fs/proc/task_mmu.c

   1 #include <linux/mm.h>
   2 #include <linux/hugetlb.h>
   3 #include <linux/huge_mm.h>
   4 #include <linux/mount.h>
   5 #include <linux/seq_file.h>
   6 #include <linux/highmem.h>
   7 #include <linux/ptrace.h>
   8 #include <linux/slab.h>
   9 #include <linux/pagemap.h>
  10 #include <linux/mempolicy.h>
  11 #include <linux/rmap.h>
  12 #include <linux/swap.h>
  13 #include <linux/swapops.h>
  14 #include <linux/mmu_notifier.h>
  15
  16 #include <asm/elf.h>
  17 #include <asm/uaccess.h>
  18 #include <asm/tlbflush.h>
  19 #include "internal.h"
  20
  21 void task_mem(struct seq_file *m, struct mm_struct *mm)
  22 {
  23         unsigned long data, text, lib, swap;
  24         unsigned long hiwater_vm, total_vm, hiwater_rss, total_rss;
  25
  26         /*
  27          * Note: to minimize their overhead, mm maintains hiwater_vm and
  28          * hiwater_rss only when about to *lower* total_vm or rss.  Any
  29          * collector of these hiwater stats must therefore get total_vm
  30          * and rss too, which will usually be the higher.  Barriers? not
  31          * worth the effort, such snapshots can always be inconsistent.
  32          */
  33         hiwater_vm = total_vm = mm->total_vm;
  34         if (hiwater_vm < mm->hiwater_vm)
  35                 hiwater_vm = mm->hiwater_vm;
  36         hiwater_rss = total_rss = get_mm_rss(mm);
  37         if (hiwater_rss < mm->hiwater_rss)
  38                 hiwater_rss = mm->hiwater_rss;
  39
  40         data = mm->total_vm - mm->shared_vm - mm->stack_vm;
  41         text = (PAGE_ALIGN(mm->end_code) - (mm->start_code & PAGE_MASK)) >> 10;
  42         lib = (mm->exec_vm << (PAGE_SHIFT-10)) - text;
  43         swap = get_mm_counter(mm, MM_SWAPENTS);
  44         seq_printf(m,
  45                 "VmPeak:\t%8lu kB\n"
  46                 "VmSize:\t%8lu kB\n"
  47                 "VmLck:\t%8lu kB\n"
  48                 "VmPin:\t%8lu kB\n"
  49                 "VmHWM:\t%8lu kB\n"
  50                 "VmRSS:\t%8lu kB\n"
  51                 "VmData:\t%8lu kB\n"
  52                 "VmStk:\t%8lu kB\n"
  53                 "VmExe:\t%8lu kB\n"
  54                 "VmLib:\t%8lu kB\n"
  55                 "VmPTE:\t%8lu kB\n"
  56                 "VmSwap:\t%8lu kB\n",
  57                 hiwater_vm << (PAGE_SHIFT-10),
  58                 total_vm << (PAGE_SHIFT-10),
  59                 mm->locked_vm << (PAGE_SHIFT-10),
  60                 mm->pinned_vm << (PAGE_SHIFT-10),
  61                 hiwater_rss << (PAGE_SHIFT-10),
  62                 total_rss << (PAGE_SHIFT-10),
  63                 data << (PAGE_SHIFT-10),
  64                 mm->stack_vm << (PAGE_SHIFT-10), text, lib,
  65                 (PTRS_PER_PTE * sizeof(pte_t) *
  66                  atomic_long_read(&mm->nr_ptes)) >> 10,
  67                 swap << (PAGE_SHIFT-10));
  68 }
  69
  70 unsigned long task_vsize(struct mm_struct *mm)
  71 {
  72         return PAGE_SIZE * mm->total_vm;
  73 }
  74
  75 unsigned long task_statm(struct mm_struct *mm,
  76                          unsigned long *shared, unsigned long *text,
  77                          unsigned long *data, unsigned long *resident)
  78 {
  79         *shared = get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES);
  80         *text = (PAGE_ALIGN(mm->end_code) - (mm->start_code & PAGE_MASK))
  81                                                                 >> PAGE_SHIFT;
  82         *data = mm->total_vm - mm->shared_vm;
  83         *resident = *shared + get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
  84         return mm->total_vm;
  85 }
  86
  87 #ifdef CONFIG_NUMA
  88 /*
  89  * These functions are for numa_maps but called in generic **maps seq_file
  90  * ->start(), ->stop() ops.
  91  *
  92  * numa_maps scans all vmas under mmap_sem and checks their mempolicy.
  93  * Each mempolicy object is controlled by reference counting. The problem here
  94  * is how to avoid accessing dead mempolicy object.
  95  *
  96  * Because we're holding mmap_sem while reading seq_file, it's safe to access
  97  * each vma's mempolicy, no vma objects will never drop refs to mempolicy.
  98  *
  99  * A task's mempolicy (task->mempolicy) has different behavior. task->mempolicy
 100  * is set and replaced under mmap_sem but unrefed and cleared under task_lock().
 101  * So, without task_lock(), we cannot trust get_vma_policy() because we cannot
 102  * gurantee the task never exits under us. But taking task_lock() around
 103  * get_vma_plicy() causes lock order problem.
 104  *
 105  * To access task->mempolicy without lock, we hold a reference count of an
 106  * object pointed by task->mempolicy and remember it. This will guarantee
 107  * that task->mempolicy points to an alive object or NULL in numa_maps accesses.
 108  */
 109 static void hold_task_mempolicy(struct proc_maps_private *priv)
 110 {
 111         struct task_struct *task = priv->task;
 112
 113         task_lock(task);
 114         priv->task_mempolicy = task->mempolicy;
 115         mpol_get(priv->task_mempolicy);
 116         task_unlock(task);
 117 }
 118 static void release_task_mempolicy(struct proc_maps_private *priv)
 119 {
 120         mpol_put(priv->task_mempolicy);
 121 }
 122 #else
 123 static void hold_task_mempolicy(struct proc_maps_private *priv)
 124 {
 125 }
 126 static void release_task_mempolicy(struct proc_maps_private *priv)
 127 {
 128 }
 129 #endif
 130
 131 static void vma_stop(struct proc_maps_private *priv, struct vm_area_struct *vma)
 132 {
 133         if (vma && vma != priv->tail_vma) {
 134                 struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 135                 release_task_mempolicy(priv);
 136                 up_read(&mm->mmap_sem);
 137                 mmput(mm);
 138         }
 139 }
 140
 141 static void *m_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
 142 {
 143         struct proc_maps_private *priv = m->private;
 144         unsigned long last_addr = m->version;
 145         struct mm_struct *mm;
 146         struct vm_area_struct *vma, *tail_vma = NULL;
 147         loff_t l = *pos;
 148
 149         /* Clear the per syscall fields in priv */
 150         priv->task = NULL;
 151         priv->tail_vma = NULL;
 152
 153         /*
 154          * We remember last_addr rather than next_addr to hit with
 155          * mmap_cache most of the time. We have zero last_addr at
 156          * the beginning and also after lseek. We will have -1 last_addr
 157          * after the end of the vmas.
