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