         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
1121         pte_unmap_unlock(orig_pte, ptl);
1122         return 0;
1123 }
1124 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
1125 static int gather_hugetbl_stats(pte_t *pte, unsigned long hmask,
1126                 unsigned long addr, unsigned long end, struct mm_walk *walk)
1127 {
1128         struct numa_maps *md;
1129         struct page *page;
1130
1131         if (pte_none(*pte))
1132                 return 0;
1133
1134         page = pte_page(*pte);
1135         if (!page)
1136                 return 0;
1137
1138         md = walk->private;
1139         gather_stats(page, md, pte_dirty(*pte), 1);
1140         return 0;
1141 }
1142
1143 #else
1144 static int gather_hugetbl_stats(pte_t *pte, unsigned long hmask,
1145                 unsigned long addr, unsigned long end, struct mm_walk *walk)
1146 {
1147         return 0;
1148 }
1149 #endif
1150
1151 /*
1152  * Display pages allocated per node and memory policy via /proc.
1153  */
1154 static int show_numa_map(struct seq_file *m, void *v, int is_pid)
1155 {
1156         struct numa_maps_private *numa_priv = m->private;
1157         struct proc_maps_private *proc_priv = &numa_priv->proc_maps;
1158         struct vm_area_struct *vma = v;
1159         struct numa_maps *md = &numa_priv->md;
1160         struct file *file = vma->vm_file;
1161         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
1162         struct mm_walk walk = {};
1163         struct mempolicy *pol;
1164         int n;
1165         char buffer[50];
1166
1167         if (!mm)
1168                 return 0;
1169
1170         /* Ensure we start with an empty set of numa_maps statistics. */
1171         memset(md, 0, sizeof(*md));
1172
1173         md->vma = vma;
1174
1175         walk.hugetlb_entry = gather_hugetbl_stats;
1176         walk.pmd_entry = gather_pte_stats;
1177         walk.private = md;
1178         walk.mm = mm;
1179
1180         pol = get_vma_policy(proc_priv->task, vma, vma->vm_start);
1181         mpol_to_str(buffer, sizeof(buffer), pol, 0);
1182         mpol_cond_put(pol);
1183
1184         seq_printf(m, "%08lx %s", vma->vm_start, buffer);
1185
1186         if (file) {
1187                 seq_printf(m, " file=");
1188                 seq_path(m, &file->f_path, "\n\t= ");
1189         } else if (vma->vm_start <= mm->brk && vma->vm_end >= mm->start_brk) {
1190                 seq_printf(m, " heap");
1191         } else {
1192                 pid_t tid = vm_is_stack(proc_priv->task, vma, is_pid);
1193                 if (tid != 0) {
1194                         /*
1195                          * Thread stack in /proc/PID/task/TID/maps or
1196                          * the main process stack.
1197                          */
1198                         if (!is_pid || (vma->vm_start <= mm->start_stack &&
1199                             vma->vm_end >= mm->start_stack))
1200                                 seq_printf(m, " stack");
1201                         else
1202                                 seq_printf(m, " stack:%d", tid);
1203                 }
1204         }
1205
1206         if (is_vm_hugetlb_page(vma))
1207                 seq_printf(m, " huge");
1208
1209         walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end, &walk);
1210
1211         if (!md->pages)
1212                 goto out;
1213
1214         if (md->anon)
1215                 seq_printf(m, " anon=%lu", md->anon);
1216
1217         if (md->dirty)
1218                 seq_printf(m, " dirty=%lu", md->dirty);
1219
1220         if (md->pages != md->anon && md->pages != md->dirty)
1221                 seq_printf(m, " mapped=%lu", md->pages);
1222
1223         if (md->mapcount_max > 1)
1224                 seq_printf(m, " mapmax=%lu", md->mapcount_max);
1225
1226         if (md->swapcache)
1227                 seq_printf(m, " swapcache=%lu", md->swapcache);
1228
1229         if (md->active < md->pages && !is_vm_hugetlb_page(vma))
1230                 seq_printf(m, " active=%lu", md->active);
1231
1232         if (md->writeback)
1233                 seq_printf(m, " writeback=%lu", md->writeback);
1234
1235         for_each_node_state(n, N_HIGH_MEMORY)
1236                 if (md->node[n])
1237                         seq_printf(m, " N%d=%lu", n, md->node[n]);
1238 out:
1239         seq_putc(m, '\n');
1240
1241         if (m->count < m->size)
1242                 m->version = (vma != proc_priv->tail_vma) ? vma->vm_start : 0;
1243         return 0;
1244 }
1245
1246 static int show_pid_numa_map(struct seq_file *m, void *v)
1247 {
1248         return show_numa_map(m, v, 1);
1249 }
1250
1251 static int show_tid_numa_map(struct seq_file *m, void *v)
1252 {
1253         return show_numa_map(m, v, 0);
1254 }
1255
1256 static const struct seq_operations proc_pid_numa_maps_op = {
1257         .start  = m_start,
1258         .next   = m_next,
1259         .stop   = m_stop,
1260         .show   = show_pid_numa_map,
1261 };
1262
1263 static const struct seq_operations proc_tid_numa_maps_op = {
1264         .start  = m_start,
1265         .next   = m_next,
1266         .stop   = m_stop,
1267         .show   = show_tid_numa_map,
1268 };
1269
1270 static int numa_maps_open(struct inode *inode, struct file *file,
1271                           const struct seq_operations *ops)
1272 {
1273         struct numa_maps_private *priv;
1274         int ret = -ENOMEM;
1275         priv = kzalloc(sizeof(*priv), GFP_KERNEL);
1276         if (priv) {
1277                 priv->proc_maps.pid = proc_pid(inode);
1278                 ret = seq_open(file, ops);
1279                 if (!ret) {
1280                         struct seq_file *m = file->private_data;
1281                         m->private = priv;
1282                 } else {
1283                         kfree(priv);
1284                 }
1285         }
1286         return ret;
1287 }
1288
1289 static int pid_numa_maps_open(struct inode *inode, struct file *file)
1290 {
1291         return numa_maps_open(inode, file, &proc_pid_numa_maps_op);
1292 }
1293
1294 static int tid_numa_maps_open(struct inode *inode, struct file *file)
1295 {
1296         return numa_maps_open(inode, file, &proc_tid_numa_maps_op);
1297 }
1298
1299 const struct file_operations proc_pid_numa_maps_operations = {
1300         .open           = pid_numa_maps_open,
1301         .read           = seq_read,
1302         .llseek         = seq_lseek,
1303         .release        = seq_release_private,
1304 };
1305
1306 const struct file_operations proc_tid_numa_maps_operations = {
1307         .open           = tid_numa_maps_open,
1308         .read           = seq_read,
1309         .llseek         = seq_lseek,
1310         .release        = seq_release_private,
1311 };
1312 #endif /* CONFIG_NUMA */