 158          */
 159
 160         if (last_addr == -1UL)
 161                 return NULL;
 162
 163         priv->task = get_pid_task(priv->pid, PIDTYPE_PID);
 164         if (!priv->task)
 165                 return ERR_PTR(-ESRCH);
 166
 167         mm = mm_access(priv->task, PTRACE_MODE_READ);
 168         if (!mm || IS_ERR(mm))
 169                 return mm;
 170         down_read(&mm->mmap_sem);
 171
 172         tail_vma = get_gate_vma(priv->task->mm);
 173         priv->tail_vma = tail_vma;
 174         hold_task_mempolicy(priv);
 175         /* Start with last addr hint */
 176         vma = find_vma(mm, last_addr);
 177         if (last_addr && vma) {
 178                 vma = vma->vm_next;
 179                 goto out;
 180         }
 181
 182         /*
 183          * Check the vma index is within the range and do
 184          * sequential scan until m_index.
 185          */
 186         vma = NULL;
 187         if ((unsigned long)l < mm->map_count) {
 188                 vma = mm->mmap;
 189                 while (l-- && vma)
 190                         vma = vma->vm_next;
 191                 goto out;
 192         }
 193
 194         if (l != mm->map_count)
 195                 tail_vma = NULL; /* After gate vma */
 196
 197 out:
 198         if (vma)
 199                 return vma;
 200
 201         release_task_mempolicy(priv);
 202         /* End of vmas has been reached */
 203         m->version = (tail_vma != NULL)? 0: -1UL;
 204         up_read(&mm->mmap_sem);
 205         mmput(mm);
 206         return tail_vma;
 207 }
 208
 209 static void *m_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
 210 {
 211         struct proc_maps_private *priv = m->private;
 212         struct vm_area_struct *vma = v;
 213         struct vm_area_struct *tail_vma = priv->tail_vma;
 214
 215         (*pos)++;
 216         if (vma && (vma != tail_vma) && vma->vm_next)
 217                 return vma->vm_next;
 218         vma_stop(priv, vma);
 219         return (vma != tail_vma)? tail_vma: NULL;
 220 }
 221
 222 static void m_stop(struct seq_file *m, void *v)
 223 {
 224         struct proc_maps_private *priv = m->private;
 225         struct vm_area_struct *vma = v;
 226
 227         if (!IS_ERR(vma))
 228                 vma_stop(priv, vma);
 229         if (priv->task)
 230                 put_task_struct(priv->task);
 231 }
 232
 233 static int do_maps_open(struct inode *inode, struct file *file,
 234                         const struct seq_operations *ops)
 235 {
 236         struct proc_maps_private *priv;
 237         int ret = -ENOMEM;
 238         priv = kzalloc(sizeof(*priv), GFP_KERNEL);
 239         if (priv) {
 240                 priv->pid = proc_pid(inode);
 241                 ret = seq_open(file, ops);
 242                 if (!ret) {
 243                         struct seq_file *m = file->private_data;
 244                         m->private = priv;
 245                 } else {
 246                         kfree(priv);
 247                 }
 248         }
 249         return ret;
 250 }
 251
 252 static void
 253 show_map_vma(struct seq_file *m, struct vm_area_struct *vma, int is_pid)
 254 {
 255         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 256         struct file *file = vma->vm_file;
 257         struct proc_maps_private *priv = m->private;
 258         struct task_struct *task = priv->task;
 259         vm_flags_t flags = vma->vm_flags;
 260         unsigned long ino = 0;
 261         unsigned long long pgoff = 0;
 262         unsigned long start, end;
 263         dev_t dev = 0;
 264         const char *name = NULL;
 265
 266         if (file) {
 267                 struct inode *inode = file_inode(vma->vm_file);
 268                 dev = inode->i_sb->s_dev;
 269                 ino = inode->i_ino;
 270                 pgoff = ((loff_t)vma->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT;
 271         }
 272
 273         /* We don't show the stack guard page in /proc/maps */
 274         start = vma->vm_start;
 275         if (stack_guard_page_start(vma, start))
 276                 start += PAGE_SIZE;
 277         end = vma->vm_end;
 278         if (stack_guard_page_end(vma, end))
 279                 end -= PAGE_SIZE;
 280
 281         seq_setwidth(m, 25 + sizeof(void *) * 6 - 1);
 282         seq_printf(m, "%08lx-%08lx %c%c%c%c %08llx %02x:%02x %lu ",
 283                         start,
 284                         end,
 285                         flags & VM_READ ? 'r' : '-',
 286                         flags & VM_WRITE ? 'w' : '-',
 287                         flags & VM_EXEC ? 'x' : '-',
 288                         flags & VM_MAYSHARE ? 's' : 'p',
 289                         pgoff,
 290                         MAJOR(dev), MINOR(dev), ino);
 291
 292         /*
 293          * Print the dentry name for named mappings, and a
 294          * special [heap] marker for the heap:
 295          */
 296         if (file) {
 297                 seq_pad(m, ' ');
 298                 seq_path(m, &file->f_path, "\n");
 299                 goto done;
 300         }
 301
 302         name = arch_vma_name(vma);
 303         if (!name) {
 304                 pid_t tid;
 305
 306                 if (!mm) {
 307                         name = "[vdso]";
 308                         goto done;
 309                 }
 310
 311                 if (vma->vm_start <= mm->brk &&
 312                     vma->vm_end >= mm->start_brk) {
 313                         name = "[heap]";
 314                         goto done;
 315                 }
 316
 317                 tid = vm_is_stack(task, vma, is_pid);
 318
 319                 if (tid != 0) {
 320                         /*
 321                          * Thread stack in /proc/PID/task/TID/maps or
 322                          * the main process stack.
 323                          */
 324                         if (!is_pid || (vma->vm_start <= mm->start_stack &&
 325                             vma->vm_end >= mm->start_stack)) {
 326                                 name = "[stack]";
 327                         } else {
 328                                 /* Thread stack in /proc/PID/maps */
 329                                 seq_pad(m, ' ');
 330                                 seq_printf(m, "[stack:%d]", tid);
 331                         }
 332                 }
 333         }
 334
 335 done:
 336         if (name) {
 337                 seq_pad(m, ' ');
 338                 seq_puts(m, name);
 339         }
 340         seq_putc(m, '\n');
 341 }
 342
 343 static int show_map(struct seq_file *m, void *v, int is_pid)
 344 {
 345         struct vm_area_struct *vma = v;
 346         struct proc_maps_private *priv = m->private;
 347         struct task_struct *task = priv->task;
 348
 349         show_map_vma(m, vma, is_pid);
 350
 351         if (m->count < m->size)  /* vma is copied successfully */
 352                 m->version = (vma != get_gate_vma(task->mm))
 353                         ? vma->vm_start : 0;
 354         return 0;
 355 }
 356
 357 static int show_pid_map(struct seq_file *m, void *v)
 358 {
 359         return show_map(m, v, 1);
 360 }
 361
 362 static int show_tid_map(struct seq_file *m, void *v)
 363 {
 364         return show_map(m, v, 0);
 365 }
 366
 367 static const struct seq_operations proc_pid_maps_op = {
 368         .start  = m_start,
 369         .next   = m_next,
 370         .stop   = m_stop,
 371         .show   = show_pid_map
 372 };
 373
 374 static const struct seq_operations proc_tid_maps_op = {
 375         .start  = m_start,
 376         .next   = m_next,
 377         .stop   = m_stop,
 378         .show   = show_tid_map
 379 };
 380
 381 static int pid_maps_open(struct inode *inode, struct file *file)
 382 {
 383         return do_maps_open(inode, file, &proc_pid_maps_op);
 384 }
 385
 386 static int tid_maps_open(struct inode *inode, struct file *file)
 387 {
 388         return do_maps_open(inode, file, &proc_tid_maps_op);
 389 }
 390
 391 const struct file_operations proc_pid_maps_operations = {
 392         .open           = pid_maps_open,
 393         .read           = seq_read,
 394         .llseek         = seq_lseek,
 395         .release        = seq_release_private,
 396 };
 397
 398 const struct file_operations proc_tid_maps_operations = {
 399         .open           = tid_maps_open,
 400         .read           = seq_read,
 401         .llseek         = seq_lseek,
 402         .release        = seq_release_private,
 403 };
 404
 405 /*
 406  * Proportional Set Size(PSS): my share of RSS.
