fs/proc/page.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 #include <linux/memblock.h>
   3 #include <linux/compiler.h>
   4 #include <linux/fs.h>
   5 #include <linux/init.h>
   6 #include <linux/ksm.h>
   7 #include <linux/mm.h>
   8 #include <linux/mmzone.h>
   9 #include <linux/huge_mm.h>
  10 #include <linux/proc_fs.h>
  11 #include <linux/seq_file.h>
  12 #include <linux/hugetlb.h>
  13 #include <linux/memremap.h>
  14 #include <linux/memcontrol.h>
  15 #include <linux/mmu_notifier.h>
  16 #include <linux/page_idle.h>
  17 #include <linux/kernel-page-flags.h>
  18 #include <linux/uaccess.h>
  19 #include "internal.h"
  20
  21 #define KPMSIZE sizeof(u64)
  22 #define KPMMASK (KPMSIZE - 1)
  23 #define KPMBITS (KPMSIZE * BITS_PER_BYTE)
  24
  25 static inline unsigned long get_max_dump_pfn(void)
  26 {
  27 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
  28         /*
  29          * The memmap of early sections is completely populated and marked
  30          * online even if max_pfn does not fall on a section boundary -
  31          * pfn_to_online_page() will succeed on all pages. Allow inspecting
  32          * these memmaps.
  33          */
  34         return round_up(max_pfn, PAGES_PER_SECTION);
  35 #else
  36         return max_pfn;
  37 #endif
  38 }
  39
  40 /* /proc/kpagecount - an array exposing page counts
  41  *
  42  * Each entry is a u64 representing the corresponding
  43  * physical page count.
  44  */
  45 static ssize_t kpagecount_read(struct file *file, char __user *buf,
  46                              size_t count, loff_t *ppos)
  47 {
  48         const unsigned long max_dump_pfn = get_max_dump_pfn();
  49         u64 __user *out = (u64 __user *)buf;
  50         struct page *ppage;
  51         unsigned long src = *ppos;
  52         unsigned long pfn;
  53         ssize_t ret = 0;
  54         u64 pcount;
  55
  56         pfn = src / KPMSIZE;
  57         if (src & KPMMASK || count & KPMMASK)
  58                 return -EINVAL;
  59         if (src >= max_dump_pfn * KPMSIZE)
  60                 return 0;
  61         count = min_t(unsigned long, count, (max_dump_pfn * KPMSIZE) - src);
  62
  63         while (count > 0) {
  64                 /*
  65                  * TODO: ZONE_DEVICE support requires to identify
  66                  * memmaps that were actually initialized.
  67                  */
  68                 ppage = pfn_to_online_page(pfn);
  69
  70                 if (!ppage || PageSlab(ppage) || page_has_type(ppage))
  71                         pcount = 0;
  72                 else
  73                         pcount = page_mapcount(ppage);
  74
  75                 if (put_user(pcount, out)) {
  76                         ret = -EFAULT;
  77                         break;
  78                 }
  79
  80                 pfn++;
  81                 out++;
  82                 count -= KPMSIZE;
  83
  84                 cond_resched();
  85         }
  86
  87         *ppos += (char __user *)out - buf;
  88         if (!ret)
  89                 ret = (char __user *)out - buf;
  90         return ret;
  91 }
  92
  93 static const struct proc_ops kpagecount_proc_ops = {
  94         .proc_flags     = PROC_ENTRY_PERMANENT,
  95         .proc_lseek     = mem_lseek,
  96         .proc_read      = kpagecount_read,
  97 };
  98
  99 /* /proc/kpageflags - an array exposing page flags
 100  *
 101  * Each entry is a u64 representing the corresponding
 102  * physical page flags.
 103  */
 104
 105 static inline u64 kpf_copy_bit(u64 kflags, int ubit, int kbit)
 106 {
 107         return ((kflags >> kbit) & 1) << ubit;
 108 }
 109
 110 u64 stable_page_flags(struct page *page)
 111 {
 112         u64 k;
 113         u64 u;
 114
 115         /*
 116          * pseudo flag: KPF_NOPAGE
 117          * it differentiates a memory hole from a page with no flags
 118          */
 119         if (!page)
 120                 return 1 << KPF_NOPAGE;
 121
 122         k = page->flags;
 123         u = 0;
 124
 125         /*
 126          * pseudo flags for the well known (anonymous) memory mapped pages
 127          *
 128          * Note that page->_mapcount is overloaded in SLOB/SLUB/SLQB, so the
 129          * simple test in page_mapped() is not enough.
