fs/proc/task_mmu.c

   1 #include <linux/mm.h>
   2 #include <linux/hugetlb.h>
   3 #include <linux/mount.h>
   4 #include <linux/seq_file.h>
   5 #include <linux/highmem.h>
   6 #include <linux/ptrace.h>
   7 #include <linux/slab.h>
   8 #include <linux/pagemap.h>
   9 #include <linux/mempolicy.h>
  10 #include <linux/swap.h>
  11 #include <linux/swapops.h>
  12
  13 #include <asm/elf.h>
  14 #include <asm/uaccess.h>
  15 #include <asm/tlbflush.h>
  16 #include "internal.h"
  17
  18 void task_mem(struct seq_file *m, struct mm_struct *mm)
  19 {
  20         unsigned long data, text, lib, swap;
  21         unsigned long hiwater_vm, total_vm, hiwater_rss, total_rss;
  22
  23         /*
  24          * Note: to minimize their overhead, mm maintains hiwater_vm and
  25          * hiwater_rss only when about to *lower* total_vm or rss.  Any
  26          * collector of these hiwater stats must therefore get total_vm
  27          * and rss too, which will usually be the higher.  Barriers? not
  28          * worth the effort, such snapshots can always be inconsistent.
  29          */
  30         hiwater_vm = total_vm = mm->total_vm;
  31         if (hiwater_vm < mm->hiwater_vm)
  32                 hiwater_vm = mm->hiwater_vm;
  33         hiwater_rss = total_rss = get_mm_rss(mm);
  34         if (hiwater_rss < mm->hiwater_rss)
  35                 hiwater_rss = mm->hiwater_rss;
  36
  37         data = mm->total_vm - mm->shared_vm - mm->stack_vm;
  38         text = (PAGE_ALIGN(mm->end_code) - (mm->start_code & PAGE_MASK)) >> 10;
  39         lib = (mm->exec_vm << (PAGE_SHIFT-10)) - text;
  40         swap = get_mm_counter(mm, MM_SWAPENTS);
  41         seq_printf(m,
  42                 "VmPeak:\t%8lu kB\n"
  43                 "VmSize:\t%8lu kB\n"
  44                 "VmLck:\t%8lu kB\n"
  45                 "VmHWM:\t%8lu kB\n"
  46                 "VmRSS:\t%8lu kB\n"
  47                 "VmData:\t%8lu kB\n"
  48                 "VmStk:\t%8lu kB\n"
  49                 "VmExe:\t%8lu kB\n"
  50                 "VmLib:\t%8lu kB\n"
  51                 "VmPTE:\t%8lu kB\n"
  52                 "VmSwap:\t%8lu kB\n",
  53                 hiwater_vm << (PAGE_SHIFT-10),
  54                 (total_vm - mm->reserved_vm) << (PAGE_SHIFT-10),
  55                 mm->locked_vm << (PAGE_SHIFT-10),
  56                 hiwater_rss << (PAGE_SHIFT-10),
  57                 total_rss << (PAGE_SHIFT-10),
  58                 data << (PAGE_SHIFT-10),
  59                 mm->stack_vm << (PAGE_SHIFT-10), text, lib,
  60                 (PTRS_PER_PTE*sizeof(pte_t)*mm->nr_ptes) >> 10,
  61                 swap << (PAGE_SHIFT-10));
  62 }
  63
  64 unsigned long task_vsize(struct mm_struct *mm)
  65 {
  66         return PAGE_SIZE * mm->total_vm;
  67 }
  68
  69 unsigned long task_statm(struct mm_struct *mm,
  70                          unsigned long *shared, unsigned long *text,
  71                          unsigned long *data, unsigned long *resident)
  72 {
  73         *shared = get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES);
  74         *text = (PAGE_ALIGN(mm->end_code) - (mm->start_code & PAGE_MASK))
  75                                                                 >> PAGE_SHIFT;
  76         *data = mm->total_vm - mm->shared_vm;
  77         *resident = *shared + get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
  78         return mm->total_vm;
  79 }
  80
  81 static void pad_len_spaces(struct seq_file *m, int len)
  82 {
  83         len = 25 + sizeof(void*) * 6 - len;
  84         if (len < 1)
  85                 len = 1;
  86         seq_printf(m, "%*c", len, ' ');
  87 }
  88
  89 static void vma_stop(struct proc_maps_private *priv, struct vm_area_struct *vma)
  90 {
  91         if (vma && vma != priv->tail_vma) {
  92                 struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
  93                 up_read(&mm->mmap_sem);
  94                 mmput(mm);
  95         }
  96 }
  97
  98 static void *m_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
  99 {
 100         struct proc_maps_private *priv = m->private;
 101         unsigned long last_addr = m->version;
 102         struct mm_struct *mm;
 103         struct vm_area_struct *vma, *tail_vma = NULL;
 104         loff_t l = *pos;
 105
 106         /* Clear the per syscall fields in priv */
 107         priv->task = NULL;
 108         priv->tail_vma = NULL;
 109
 110         /*
 111          * We remember last_addr rather than next_addr to hit with
 112          * mmap_cache most of the time. We have zero last_addr at
 113          * the beginning and also after lseek. We will have -1 last_addr
 114          * after the end of the vmas.
