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