 130          */
 131         if (!PageSlab(page) && page_mapped(page))
 132                 u |= 1 << KPF_MMAP;
 133         if (PageAnon(page))
 134                 u |= 1 << KPF_ANON;
 135         if (PageKsm(page))
 136                 u |= 1 << KPF_KSM;
 137
 138         /*
 139          * compound pages: export both head/tail info
 140          * they together define a compound page's start/end pos and order
 141          */
 142         if (PageHead(page))
 143                 u |= 1 << KPF_COMPOUND_HEAD;
 144         if (PageTail(page))
 145                 u |= 1 << KPF_COMPOUND_TAIL;
 146         if (PageHuge(page))
 147                 u |= 1 << KPF_HUGE;
 148         /*
 149          * PageTransCompound can be true for non-huge compound pages (slab
 150          * pages or pages allocated by drivers with __GFP_COMP) because it
 151          * just checks PG_head/PG_tail, so we need to check PageLRU/PageAnon
 152          * to make sure a given page is a thp, not a non-huge compound page.
 153          */
 154         else if (PageTransCompound(page)) {
 155                 struct page *head = compound_head(page);
 156
 157                 if (PageLRU(head) || PageAnon(head))
 158                         u |= 1 << KPF_THP;
 159                 else if (is_huge_zero_page(head)) {
 160                         u |= 1 << KPF_ZERO_PAGE;
 161                         u |= 1 << KPF_THP;
 162                 }
 163         } else if (is_zero_pfn(page_to_pfn(page)))
 164                 u |= 1 << KPF_ZERO_PAGE;
 165
 166
 167         /*
 168          * Caveats on high order pages: page->_refcount will only be set
 169          * -1 on the head page; SLUB/SLQB do the same for PG_slab;
 170          * SLOB won't set PG_slab at all on compound pages.
 171          */
 172         if (PageBuddy(page))
 173                 u |= 1 << KPF_BUDDY;
 174         else if (page_count(page) == 0 && is_free_buddy_page(page))
 175                 u |= 1 << KPF_BUDDY;
 176
 177         if (PageOffline(page))
 178                 u |= 1 << KPF_OFFLINE;
 179         if (PageTable(page))
 180                 u |= 1 << KPF_PGTABLE;
 181
 182         if (page_is_idle(page))
 183                 u |= 1 << KPF_IDLE;
 184
 185         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_LOCKED,        PG_locked);
 186
 187         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_SLAB,          PG_slab);
 188         if (PageTail(page) && PageSlab(compound_head(page)))
 189                 u |= 1 << KPF_SLAB;
 190
 191         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_ERROR,         PG_error);
 192         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_DIRTY,         PG_dirty);
 193         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_UPTODATE,      PG_uptodate);
 194         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_WRITEBACK,     PG_writeback);
 195
 196         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_LRU,           PG_lru);
 197         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_REFERENCED,    PG_referenced);
 198         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_ACTIVE,        PG_active);
 199         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_RECLAIM,       PG_reclaim);
 200
 201         if (PageSwapCache(page))
 202                 u |= 1 << KPF_SWAPCACHE;
 203         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_SWAPBACKED,    PG_swapbacked);
 204
 205         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_UNEVICTABLE,   PG_unevictable);
 206         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_MLOCKED,       PG_mlocked);
 207
 208 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
 209         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_HWPOISON,      PG_hwpoison);
 210 #endif
 211
 212 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_PG_UNCACHED
 213         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_UNCACHED,      PG_uncached);
 214 #endif
 215
 216         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_RESERVED,      PG_reserved);
 217         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_MAPPEDTODISK,  PG_mappedtodisk);
 218         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_PRIVATE,       PG_private);
 219         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_PRIVATE_2,     PG_private_2);
 220         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_OWNER_PRIVATE, PG_owner_priv_1);
 221         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_ARCH,          PG_arch_1);
 222 #ifdef CONFIG_64BIT
 223         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_ARCH_2,        PG_arch_2);
 224 #endif
 225
 226         return u;
 227 };
 228
 229 static ssize_t kpageflags_read(struct file *file, char __user *buf,
 230                              size_t count, loff_t *ppos)
 231 {
 232         const unsigned long max_dump_pfn = get_max_dump_pfn();
 233         u64 __user *out = (u64 __user *)buf;
 234         struct page *ppage;
 235         unsigned long src = *ppos;
 236         unsigned long pfn;
 237         ssize_t ret = 0;
 238
 239         pfn = src / KPMSIZE;
 240         if (src & KPMMASK || count & KPMMASK)
 241                 return -EINVAL;
 242         if (src >= max_dump_pfn * KPMSIZE)
 243                 return 0;
 244         count = min_t(unsigned long, count, (max_dump_pfn * KPMSIZE) - src);
 245
 246         while (count > 0) {
 247                 /*
 248                  * TODO: ZONE_DEVICE support requires to identify
 249                  * memmaps that were actually initialized.