 115          */
 116
 117         if (last_addr == -1UL)
 118                 return NULL;
 119
 120         priv->task = get_pid_task(priv->pid, PIDTYPE_PID);
 121         if (!priv->task)
 122                 return ERR_PTR(-ESRCH);
 123
 124         mm = mm_for_maps(priv->task);
 125         if (!mm || IS_ERR(mm))
 126                 return mm;
 127         down_read(&mm->mmap_sem);
 128
 129         tail_vma = get_gate_vma(priv->task);
 130         priv->tail_vma = tail_vma;
 131
 132         /* Start with last addr hint */
 133         vma = find_vma(mm, last_addr);
 134         if (last_addr && vma) {
 135                 vma = vma->vm_next;
 136                 goto out;
 137         }
 138
 139         /*
 140          * Check the vma index is within the range and do
 141          * sequential scan until m_index.
 142          */
 143         vma = NULL;
 144         if ((unsigned long)l < mm->map_count) {
 145                 vma = mm->mmap;
 146                 while (l-- && vma)
 147                         vma = vma->vm_next;
 148                 goto out;
 149         }
 150
 151         if (l != mm->map_count)
 152                 tail_vma = NULL; /* After gate vma */
 153
 154 out:
 155         if (vma)
 156                 return vma;
 157
 158         /* End of vmas has been reached */
 159         m->version = (tail_vma != NULL)? 0: -1UL;
 160         up_read(&mm->mmap_sem);
 161         mmput(mm);
 162         return tail_vma;
 163 }
 164
 165 static void *m_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
 166 {
 167         struct proc_maps_private *priv = m->private;
 168         struct vm_area_struct *vma = v;
 169         struct vm_area_struct *tail_vma = priv->tail_vma;
 170
 171         (*pos)++;
 172         if (vma && (vma != tail_vma) && vma->vm_next)
 173                 return vma->vm_next;
 174         vma_stop(priv, vma);
 175         return (vma != tail_vma)? tail_vma: NULL;
 176 }
 177
 178 static void m_stop(struct seq_file *m, void *v)
 179 {
 180         struct proc_maps_private *priv = m->private;
 181         struct vm_area_struct *vma = v;
 182
 183         if (!IS_ERR(vma))
 184                 vma_stop(priv, vma);
 185         if (priv->task)
 186                 put_task_struct(priv->task);
 187 }
 188
 189 static int do_maps_open(struct inode *inode, struct file *file,
 190                         const struct seq_operations *ops)
 191 {
 192         struct proc_maps_private *priv;
 193         int ret = -ENOMEM;
 194         priv = kzalloc(sizeof(*priv), GFP_KERNEL);
 195         if (priv) {
 196                 priv->pid = proc_pid(inode);
 197                 ret = seq_open(file, ops);
 198                 if (!ret) {
 199                         struct seq_file *m = file->private_data;
 200                         m->private = priv;
 201                 } else {
 202                         kfree(priv);
 203                 }
 204         }
 205         return ret;
 206 }
 207
 208 static void show_map_vma(struct seq_file *m, struct vm_area_struct *vma)
 209 {
 210         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 211         struct file *file = vma->vm_file;
 212         int flags = vma->vm_flags;
 213         unsigned long ino = 0;
 214         unsigned long long pgoff = 0;
 215         unsigned long start, end;
 216         dev_t dev = 0;
 217         int len;
 218
 219         if (file) {
 220                 struct inode *inode = vma->vm_file->f_path.dentry->d_inode;
 221                 dev = inode->i_sb->s_dev;
 222                 ino = inode->i_ino;
 223                 pgoff = ((loff_t)vma->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT;
 224         }
 225
 226         /* We don't show the stack guard page in /proc/maps */
 227         start = vma->vm_start;