 407  *
 408  * PSS of a process is the count of pages it has in memory, where each
 409  * page is divided by the number of processes sharing it.  So if a
 410  * process has 1000 pages all to itself, and 1000 shared with one other
 411  * process, its PSS will be 1500.
 412  *
 413  * To keep (accumulated) division errors low, we adopt a 64bit
 414  * fixed-point pss counter to minimize division errors. So (pss >>
 415  * PSS_SHIFT) would be the real byte count.
 416  *
 417  * A shift of 12 before division means (assuming 4K page size):
 418  *      - 1M 3-user-pages add up to 8KB errors;
 419  *      - supports mapcount up to 2^24, or 16M;
 420  *      - supports PSS up to 2^52 bytes, or 4PB.
 421  */
 422 #define PSS_SHIFT 12
 423
 424 #ifdef CONFIG_PROC_PAGE_MONITOR
 425 struct mem_size_stats {
 426         struct vm_area_struct *vma;
 427         unsigned long resident;
 428         unsigned long shared_clean;
 429         unsigned long shared_dirty;
 430         unsigned long private_clean;
 431         unsigned long private_dirty;
 432         unsigned long referenced;
 433         unsigned long anonymous;
 434         unsigned long anonymous_thp;
 435         unsigned long swap;
 436         unsigned long nonlinear;
 437         u64 pss;
 438 };
 439
 440
 441 static void smaps_pte_entry(pte_t ptent, unsigned long addr,
 442                 unsigned long ptent_size, struct mm_walk *walk)
 443 {
 444         struct mem_size_stats *mss = walk->private;
 445         struct vm_area_struct *vma = mss->vma;
 446         pgoff_t pgoff = linear_page_index(vma, addr);
 447         struct page *page = NULL;
 448         int mapcount;
 449
 450         if (pte_present(ptent)) {
 451                 page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
 452         } else if (is_swap_pte(ptent)) {
 453                 swp_entry_t swpent = pte_to_swp_entry(ptent);
 454
 455                 if (!non_swap_entry(swpent))
 456                         mss->swap += ptent_size;
 457                 else if (is_migration_entry(swpent))
 458                         page = migration_entry_to_page(swpent);
 459         } else if (pte_file(ptent)) {
 460                 if (pte_to_pgoff(ptent) != pgoff)
 461                         mss->nonlinear += ptent_size;
 462         }
 463
 464         if (!page)
 465                 return;
 466
 467         if (PageAnon(page))
 468                 mss->anonymous += ptent_size;
 469
 470         if (page->index != pgoff)
 471                 mss->nonlinear += ptent_size;
 472
 473         mss->resident += ptent_size;
 474         /* Accumulate the size in pages that have been accessed. */
 475         if (pte_young(ptent) || PageReferenced(page))
 476                 mss->referenced += ptent_size;
 477         mapcount = page_mapcount(page);
 478         if (mapcount >= 2) {
 479                 if (pte_dirty(ptent) || PageDirty(page))
 480                         mss->shared_dirty += ptent_size;
 481                 else
 482                         mss->shared_clean += ptent_size;
 483                 mss->pss += (ptent_size << PSS_SHIFT) / mapcount;
 484         } else {
 485                 if (pte_dirty(ptent) || PageDirty(page))
 486                         mss->private_dirty += ptent_size;
 487                 else
 488                         mss->private_clean += ptent_size;
 489                 mss->pss += (ptent_size << PSS_SHIFT);
 490         }
 491 }
 492
 493 static int smaps_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
 494                            struct mm_walk *walk)
 495 {
 496         struct mem_size_stats *mss = walk->private;
 497         struct vm_area_struct *vma = mss->vma;
 498         pte_t *pte;
 499         spinlock_t *ptl;
 500
 501         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
 502                 smaps_pte_entry(*(pte_t *)pmd, addr, HPAGE_PMD_SIZE, walk);
 503                 spin_unlock(ptl);
 504                 mss->anonymous_thp += HPAGE_PMD_SIZE;
 505                 return 0;
 506         }
 507
 508         if (pmd_trans_unstable(pmd))
 509                 return 0;
 510         /*
 511          * The mmap_sem held all the way back in m_start() is what
 512          * keeps khugepaged out of here and from collapsing things
 513          * in here.
 514          */
 515         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
 516         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
 517                 smaps_pte_entry(*pte, addr, PAGE_SIZE, walk);
 518         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
 519         cond_resched();
 520         return 0;
 521 }
 522
 523 static void show_smap_vma_flags(struct seq_file *m, struct vm_area_struct *vma)
 524 {
 525         /*
 526          * Don't forget to update Documentation/ on changes.
 527          */
 528         static const char mnemonics[BITS_PER_LONG][2] = {
 529                 /*
 530                  * In case if we meet a flag we don't know about.