 250                  */
 251                 ppage = pfn_to_online_page(pfn);
 252
 253                 if (put_user(stable_page_flags(ppage), out)) {
 254                         ret = -EFAULT;
 255                         break;
 256                 }
 257
 258                 pfn++;
 259                 out++;
 260                 count -= KPMSIZE;
 261
 262                 cond_resched();
 263         }
 264
 265         *ppos += (char __user *)out - buf;
 266         if (!ret)
 267                 ret = (char __user *)out - buf;
 268         return ret;
 269 }
 270
 271 static const struct proc_ops kpageflags_proc_ops = {
 272         .proc_flags     = PROC_ENTRY_PERMANENT,
 273         .proc_lseek     = mem_lseek,
 274         .proc_read      = kpageflags_read,
 275 };
 276
 277 #ifdef CONFIG_MEMCG
 278 static ssize_t kpagecgroup_read(struct file *file, char __user *buf,
 279                                 size_t count, loff_t *ppos)
 280 {
 281         const unsigned long max_dump_pfn = get_max_dump_pfn();
 282         u64 __user *out = (u64 __user *)buf;
 283         struct page *ppage;
 284         unsigned long src = *ppos;
 285         unsigned long pfn;
 286         ssize_t ret = 0;
 287         u64 ino;
 288
 289         pfn = src / KPMSIZE;
 290         if (src & KPMMASK || count & KPMMASK)
 291                 return -EINVAL;
 292         if (src >= max_dump_pfn * KPMSIZE)
 293                 return 0;
 294         count = min_t(unsigned long, count, (max_dump_pfn * KPMSIZE) - src);
 295
 296         while (count > 0) {
 297                 /*
 298                  * TODO: ZONE_DEVICE support requires to identify
 299                  * memmaps that were actually initialized.
 300                  */
 301                 ppage = pfn_to_online_page(pfn);
 302
 303                 if (ppage)
 304                         ino = page_cgroup_ino(ppage);
 305                 else
 306                         ino = 0;
 307
 308                 if (put_user(ino, out)) {
 309                         ret = -EFAULT;
 310                         break;
 311                 }
 312
 313                 pfn++;
 314                 out++;
 315                 count -= KPMSIZE;
 316
 317                 cond_resched();
 318         }
 319
 320         *ppos += (char __user *)out - buf;
 321         if (!ret)
 322                 ret = (char __user *)out - buf;
 323         return ret;
 324 }
 325
 326 static const struct proc_ops kpagecgroup_proc_ops = {
 327         .proc_flags     = PROC_ENTRY_PERMANENT,
 328         .proc_lseek     = mem_lseek,
 329         .proc_read      = kpagecgroup_read,
 330 };
 331 #endif /* CONFIG_MEMCG */
 332
 333 static int __init proc_page_init(void)
 334 {
 335         proc_create("kpagecount", S_IRUSR, NULL, &kpagecount_proc_ops);
 336         proc_create("kpageflags", S_IRUSR, NULL, &kpageflags_proc_ops);
 337 #ifdef CONFIG_MEMCG
 338         proc_create("kpagecgroup", S_IRUSR, NULL, &kpagecgroup_proc_ops);
 339 #endif
 340         return 0;
 341 }
 342 fs_initcall(proc_page_init);