 228         if (stack_guard_page_start(vma, start))
 229                 start += PAGE_SIZE;
 230         end = vma->vm_end;
 231         if (stack_guard_page_end(vma, end))
 232                 end -= PAGE_SIZE;
 233
 234         seq_printf(m, "%08lx-%08lx %c%c%c%c %08llx %02x:%02x %lu %n",
 235                         start,
 236                         end,
 237                         flags & VM_READ ? 'r' : '-',
 238                         flags & VM_WRITE ? 'w' : '-',
 239                         flags & VM_EXEC ? 'x' : '-',
 240                         flags & VM_MAYSHARE ? 's' : 'p',
 241                         pgoff,
 242                         MAJOR(dev), MINOR(dev), ino, &len);
 243
 244         /*
 245          * Print the dentry name for named mappings, and a
 246          * special [heap] marker for the heap:
 247          */
 248         if (file) {
 249                 pad_len_spaces(m, len);
 250                 seq_path(m, &file->f_path, "\n");
 251         } else {
 252                 const char *name = arch_vma_name(vma);
 253                 if (!name) {
 254                         if (mm) {
 255                                 if (vma->vm_start <= mm->brk &&
 256                                                 vma->vm_end >= mm->start_brk) {
 257                                         name = "[heap]";
 258                                 } else if (vma->vm_start <= mm->start_stack &&
 259                                            vma->vm_end >= mm->start_stack) {
 260                                         name = "[stack]";
 261                                 }
 262                         } else {
 263                                 name = "[vdso]";
 264                         }
 265                 }
 266                 if (name) {
 267                         pad_len_spaces(m, len);
 268                         seq_puts(m, name);
 269                 }
 270         }
 271         seq_putc(m, '\n');
 272 }
 273
 274 static int show_map(struct seq_file *m, void *v)
 275 {
 276         struct vm_area_struct *vma = v;
 277         struct proc_maps_private *priv = m->private;
 278         struct task_struct *task = priv->task;
 279
 280         show_map_vma(m, vma);
 281
 282         if (m->count < m->size)  /* vma is copied successfully */
 283                 m->version = (vma != get_gate_vma(task))? vma->vm_start: 0;
 284         return 0;
 285 }
 286
 287 static const struct seq_operations proc_pid_maps_op = {
 288         .start  = m_start,
 289         .next   = m_next,
 290         .stop   = m_stop,
 291         .show   = show_map
 292 };
 293
 294 static int maps_open(struct inode *inode, struct file *file)
 295 {
 296         return do_maps_open(inode, file, &proc_pid_maps_op);
 297 }
 298
 299 const struct file_operations proc_maps_operations = {
 300         .open           = maps_open,
 301         .read           = seq_read,
 302         .llseek         = seq_lseek,
 303         .release        = seq_release_private,
 304 };
 305
 306 /*
 307  * Proportional Set Size(PSS): my share of RSS.
 308  *
 309  * PSS of a process is the count of pages it has in memory, where each
 310  * page is divided by the number of processes sharing it.  So if a
 311  * process has 1000 pages all to itself, and 1000 shared with one other
 312  * process, its PSS will be 1500.
 313  *
 314  * To keep (accumulated) division errors low, we adopt a 64bit
 315  * fixed-point pss counter to minimize division errors. So (pss >>
 316  * PSS_SHIFT) would be the real byte count.
 317  *
 318  * A shift of 12 before division means (assuming 4K page size):
 319  *      - 1M 3-user-pages add up to 8KB errors;
 320  *      - supports mapcount up to 2^24, or 16M;
 321  *      - supports PSS up to 2^52 bytes, or 4PB.