 531                  */
 532                 [0 ... (BITS_PER_LONG-1)] = "??",
 533
 534                 [ilog2(VM_READ)]        = "rd",
 535                 [ilog2(VM_WRITE)]       = "wr",
 536                 [ilog2(VM_EXEC)]        = "ex",
 537                 [ilog2(VM_SHARED)]      = "sh",
 538                 [ilog2(VM_MAYREAD)]     = "mr",
 539                 [ilog2(VM_MAYWRITE)]    = "mw",
 540                 [ilog2(VM_MAYEXEC)]     = "me",
 541                 [ilog2(VM_MAYSHARE)]    = "ms",
 542                 [ilog2(VM_GROWSDOWN)]   = "gd",
 543                 [ilog2(VM_PFNMAP)]      = "pf",
 544                 [ilog2(VM_DENYWRITE)]   = "dw",
 545                 [ilog2(VM_LOCKED)]      = "lo",
 546                 [ilog2(VM_IO)]          = "io",
 547                 [ilog2(VM_SEQ_READ)]    = "sr",
 548                 [ilog2(VM_RAND_READ)]   = "rr",
 549                 [ilog2(VM_DONTCOPY)]    = "dc",
 550                 [ilog2(VM_DONTEXPAND)]  = "de",
 551                 [ilog2(VM_ACCOUNT)]     = "ac",
 552                 [ilog2(VM_NORESERVE)]   = "nr",
 553                 [ilog2(VM_HUGETLB)]     = "ht",
 554                 [ilog2(VM_NONLINEAR)]   = "nl",
 555                 [ilog2(VM_ARCH_1)]      = "ar",
 556                 [ilog2(VM_DONTDUMP)]    = "dd",
 557 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
 558                 [ilog2(VM_SOFTDIRTY)]   = "sd",
 559 #endif
 560                 [ilog2(VM_MIXEDMAP)]    = "mm",
 561                 [ilog2(VM_HUGEPAGE)]    = "hg",
 562                 [ilog2(VM_NOHUGEPAGE)]  = "nh",
 563                 [ilog2(VM_MERGEABLE)]   = "mg",
 564         };
 565         size_t i;
 566
 567         seq_puts(m, "VmFlags: ");
 568         for (i = 0; i < BITS_PER_LONG; i++) {
 569                 if (vma->vm_flags & (1UL << i)) {
 570                         seq_printf(m, "%c%c ",
 571                                    mnemonics[i][0], mnemonics[i][1]);
 572                 }
 573         }
 574         seq_putc(m, '\n');
 575 }
 576
 577 static int show_smap(struct seq_file *m, void *v, int is_pid)
 578 {
 579         struct proc_maps_private *priv = m->private;
 580         struct task_struct *task = priv->task;
 581         struct vm_area_struct *vma = v;
 582         struct mem_size_stats mss;
 583         struct mm_walk smaps_walk = {
 584                 .pmd_entry = smaps_pte_range,
 585                 .mm = vma->vm_mm,
 586                 .private = &mss,
 587         };
 588
 589         memset(&mss, 0, sizeof mss);
 590         mss.vma = vma;
 591         /* mmap_sem is held in m_start */
 592         if (vma->vm_mm && !is_vm_hugetlb_page(vma))
 593                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end, &smaps_walk);
 594
 595         show_map_vma(m, vma, is_pid);
 596
 597         seq_printf(m,
 598                    "Size:           %8lu kB\n"
 599                    "Rss:            %8lu kB\n"
 600                    "Pss:            %8lu kB\n"
 601                    "Shared_Clean:   %8lu kB\n"
 602                    "Shared_Dirty:   %8lu kB\n"
 603                    "Private_Clean:  %8lu kB\n"
 604                    "Private_Dirty:  %8lu kB\n"
 605                    "Referenced:     %8lu kB\n"
 606                    "Anonymous:      %8lu kB\n"
 607                    "AnonHugePages:  %8lu kB\n"
 608                    "Swap:           %8lu kB\n"
 609                    "KernelPageSize: %8lu kB\n"
 610                    "MMUPageSize:    %8lu kB\n"
 611                    "Locked:         %8lu kB\n",
 612                    (vma->vm_end - vma->vm_start) >> 10,
 613                    mss.resident >> 10,
 614                    (unsigned long)(mss.pss >> (10 + PSS_SHIFT)),
 615                    mss.shared_clean  >> 10,
 616                    mss.shared_dirty  >> 10,
 617                    mss.private_clean >> 10,
 618                    mss.private_dirty >> 10,
 619                    mss.referenced >> 10,
 620                    mss.anonymous >> 10,
 621                    mss.anonymous_thp >> 10,
 622                    mss.swap >> 10,
 623                    vma_kernel_pagesize(vma) >> 10,
 624                    vma_mmu_pagesize(vma) >> 10,
 625                    (vma->vm_flags & VM_LOCKED) ?
 626                         (unsigned long)(mss.pss >> (10 + PSS_SHIFT)) : 0);
 627
 628         if (vma->vm_flags & VM_NONLINEAR)
 629                 seq_printf(m, "Nonlinear:      %8lu kB\n",
 630                                 mss.nonlinear >> 10);
 631
 632         show_smap_vma_flags(m, vma);
 633
 634         if (m->count < m->size)  /* vma is copied successfully */
 635                 m->version = (vma != get_gate_vma(task->mm))
 636                         ? vma->vm_start : 0;
 637         return 0;
 638 }
 639
 640 static int show_pid_smap(struct seq_file *m, void *v)
 641 {
 642         return show_smap(m, v, 1);
 643 }
 644
 645 static int show_tid_smap(struct seq_file *m, void *v)
 646 {
 647         return show_smap(m, v, 0);
 648 }
 649
 650 static const struct seq_operations proc_pid_smaps_op = {
 651         .start  = m_start,
 652         .next   = m_next,
 653         .stop   = m_stop,
 654         .show   = show_pid_smap
 655 };
 656
 657 static const struct seq_operations proc_tid_smaps_op = {
 658         .start  = m_start,
 659         .next   = m_next,
 660         .stop   = m_stop,
 661         .show   = show_tid_smap
 662 };
 663
 664 static int pid_smaps_open(struct inode *inode, struct file *file)
 665 {
 666         return do_maps_open(inode, file, &proc_pid_smaps_op);
 667 }
 668
 669 static int tid_smaps_open(struct inode *inode, struct file *file)
 670 {
 671         return do_maps_open(inode, file, &proc_tid_smaps_op);
 672 }
 673
 674 const struct file_operations proc_pid_smaps_operations = {
 675         .open           = pid_smaps_open,
 676         .read           = seq_read,
 677         .llseek         = seq_lseek,
 678         .release        = seq_release_private,
 679 };
 680
 681 const struct file_operations proc_tid_smaps_operations = {
 682         .open           = tid_smaps_open,
 683         .read           = seq_read,
 684         .llseek         = seq_lseek,
 685         .release        = seq_release_private,
 686 };
 687
 688 /*
 689  * We do not want to have constant page-shift bits sitting in
 690  * pagemap entries and are about to reuse them some time soon.
 691  *
 692  * Here's the "migration strategy":
 693  * 1. when the system boots these bits remain what they are,
 694  *    but a warning about future change is printed in log;
 695  * 2. once anyone clears soft-dirty bits via clear_refs file,
 696  *    these flag is set to denote, that user is aware of the
 697  *    new API and those page-shift bits change their meaning.
 698  *    The respective warning is printed in dmesg;
 699  * 3. In a couple of releases we will remove all the mentions
 700  *    of page-shift in pagemap entries.
 701  */
 702
 703 static bool soft_dirty_cleared __read_mostly;
 704
 705 enum clear_refs_types {
 706         CLEAR_REFS_ALL = 1,
 707         CLEAR_REFS_ANON,
 708         CLEAR_REFS_MAPPED,
 709         CLEAR_REFS_SOFT_DIRTY,
 710         CLEAR_REFS_LAST,
 711 };
 712
 713 struct clear_refs_private {
 714         struct vm_area_struct *vma;
 715         enum clear_refs_types type;
 716 };
 717
 718 static inline void clear_soft_dirty(struct vm_area_struct *vma,
 719                 unsigned long addr, pte_t *pte)
 720 {
 721 #ifdef CONFIG_MEM_SOFT_DIRTY
 722         /*
 723          * The soft-dirty tracker uses #PF-s to catch writes
 724          * to pages, so write-protect the pte as well. See the
 725          * Documentation/vm/soft-dirty.txt for full description
 726          * of how soft-dirty works.
