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