 322  */
 323 #define PSS_SHIFT 12
 324
 325 #ifdef CONFIG_PROC_PAGE_MONITOR
 326 struct mem_size_stats {
 327         struct vm_area_struct *vma;
 328         unsigned long resident;
 329         unsigned long shared_clean;
 330         unsigned long shared_dirty;
 331         unsigned long private_clean;
 332         unsigned long private_dirty;
 333         unsigned long referenced;
 334         unsigned long anonymous;
 335         unsigned long swap;
 336         u64 pss;
 337 };
 338
 339 static int smaps_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
 340                            struct mm_walk *walk)
 341 {
 342         struct mem_size_stats *mss = walk->private;
 343         struct vm_area_struct *vma = mss->vma;
 344         pte_t *pte, ptent;
 345         spinlock_t *ptl;
 346         struct page *page;
 347         int mapcount;
 348
 349         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
 350         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE) {
 351                 ptent = *pte;
 352
 353                 if (is_swap_pte(ptent)) {
 354                         mss->swap += PAGE_SIZE;
 355                         continue;
 356                 }
 357
 358                 if (!pte_present(ptent))
 359                         continue;
 360
 361                 page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
 362                 if (!page)
 363                         continue;
 364
 365                 if (PageAnon(page))
 366                         mss->anonymous += PAGE_SIZE;
 367
 368                 mss->resident += PAGE_SIZE;
 369                 /* Accumulate the size in pages that have been accessed. */
 370                 if (pte_young(ptent) || PageReferenced(page))
 371                         mss->referenced += PAGE_SIZE;
 372                 mapcount = page_mapcount(page);
 373                 if (mapcount >= 2) {
 374                         if (pte_dirty(ptent) || PageDirty(page))
 375                                 mss->shared_dirty += PAGE_SIZE;
 376                         else
 377                                 mss->shared_clean += PAGE_SIZE;
 378                         mss->pss += (PAGE_SIZE << PSS_SHIFT) / mapcount;
 379                 } else {
 380                         if (pte_dirty(ptent) || PageDirty(page))
 381                                 mss->private_dirty += PAGE_SIZE;
 382                         else
 383                                 mss->private_clean += PAGE_SIZE;
 384                         mss->pss += (PAGE_SIZE << PSS_SHIFT);
 385                 }
 386         }
 387         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
 388         cond_resched();
 389         return 0;
 390 }
 391
 392 static int show_smap(struct seq_file *m, void *v)
 393 {
 394         struct proc_maps_private *priv = m->private;
 395         struct task_struct *task = priv->task;
 396         struct vm_area_struct *vma = v;
 397         struct mem_size_stats mss;
 398         struct mm_walk smaps_walk = {
 399                 .pmd_entry = smaps_pte_range,
 400                 .mm = vma->vm_mm,
 401                 .private = &mss,
 402         };
 403
 404         memset(&mss, 0, sizeof mss);
 405         mss.vma = vma;
 406         /* mmap_sem is held in m_start */
 407         if (vma->vm_mm && !is_vm_hugetlb_page(vma))
 408                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end, &smaps_walk);
 409
 410         show_map_vma(m, vma);
 411
 412         seq_printf(m,
 413                    "Size:           %8lu kB\n"
 414                    "Rss:            %8lu kB\n"
 415                    "Pss:            %8lu kB\n"
 416                    "Shared_Clean:   %8lu kB\n"
 417                    "Shared_Dirty:   %8lu kB\n"
 418                    "Private_Clean:  %8lu kB\n"
 419                    "Private_Dirty:  %8lu kB\n"
 420                    "Referenced:     %8lu kB\n"
 421                    "Anonymous:      %8lu kB\n"
 422                    "Swap:           %8lu kB\n"
 423                    "KernelPageSize: %8lu kB\n"
 424                    "MMUPageSize:    %8lu kB\n"
 425                    "Locked:         %8lu kB\n",
 426                    (vma->vm_end - vma->vm_start) >> 10,
 427                    mss.resident >> 10,
 428                    (unsigned long)(mss.pss >> (10 + PSS_SHIFT)),
 429                    mss.shared_clean  >> 10,
 430                    mss.shared_dirty  >> 10,
 431                    mss.private_clean >> 10,
 432                    mss.private_dirty >> 10,
 433                    mss.referenced >> 10,
 434                    mss.anonymous >> 10,
 435                    mss.swap >> 10,
 436                    vma_kernel_pagesize(vma) >> 10,
 437                    vma_mmu_pagesize(vma) >> 10,
 438                    (vma->vm_flags & VM_LOCKED) ?