 727          */
 728         pte_t ptent = *pte;
 729
 730         if (pte_present(ptent)) {
 731                 ptent = pte_wrprotect(ptent);
 732                 ptent = pte_clear_flags(ptent, _PAGE_SOFT_DIRTY);
 733         } else if (is_swap_pte(ptent)) {
 734                 ptent = pte_swp_clear_soft_dirty(ptent);
 735         } else if (pte_file(ptent)) {
 736                 ptent = pte_file_clear_soft_dirty(ptent);
 737         }
 738
 739         if (vma->vm_flags & VM_SOFTDIRTY)
 740                 vma->vm_flags &= ~VM_SOFTDIRTY;
 741
 742         set_pte_at(vma->vm_mm, addr, pte, ptent);
 743 #endif
 744 }
 745
 746 static int clear_refs_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
 747                                 unsigned long end, struct mm_walk *walk)
 748 {
 749         struct clear_refs_private *cp = walk->private;
 750         struct vm_area_struct *vma = cp->vma;
 751         pte_t *pte, ptent;
 752         spinlock_t *ptl;
 753         struct page *page;
 754
 755         split_huge_page_pmd(vma, addr, pmd);
 756         if (pmd_trans_unstable(pmd))
 757                 return 0;
 758
 759         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
 760         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE) {
 761                 ptent = *pte;
 762
 763                 if (cp->type == CLEAR_REFS_SOFT_DIRTY) {
 764                         clear_soft_dirty(vma, addr, pte);
 765                         continue;
 766                 }
 767
 768                 if (!pte_present(ptent))
 769                         continue;
 770
 771                 page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
 772                 if (!page)
 773                         continue;
 774
 775                 /* Clear accessed and referenced bits. */
 776                 ptep_test_and_clear_young(vma, addr, pte);
 777                 ClearPageReferenced(page);
 778         }
 779         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
 780         cond_resched();
 781         return 0;
 782 }
 783
 784 static ssize_t clear_refs_write(struct file *file, const char __user *buf,
 785                                 size_t count, loff_t *ppos)
 786 {
 787         struct task_struct *task;
 788         char buffer[PROC_NUMBUF];
 789         struct mm_struct *mm;
 790         struct vm_area_struct *vma;
 791         enum clear_refs_types type;
 792         int itype;
 793         int rv;
 794
 795         memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
 796         if (count > sizeof(buffer) - 1)
 797                 count = sizeof(buffer) - 1;
 798         if (copy_from_user(buffer, buf, count))
 799                 return -EFAULT;
 800         rv = kstrtoint(strstrip(buffer), 10, &itype);
 801         if (rv < 0)
 802                 return rv;
 803         type = (enum clear_refs_types)itype;
 804         if (type < CLEAR_REFS_ALL || type >= CLEAR_REFS_LAST)
 805                 return -EINVAL;
 806
 807         if (type == CLEAR_REFS_SOFT_DIRTY) {
 808                 soft_dirty_cleared = true;
 809                 pr_warn_once("The pagemap bits 55-60 has changed their meaning! "
 810                                 "See the linux/Documentation/vm/pagemap.txt for details.\n");
 811         }
 812
 813         task = get_proc_task(file_inode(file));
 814         if (!task)
 815                 return -ESRCH;
 816         mm = get_task_mm(task);
 817         if (mm) {
 818                 struct clear_refs_private cp = {
 819                         .type = type,
 820                 };
 821                 struct mm_walk clear_refs_walk = {
 822                         .pmd_entry = clear_refs_pte_range,
 823                         .mm = mm,
 824                         .private = &cp,
 825                 };
 826                 down_read(&mm->mmap_sem);
 827                 if (type == CLEAR_REFS_SOFT_DIRTY)
 828                         mmu_notifier_invalidate_range_start(mm, 0, -1);
 829                 for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
 830                         cp.vma = vma;
 831                         if (is_vm_hugetlb_page(vma))
 832                                 continue;
 833                         /*
 834                          * Writing 1 to /proc/pid/clear_refs affects all pages.
 835                          *
 836                          * Writing 2 to /proc/pid/clear_refs only affects
 837                          * Anonymous pages.
 838                          *
 839                          * Writing 3 to /proc/pid/clear_refs only affects file
 840                          * mapped pages.
 841                          */
 842                         if (type == CLEAR_REFS_ANON && vma->vm_file)
 843                                 continue;
 844                         if (type == CLEAR_REFS_MAPPED && !vma->vm_file)
 845                                 continue;
 846                         walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
 847                                         &clear_refs_walk);
 848                 }
 849                 if (type == CLEAR_REFS_SOFT_DIRTY)
 850                         mmu_notifier_invalidate_range_end(mm, 0, -1);
 851                 flush_tlb_mm(mm);
 852                 up_read(&mm->mmap_sem);
 853                 mmput(mm);
 854         }
 855         put_task_struct(task);
 856
 857         return count;
 858 }
 859
 860 const struct file_operations proc_clear_refs_operations = {
 861         .write          = clear_refs_write,
 862         .llseek         = noop_llseek,
 863 };
 864
 865 typedef struct {
 866         u64 pme;
 867 } pagemap_entry_t;
 868
 869 struct pagemapread {
 870         int pos, len;           /* units: PM_ENTRY_BYTES, not bytes */
 871         pagemap_entry_t *buffer;
 872         bool v2;
 873 };
 874
 875 #define PAGEMAP_WALK_SIZE       (PMD_SIZE)
 876 #define PAGEMAP_WALK_MASK       (PMD_MASK)
 877
 878 #define PM_ENTRY_BYTES      sizeof(pagemap_entry_t)
 879 #define PM_STATUS_BITS      3
 880 #define PM_STATUS_OFFSET    (64 - PM_STATUS_BITS)
 881 #define PM_STATUS_MASK      (((1LL << PM_STATUS_BITS) - 1) << PM_STATUS_OFFSET)
 882 #define PM_STATUS(nr)       (((nr) << PM_STATUS_OFFSET) & PM_STATUS_MASK)
 883 #define PM_PSHIFT_BITS      6
 884 #define PM_PSHIFT_OFFSET    (PM_STATUS_OFFSET - PM_PSHIFT_BITS)
 885 #define PM_PSHIFT_MASK      (((1LL << PM_PSHIFT_BITS) - 1) << PM_PSHIFT_OFFSET)
 886 #define __PM_PSHIFT(x)      (((u64) (x) << PM_PSHIFT_OFFSET) & PM_PSHIFT_MASK)
 887 #define PM_PFRAME_MASK      ((1LL << PM_PSHIFT_OFFSET) - 1)
 888 #define PM_PFRAME(x)        ((x) & PM_PFRAME_MASK)
 889 /* in "new" pagemap pshift bits are occupied with more status bits */
 890 #define PM_STATUS2(v2, x)   (__PM_PSHIFT(v2 ? x : PAGE_SHIFT))
 891
 892 #define __PM_SOFT_DIRTY      (1LL)
 893 #define PM_PRESENT          PM_STATUS(4LL)
 894 #define PM_SWAP             PM_STATUS(2LL)
 895 #define PM_FILE             PM_STATUS(1LL)
 896 #define PM_NOT_PRESENT(v2)  PM_STATUS2(v2, 0)
 897 #define PM_END_OF_BUFFER    1
 898
 899 static inline pagemap_entry_t make_pme(u64 val)
 900 {
 901         return (pagemap_entry_t) { .pme = val };
 902 }
 903
 904 static int add_to_pagemap(unsigned long addr, pagemap_entry_t *pme,
 905                           struct pagemapread *pm)
 906 {
 907         pm->buffer[pm->pos++] = *pme;
 908         if (pm->pos >= pm->len)
 909                 return PM_END_OF_BUFFER;
 910         return 0;
 911 }
 912
 913 static int pagemap_pte_hole(unsigned long start, unsigned long end,
 914                                 struct mm_walk *walk)
 915 {
 916         struct pagemapread *pm = walk->private;
 917         unsigned long addr;
 918         int err = 0;
 919         pagemap_entry_t pme = make_pme(PM_NOT_PRESENT(pm->v2));
 920
 921         for (addr = start; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
 922                 err = add_to_pagemap(addr, &pme, pm);
 923                 if (err)
 924                         break;
 925         }
 926         return err;
 927 }
 928
 929 static void pte_to_pagemap_entry(pagemap_entry_t *pme, struct pagemapread *pm,
 930                 struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, pte_t pte)
 931 {
 932         u64 frame, flags;
 933         struct page *page = NULL;
 934         int flags2 = 0;
 935
 936         if (pte_present(pte)) {
 937                 frame = pte_pfn(pte);
 938                 flags = PM_PRESENT;
 939                 page = vm_normal_page(vma, addr, pte);
 940                 if (pte_soft_dirty(pte))
 941                         flags2 |= __PM_SOFT_DIRTY;
 942         } else if (is_swap_pte(pte)) {
 943                 swp_entry_t entry;
 944                 if (pte_swp_soft_dirty(pte))
 945                         flags2 |= __PM_SOFT_DIRTY;
 946                 entry = pte_to_swp_entry(pte);
 947                 frame = swp_type(entry) |
 948                         (swp_offset(entry) << MAX_SWAPFILES_SHIFT);
 949                 flags = PM_SWAP;
 950                 if (is_migration_entry(entry))
 951                         page = migration_entry_to_page(entry);
 952         } else {
 953                 if (vma->vm_flags & VM_SOFTDIRTY)
 954                         flags2 |= __PM_SOFT_DIRTY;
 955                 *pme = make_pme(PM_NOT_PRESENT(pm->v2) | PM_STATUS2(pm->v2, flags2));
 956                 return;
 957         }
 958
 959         if (page && !PageAnon(page))
 960                 flags |= PM_FILE;
 961         if ((vma->vm_flags & VM_SOFTDIRTY))
 962                 flags2 |= __PM_SOFT_DIRTY;
 963
 964         *pme = make_pme(PM_PFRAME(frame) | PM_STATUS2(pm->v2, flags2) | flags);
 965 }
 966
 967 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 968 static void thp_pmd_to_pagemap_entry(pagemap_entry_t *pme, struct pagemapread *pm,
 969                 pmd_t pmd, int offset, int pmd_flags2)
 970 {
 971         /*
 972          * Currently pmd for thp is always present because thp can not be
 973          * swapped-out, migrated, or HWPOISONed (split in such cases instead.)
 974          * This if-check is just to prepare for future implementation.
 975          */
 976         if (pmd_present(pmd))
 977                 *pme = make_pme(PM_PFRAME(pmd_pfn(pmd) + offset)
 978                                 | PM_STATUS2(pm->v2, pmd_flags2) | PM_PRESENT);
 979         else
 980                 *pme = make_pme(PM_NOT_PRESENT(pm->v2) | PM_STATUS2(pm->v2, pmd_flags2));
 981 }
 982 #else
 983 static inline void thp_pmd_to_pagemap_entry(pagemap_entry_t *pme, struct pagemapread *pm,
 984                 pmd_t pmd, int offset, int pmd_flags2)
 985 {
 986 }
 987 #endif
 988
 989 static int pagemap_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
 990                              struct mm_walk *walk)
 991 {
 992         struct vm_area_struct *vma;
 993         struct pagemapread *pm = walk->private;
 994         spinlock_t *ptl;
 995         pte_t *pte;
 996         int err = 0;
 997         pagemap_entry_t pme = make_pme(PM_NOT_PRESENT(pm->v2));
 998
 999         /* find the first VMA at or above 'addr' */
1000         vma = find_vma(walk->mm, addr);
1001         if (vma && pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
1002                 int pmd_flags2;
1003
1004                 if ((vma->vm_flags & VM_SOFTDIRTY) || pmd_soft_dirty(*pmd))
1005                         pmd_flags2 = __PM_SOFT_DIRTY;
1006                 else
1007                         pmd_flags2 = 0;
1008
1009                 for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
1010                         unsigned long offset;
1011
1012                         offset = (addr & ~PAGEMAP_WALK_MASK) >>
1013                                         PAGE_SHIFT;
1014                         thp_pmd_to_pagemap_entry(&pme, pm, *pmd, offset, pmd_flags2);
1015                         err = add_to_pagemap(addr, &pme, pm);
1016                         if (err)
1017                                 break;
1018                 }
1019                 spin_unlock(ptl);
1020                 return err;
1021         }
1022
1023         if (pmd_trans_unstable(pmd))
1024                 return 0;
1025         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
1026                 int flags2;
1027
1028                 /* check to see if we've left 'vma' behind
1029                  * and need a new, higher one */
1030                 if (vma && (addr >= vma->vm_end)) {
1031                         vma = find_vma(walk->mm, addr);
1032                         if (vma && (vma->vm_flags & VM_SOFTDIRTY))
1033                                 flags2 = __PM_SOFT_DIRTY;
1034                         else
1035                                 flags2 = 0;
1036                         pme = make_pme(PM_NOT_PRESENT(pm->v2) | PM_STATUS2(pm->v2, flags2));
1037                 }
1038
1039                 /* check that 'vma' actually covers this address,
1040                  * and that it isn't a huge page vma */
1041                 if (vma && (vma->vm_start <= addr) &&
1042                     !is_vm_hugetlb_page(vma)) {
1043                         pte = pte_offset_map(pmd, addr);
1044                         pte_to_pagemap_entry(&pme, pm, vma, addr, *pte);
1045                         /* unmap before userspace copy */
1046                         pte_unmap(pte);
1047                 }
1048                 err = add_to_pagemap(addr, &pme, pm);
1049                 if (err)
1050                         return err;
1051         }
1052
1053         cond_resched();
1054
1055         return err;
1056 }
1057
1058 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
1059 static void huge_pte_to_pagemap_entry(pagemap_entry_t *pme, struct pagemapread *pm,
1060                                         pte_t pte, int offset, int flags2)
1061 {
1062         if (pte_present(pte))
1063                 *pme = make_pme(PM_PFRAME(pte_pfn(pte) + offset)        |
1064                                 PM_STATUS2(pm->v2, flags2)              |
1065                                 PM_PRESENT);
1066         else
1067                 *pme = make_pme(PM_NOT_PRESENT(pm->v2)                  |
1068                                 PM_STATUS2(pm->v2, flags2));
1069 }
1070
1071 /* This function walks within one hugetlb entry in the single call */
1072 static int pagemap_hugetlb_range(pte_t *pte, unsigned long hmask,
1073                                  unsigned long addr, unsigned long end,
1074                                  struct mm_walk *walk)
1075 {
1076         struct pagemapread *pm = walk->private;
1077         struct vm_area_struct *vma;
1078         int err = 0;
1079         int flags2;
1080         pagemap_entry_t pme;
1081
1082         vma = find_vma(walk->mm, addr);
1083         WARN_ON_ONCE(!vma);
1084
1085         if (vma && (vma->vm_flags & VM_SOFTDIRTY))
1086                 flags2 = __PM_SOFT_DIRTY;
1087         else
1088                 flags2 = 0;
1089
1090         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
1091                 int offset = (addr & ~hmask) >> PAGE_SHIFT;
1092                 huge_pte_to_pagemap_entry(&pme, pm, *pte, offset, flags2);
1093                 err = add_to_pagemap(addr, &pme, pm);
1094                 if (err)
1095                         return err;
1096         }
1097
1098         cond_resched();
1099
1100         return err;
1101 }
1102 #endif /* HUGETLB_PAGE */
1103
1104 /*
1105  * /proc/pid/pagemap - an array mapping virtual pages to pfns
1106  *
1107  * For each page in the address space, this file contains one 64-bit entry
1108  * consisting of the following:
1109  *
1110  * Bits 0-54  page frame number (PFN) if present
1111  * Bits 0-4   swap type if swapped
1112  * Bits 5-54  swap offset if swapped
1113  * Bits 55-60 page shift (page size = 1<<page shift)
1114  * Bit  61    page is file-page or shared-anon
1115  * Bit  62    page swapped
1116  * Bit  63    page present
1117  *
1118  * If the page is not present but in swap, then the PFN contains an
1119  * encoding of the swap file number and the page's offset into the
1120  * swap. Unmapped pages return a null PFN. This allows determining
1121  * precisely which pages are mapped (or in swap) and comparing mapped
1122  * pages between processes.