 439                         (unsigned long)(mss.pss >> (10 + PSS_SHIFT)) : 0);
 440
 441         if (m->count < m->size)  /* vma is copied successfully */
 442                 m->version = (vma != get_gate_vma(task)) ? vma->vm_start : 0;
 443         return 0;
 444 }
 445
 446 static const struct seq_operations proc_pid_smaps_op = {
 447         .start  = m_start,
 448         .next   = m_next,
 449         .stop   = m_stop,
 450         .show   = show_smap
 451 };
 452
 453 static int smaps_open(struct inode *inode, struct file *file)
 454 {
 455         return do_maps_open(inode, file, &proc_pid_smaps_op);
 456 }
 457
 458 const struct file_operations proc_smaps_operations = {
 459         .open           = smaps_open,
 460         .read           = seq_read,
 461         .llseek         = seq_lseek,
 462         .release        = seq_release_private,
 463 };
 464
 465 static int clear_refs_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
 466                                 unsigned long end, struct mm_walk *walk)
 467 {
 468         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
 469         pte_t *pte, ptent;
 470         spinlock_t *ptl;
 471         struct page *page;
 472
 473         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
 474         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE) {
 475                 ptent = *pte;
 476                 if (!pte_present(ptent))
 477                         continue;
 478
 479                 page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
 480                 if (!page)
 481                         continue;
 482
 483                 /* Clear accessed and referenced bits. */
 484                 ptep_test_and_clear_young(vma, addr, pte);
 485                 ClearPageReferenced(page);
 486         }
 487         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
 488         cond_resched();
 489         return 0;
 490 }
 491
 492 #define CLEAR_REFS_ALL 1
 493 #define CLEAR_REFS_ANON 2
 494 #define CLEAR_REFS_MAPPED 3
 495
 496 static ssize_t clear_refs_write(struct file *file, const char __user *buf,
 497                                 size_t count, loff_t *ppos)
 498 {
 499         struct task_struct *task;
 500         char buffer[PROC_NUMBUF];
 501         struct mm_struct *mm;
 502         struct vm_area_struct *vma;
 503         long type;
 504
 505         memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
 506         if (count > sizeof(buffer) - 1)
 507                 count = sizeof(buffer) - 1;
 508         if (copy_from_user(buffer, buf, count))
 509                 return -EFAULT;
 510         if (strict_strtol(strstrip(buffer), 10, &type))
 511                 return -EINVAL;
 512         if (type < CLEAR_REFS_ALL || type > CLEAR_REFS_MAPPED)
 513                 return -EINVAL;
 514         task = get_proc_task(file->f_path.dentry->d_inode);
 515         if (!task)
 516                 return -ESRCH;
 517         mm = get_task_mm(task);
 518         if (mm) {
 519                 struct mm_walk clear_refs_walk = {
 520                         .pmd_entry = clear_refs_pte_range,
 521                         .mm = mm,
 522                 };
 523                 down_read(&mm->mmap_sem);
 524                 for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
 525                         clear_refs_walk.private = vma;
 526                         if (is_vm_hugetlb_page(vma))
 527                                 continue;
 528                         /*
 529                          * Writing 1 to /proc/pid/clear_refs affects all pages.
 530                          *
 531                          * Writing 2 to /proc/pid/clear_refs only affects
 532                          * Anonymous pages.
 533                          *
 534                          * Writing 3 to /proc/pid/clear_refs only affects file
 535                          * mapped pages.