1123  *
1124  * Efficient users of this interface will use /proc/pid/maps to
1125  * determine which areas of memory are actually mapped and llseek to
1126  * skip over unmapped regions.
1127  */
1128 static ssize_t pagemap_read(struct file *file, char __user *buf,
1129                             size_t count, loff_t *ppos)
1130 {
1131         struct task_struct *task = get_proc_task(file_inode(file));
1132         struct mm_struct *mm;
1133         struct pagemapread pm;
1134         int ret = -ESRCH;
1135         struct mm_walk pagemap_walk = {};
1136         unsigned long src;
1137         unsigned long svpfn;
1138         unsigned long start_vaddr;
1139         unsigned long end_vaddr;
1140         int copied = 0;
1141
1142         if (!task)
1143                 goto out;
1144
1145         ret = -EINVAL;
1146         /* file position must be aligned */
1147         if ((*ppos % PM_ENTRY_BYTES) || (count % PM_ENTRY_BYTES))
1148                 goto out_task;
1149
1150         ret = 0;
1151         if (!count)
1152                 goto out_task;
1153
1154         pm.v2 = soft_dirty_cleared;
1155         pm.len = (PAGEMAP_WALK_SIZE >> PAGE_SHIFT);
1156         pm.buffer = kmalloc(pm.len * PM_ENTRY_BYTES, GFP_TEMPORARY);
1157         ret = -ENOMEM;
1158         if (!pm.buffer)
1159                 goto out_task;
1160
1161         mm = mm_access(task, PTRACE_MODE_READ);
1162         ret = PTR_ERR(mm);
1163         if (!mm || IS_ERR(mm))
1164                 goto out_free;
1165
1166         pagemap_walk.pmd_entry = pagemap_pte_range;
1167         pagemap_walk.pte_hole = pagemap_pte_hole;
1168 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
1169         pagemap_walk.hugetlb_entry = pagemap_hugetlb_range;
1170 #endif
1171         pagemap_walk.mm = mm;
1172         pagemap_walk.private = &pm;
1173
1174         src = *ppos;
1175         svpfn = src / PM_ENTRY_BYTES;
1176         start_vaddr = svpfn << PAGE_SHIFT;
1177         end_vaddr = TASK_SIZE_OF(task);
1178
1179         /* watch out for wraparound */
1180         if (svpfn > TASK_SIZE_OF(task) >> PAGE_SHIFT)
1181                 start_vaddr = end_vaddr;
1182
1183         /*
1184          * The odds are that this will stop walking way
1185          * before end_vaddr, because the length of the
1186          * user buffer is tracked in "pm", and the walk
1187          * will stop when we hit the end of the buffer.
1188          */
1189         ret = 0;
1190         while (count && (start_vaddr < end_vaddr)) {
1191                 int len;
1192                 unsigned long end;
1193
1194                 pm.pos = 0;
1195                 end = (start_vaddr + PAGEMAP_WALK_SIZE) & PAGEMAP_WALK_MASK;
1196                 /* overflow ? */
1197                 if (end < start_vaddr || end > end_vaddr)
1198                         end = end_vaddr;
1199                 down_read(&mm->mmap_sem);
1200                 ret = walk_page_range(start_vaddr, end, &pagemap_walk);
1201                 up_read(&mm->mmap_sem);
1202                 start_vaddr = end;
1203
1204                 len = min(count, PM_ENTRY_BYTES * pm.pos);
1205                 if (copy_to_user(buf, pm.buffer, len)) {
1206                         ret = -EFAULT;
1207                         goto out_mm;
1208                 }
1209                 copied += len;
1210                 buf += len;
1211                 count -= len;
1212         }
1213         *ppos += copied;
1214         if (!ret || ret == PM_END_OF_BUFFER)
1215                 ret = copied;
1216
1217 out_mm:
1218         mmput(mm);
1219 out_free:
1220         kfree(pm.buffer);
1221 out_task:
1222         put_task_struct(task);
1223 out:
1224         return ret;
1225 }
1226
1227 static int pagemap_open(struct inode *inode, struct file *file)
1228 {
1229         pr_warn_once("Bits 55-60 of /proc/PID/pagemap entries are about "
1230                         "to stop being page-shift some time soon. See the "
1231                         "linux/Documentation/vm/pagemap.txt for details.\n");
1232         return 0;
1233 }
1234
1235 const struct file_operations proc_pagemap_operations = {
1236         .llseek         = mem_lseek, /* borrow this */
1237         .read           = pagemap_read,
1238         .open           = pagemap_open,
1239 };
1240 #endif /* CONFIG_PROC_PAGE_MONITOR */
1241
1242 #ifdef CONFIG_NUMA
1243
1244 struct numa_maps {
1245         struct vm_area_struct *vma;
1246         unsigned long pages;
1247         unsigned long anon;
1248         unsigned long active;
1249         unsigned long writeback;
1250         unsigned long mapcount_max;
1251         unsigned long dirty;
1252         unsigned long swapcache;
1253         unsigned long node[MAX_NUMNODES];
1254 };
1255
1256 struct numa_maps_private {
1257         struct proc_maps_private proc_maps;
1258         struct numa_maps md;
1259 };
1260
1261 static void gather_stats(struct page *page, struct numa_maps *md, int pte_dirty,
1262                         unsigned long nr_pages)
1263 {
1264         int count = page_mapcount(page);
1265
1266         md->pages += nr_pages;
1267         if (pte_dirty || PageDirty(page))
1268                 md->dirty += nr_pages;
1269
1270         if (PageSwapCache(page))
1271                 md->swapcache += nr_pages;
1272
1273         if (PageActive(page) || PageUnevictable(page))
1274                 md->active += nr_pages;
1275
1276         if (PageWriteback(page))
1277                 md->writeback += nr_pages;
1278
1279         if (PageAnon(page))
1280                 md->anon += nr_pages;
1281
1282         if (count > md->mapcount_max)
1283                 md->mapcount_max = count;
1284
1285         md->node[page_to_nid(page)] += nr_pages;
1286 }
1287
1288 static struct page *can_gather_numa_stats(pte_t pte, struct vm_area_struct *vma,
1289                 unsigned long addr)
1290 {
1291         struct page *page;
1292         int nid;
1293
1294         if (!pte_present(pte))
1295                 return NULL;
1296
1297         page = vm_normal_page(vma, addr, pte);
1298         if (!page)
1299                 return NULL;
1300
1301         if (PageReserved(page))
1302                 return NULL;
1303
1304         nid = page_to_nid(page);
1305         if (!node_isset(nid, node_states[N_MEMORY]))
1306                 return NULL;
1307
1308         return page;
1309 }
1310
1311 static int gather_pte_stats(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
1312                 unsigned long end, struct mm_walk *walk)
1313 {
1314         struct numa_maps *md;
1315         spinlock_t *ptl;
1316         pte_t *orig_pte;
1317         pte_t *pte;
1318
1319         md = walk->private;
1320
1321         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, md->vma, &ptl) == 1) {
1322                 pte_t huge_pte = *(pte_t *)pmd;
1323                 struct page *page;
1324
1325                 page = can_gather_numa_stats(huge_pte, md->vma, addr);
1326                 if (page)
1327                         gather_stats(page, md, pte_dirty(huge_pte),
1328                                      HPAGE_PMD_SIZE/PAGE_SIZE);
1329                 spin_unlock(ptl);
1330                 return 0;
1331         }
1332
1333         if (pmd_trans_unstable(pmd))
1334                 return 0;
1335         orig_pte = pte = pte_offset_map_lock(walk->mm, pmd, addr, &ptl);
1336         do {
1337                 struct page *page = can_gather_numa_stats(*pte, md->vma, addr);
1338                 if (!page)
1339                         continue;
1340                 gather_stats(page, md, pte_dirty(*pte), 1);
1341
1342         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
1343         pte_unmap_unlock(orig_pte, ptl);
1344         return 0;
1345 }
1346 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
1347 static int gather_hugetbl_stats(pte_t *pte, unsigned long hmask,
1348                 unsigned long addr, unsigned long end, struct mm_walk *walk)
1349 {
1350         struct numa_maps *md;
1351         struct page *page;
1352
1353         if (pte_none(*pte))
1354                 return 0;
1355
1356         page = pte_page(*pte);
1357         if (!page)
1358                 return 0;
1359
1360         md = walk->private;
1361         gather_stats(page, md, pte_dirty(*pte), 1);
1362         return 0;
1363 }
1364
1365 #else
1366 static int gather_hugetbl_stats(pte_t *pte, unsigned long hmask,
1367                 unsigned long addr, unsigned long end, struct mm_walk *walk)
1368 {
1369         return 0;
1370 }
1371 #endif
1372
1373 /*
1374  * Display pages allocated per node and memory policy via /proc.