 536                          */
 537                         if (type == CLEAR_REFS_ANON && vma->vm_file)
 538                                 continue;
 539                         if (type == CLEAR_REFS_MAPPED && !vma->vm_file)
 540                                 continue;
 541                         walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
 542                                         &clear_refs_walk);
 543                 }
 544                 flush_tlb_mm(mm);
 545                 up_read(&mm->mmap_sem);
 546                 mmput(mm);
 547         }
 548         put_task_struct(task);
 549
 550         return count;
 551 }
 552
 553 const struct file_operations proc_clear_refs_operations = {
 554         .write          = clear_refs_write,
 555         .llseek         = noop_llseek,
 556 };
 557
 558 struct pagemapread {
 559         int pos, len;
 560         u64 *buffer;
 561 };
 562
 563 #define PM_ENTRY_BYTES      sizeof(u64)
 564 #define PM_STATUS_BITS      3
 565 #define PM_STATUS_OFFSET    (64 - PM_STATUS_BITS)
 566 #define PM_STATUS_MASK      (((1LL << PM_STATUS_BITS) - 1) << PM_STATUS_OFFSET)
 567 #define PM_STATUS(nr)       (((nr) << PM_STATUS_OFFSET) & PM_STATUS_MASK)
 568 #define PM_PSHIFT_BITS      6
 569 #define PM_PSHIFT_OFFSET    (PM_STATUS_OFFSET - PM_PSHIFT_BITS)
 570 #define PM_PSHIFT_MASK      (((1LL << PM_PSHIFT_BITS) - 1) << PM_PSHIFT_OFFSET)
 571 #define PM_PSHIFT(x)        (((u64) (x) << PM_PSHIFT_OFFSET) & PM_PSHIFT_MASK)
 572 #define PM_PFRAME_MASK      ((1LL << PM_PSHIFT_OFFSET) - 1)
 573 #define PM_PFRAME(x)        ((x) & PM_PFRAME_MASK)
 574
 575 #define PM_PRESENT          PM_STATUS(4LL)
 576 #define PM_SWAP             PM_STATUS(2LL)
 577 #define PM_NOT_PRESENT      PM_PSHIFT(PAGE_SHIFT)
 578 #define PM_END_OF_BUFFER    1
 579
 580 static int add_to_pagemap(unsigned long addr, u64 pfn,
 581                           struct pagemapread *pm)
 582 {
 583         pm->buffer[pm->pos++] = pfn;
 584         if (pm->pos >= pm->len)
 585                 return PM_END_OF_BUFFER;
 586         return 0;
 587 }
 588
 589 static int pagemap_pte_hole(unsigned long start, unsigned long end,
 590                                 struct mm_walk *walk)
 591 {
 592         struct pagemapread *pm = walk->private;
 593         unsigned long addr;
 594         int err = 0;
 595         for (addr = start; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
 596                 err = add_to_pagemap(addr, PM_NOT_PRESENT, pm);
 597                 if (err)
 598                         break;
 599         }
 600         return err;
 601 }
 602
 603 static u64 swap_pte_to_pagemap_entry(pte_t pte)
 604 {
 605         swp_entry_t e = pte_to_swp_entry(pte);
 606         return swp_type(e) | (swp_offset(e) << MAX_SWAPFILES_SHIFT);
 607 }
 608
 609 static u64 pte_to_pagemap_entry(pte_t pte)
 610 {
 611         u64 pme = 0;
 612         if (is_swap_pte(pte))
 613                 pme = PM_PFRAME(swap_pte_to_pagemap_entry(pte))
 614                         | PM_PSHIFT(PAGE_SHIFT) | PM_SWAP;
 615         else if (pte_present(pte))
 616                 pme = PM_PFRAME(pte_pfn(pte))
 617                         | PM_PSHIFT(PAGE_SHIFT) | PM_PRESENT;
 618         return pme;
 619 }
 620
 621 static int pagemap_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
 622                              struct mm_walk *walk)
 623 {
 624         struct vm_area_struct *vma;
 625         struct pagemapread *pm = walk->private;
 626         pte_t *pte;
 627         int err = 0;
 628
 629         /* find the first VMA at or above 'addr' */
 630         vma = find_vma(walk->mm, addr);
 631         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
 632                 u64 pfn = PM_NOT_PRESENT;
 633
 634                 /* check to see if we've left 'vma' behind
 635                  * and need a new, higher one */
 636                 if (vma && (addr >= vma->vm_end))
 637                         vma = find_vma(walk->mm, addr);
 638
 639                 /* check that 'vma' actually covers this address,
 640                  * and that it isn't a huge page vma */
 641                 if (vma && (vma->vm_start <= addr) &&
 642                     !is_vm_hugetlb_page(vma)) {
 643                         pte = pte_offset_map(pmd, addr);
 644                         pfn = pte_to_pagemap_entry(*pte);
 645                         /* unmap before userspace copy */
 646                         pte_unmap(pte);