1375  */
1376 static int show_numa_map(struct seq_file *m, void *v, int is_pid)
1377 {
1378         struct numa_maps_private *numa_priv = m->private;
1379         struct proc_maps_private *proc_priv = &numa_priv->proc_maps;
1380         struct vm_area_struct *vma = v;
1381         struct numa_maps *md = &numa_priv->md;
1382         struct file *file = vma->vm_file;
1383         struct task_struct *task = proc_priv->task;
1384         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
1385         struct mm_walk walk = {};
1386         struct mempolicy *pol;
1387         char buffer[64];
1388         int nid;
1389
1390         if (!mm)
1391                 return 0;
1392
1393         /* Ensure we start with an empty set of numa_maps statistics. */
1394         memset(md, 0, sizeof(*md));
1395
1396         md->vma = vma;
1397
1398         walk.hugetlb_entry = gather_hugetbl_stats;
1399         walk.pmd_entry = gather_pte_stats;
1400         walk.private = md;
1401         walk.mm = mm;
1402
1403         pol = get_vma_policy(task, vma, vma->vm_start);
1404         mpol_to_str(buffer, sizeof(buffer), pol);
1405         mpol_cond_put(pol);
1406
1407         seq_printf(m, "%08lx %s", vma->vm_start, buffer);
1408
1409         if (file) {
1410                 seq_printf(m, " file=");
1411                 seq_path(m, &file->f_path, "\n\t= ");
1412         } else if (vma->vm_start <= mm->brk && vma->vm_end >= mm->start_brk) {
1413                 seq_printf(m, " heap");
1414         } else {
1415                 pid_t tid = vm_is_stack(task, vma, is_pid);
1416                 if (tid != 0) {
1417                         /*
1418                          * Thread stack in /proc/PID/task/TID/maps or
1419                          * the main process stack.
1420                          */
1421                         if (!is_pid || (vma->vm_start <= mm->start_stack &&
1422                             vma->vm_end >= mm->start_stack))
1423                                 seq_printf(m, " stack");
1424                         else
1425                                 seq_printf(m, " stack:%d", tid);
1426                 }
1427         }
1428
1429         if (is_vm_hugetlb_page(vma))
1430                 seq_printf(m, " huge");
1431
1432         walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end, &walk);
1433
1434         if (!md->pages)
1435                 goto out;
1436
1437         if (md->anon)
1438                 seq_printf(m, " anon=%lu", md->anon);
1439
1440         if (md->dirty)
1441                 seq_printf(m, " dirty=%lu", md->dirty);
1442
1443         if (md->pages != md->anon && md->pages != md->dirty)
1444                 seq_printf(m, " mapped=%lu", md->pages);
1445
1446         if (md->mapcount_max > 1)
1447                 seq_printf(m, " mapmax=%lu", md->mapcount_max);
1448
1449         if (md->swapcache)
1450                 seq_printf(m, " swapcache=%lu", md->swapcache);
1451
1452         if (md->active < md->pages && !is_vm_hugetlb_page(vma))
1453                 seq_printf(m, " active=%lu", md->active);
1454
1455         if (md->writeback)
1456                 seq_printf(m, " writeback=%lu", md->writeback);
1457
1458         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
1459                 if (md->node[nid])
1460                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, md->node[nid]);
1461 out:
1462         seq_putc(m, '\n');
1463
1464         if (m->count < m->size)
1465                 m->version = (vma != proc_priv->tail_vma) ? vma->vm_start : 0;
1466         return 0;
1467 }
1468
1469 static int show_pid_numa_map(struct seq_file *m, void *v)
1470 {
1471         return show_numa_map(m, v, 1);
1472 }
1473
1474 static int show_tid_numa_map(struct seq_file *m, void *v)
1475 {
1476         return show_numa_map(m, v, 0);
1477 }
1478
1479 static const struct seq_operations proc_pid_numa_maps_op = {
1480         .start  = m_start,
1481         .next   = m_next,
1482         .stop   = m_stop,
1483         .show   = show_pid_numa_map,
1484 };
1485
1486 static const struct seq_operations proc_tid_numa_maps_op = {
1487         .start  = m_start,
1488         .next   = m_next,
1489         .stop   = m_stop,
1490         .show   = show_tid_numa_map,
1491 };
1492
1493 static int numa_maps_open(struct inode *inode, struct file *file,
1494                           const struct seq_operations *ops)
1495 {
1496         struct numa_maps_private *priv;
1497         int ret = -ENOMEM;
1498         priv = kzalloc(sizeof(*priv), GFP_KERNEL);
1499         if (priv) {
1500                 priv->proc_maps.pid = proc_pid(inode);
1501                 ret = seq_open(file, ops);
1502                 if (!ret) {
1503                         struct seq_file *m = file->private_data;
1504                         m->private = priv;
1505                 } else {
1506                         kfree(priv);
1507                 }
1508         }
1509         return ret;
1510 }
1511
1512 static int pid_numa_maps_open(struct inode *inode, struct file *file)
1513 {
1514         return numa_maps_open(inode, file, &proc_pid_numa_maps_op);
1515 }
1516
1517 static int tid_numa_maps_open(struct inode *inode, struct file *file)
1518 {
1519         return numa_maps_open(inode, file, &proc_tid_numa_maps_op);
1520 }
1521
1522 const struct file_operations proc_pid_numa_maps_operations = {
1523         .open           = pid_numa_maps_open,
1524         .read           = seq_read,
1525         .llseek         = seq_lseek,
1526         .release        = seq_release_private,
1527 };
1528
1529 const struct file_operations proc_tid_numa_maps_operations = {
1530         .open           = tid_numa_maps_open,
1531         .read           = seq_read,
1532         .llseek         = seq_lseek,
1533         .release        = seq_release_private,
1534 };
1535 #endif /* CONFIG_NUMA */