 647                 }
 648                 err = add_to_pagemap(addr, pfn, pm);
 649                 if (err)
 650                         return err;
 651         }
 652
 653         cond_resched();
 654
 655         return err;
 656 }
 657
 658 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 659 static u64 huge_pte_to_pagemap_entry(pte_t pte, int offset)
 660 {
 661         u64 pme = 0;
 662         if (pte_present(pte))
 663                 pme = PM_PFRAME(pte_pfn(pte) + offset)
 664                         | PM_PSHIFT(PAGE_SHIFT) | PM_PRESENT;
 665         return pme;
 666 }
 667
 668 /* This function walks within one hugetlb entry in the single call */
 669 static int pagemap_hugetlb_range(pte_t *pte, unsigned long hmask,
 670                                  unsigned long addr, unsigned long end,
 671                                  struct mm_walk *walk)
 672 {
 673         struct pagemapread *pm = walk->private;
 674         int err = 0;
 675         u64 pfn;
 676
 677         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
 678                 int offset = (addr & ~hmask) >> PAGE_SHIFT;
 679                 pfn = huge_pte_to_pagemap_entry(*pte, offset);
 680                 err = add_to_pagemap(addr, pfn, pm);
 681                 if (err)
 682                         return err;
 683         }
 684
 685         cond_resched();
 686
 687         return err;
 688 }
 689 #endif /* HUGETLB_PAGE */
 690
 691 /*
 692  * /proc/pid/pagemap - an array mapping virtual pages to pfns
 693  *
 694  * For each page in the address space, this file contains one 64-bit entry
 695  * consisting of the following:
 696  *
 697  * Bits 0-55  page frame number (PFN) if present
 698  * Bits 0-4   swap type if swapped
 699  * Bits 5-55  swap offset if swapped
 700  * Bits 55-60 page shift (page size = 1<<page shift)
 701  * Bit  61    reserved for future use
 702  * Bit  62    page swapped
 703  * Bit  63    page present
 704  *
 705  * If the page is not present but in swap, then the PFN contains an
 706  * encoding of the swap file number and the page's offset into the
 707  * swap. Unmapped pages return a null PFN. This allows determining
 708  * precisely which pages are mapped (or in swap) and comparing mapped
 709  * pages between processes.
 710  *
 711  * Efficient users of this interface will use /proc/pid/maps to
 712  * determine which areas of memory are actually mapped and llseek to
 713  * skip over unmapped regions.
 714  */
 715 #define PAGEMAP_WALK_SIZE       (PMD_SIZE)
 716 #define PAGEMAP_WALK_MASK       (PMD_MASK)
 717 static ssize_t pagemap_read(struct file *file, char __user *buf,
 718                             size_t count, loff_t *ppos)
 719 {
 720         struct task_struct *task = get_proc_task(file->f_path.dentry->d_inode);
 721         struct mm_struct *mm;
 722         struct pagemapread pm;
 723         int ret = -ESRCH;
 724         struct mm_walk pagemap_walk = {};
 725         unsigned long src;
 726         unsigned long svpfn;
 727         unsigned long start_vaddr;
 728         unsigned long end_vaddr;
 729         int copied = 0;
 730
 731         if (!task)
 732                 goto out;
 733
 734         mm = mm_for_maps(task);
 735         ret = PTR_ERR(mm);
 736         if (!mm || IS_ERR(mm))
 737                 goto out_task;
 738
 739         ret = -EINVAL;
 740         /* file position must be aligned */
 741         if ((*ppos % PM_ENTRY_BYTES) || (count % PM_ENTRY_BYTES))
 742                 goto out_task;
 743
 744         ret = 0;
 745
 746         if (!count)
 747                 goto out_task;
 748
 749         pm.len = PM_ENTRY_BYTES * (PAGEMAP_WALK_SIZE >> PAGE_SHIFT);
 750         pm.buffer = kmalloc(pm.len, GFP_TEMPORARY);
 751         ret = -ENOMEM;
 752         if (!pm.buffer)
 753                 goto out_mm;
 754
 755         pagemap_walk.pmd_entry = pagemap_pte_range;
 756         pagemap_walk.pte_hole = pagemap_pte_hole;
 757 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 758         pagemap_walk.hugetlb_entry = pagemap_hugetlb_range;
 759 #endif
 760         pagemap_walk.mm = mm;
 761         pagemap_walk.private = &pm;
 762
 763         src = *ppos;
 764         svpfn = src / PM_ENTRY_BYTES;
 765         start_vaddr = svpfn << PAGE_SHIFT;
 766         end_vaddr = TASK_SIZE_OF(task);
 767
 768         /* watch out for wraparound */
 769         if (svpfn > TASK_SIZE_OF(task) >> PAGE_SHIFT)
 770                 start_vaddr = end_vaddr;
 771
 772         /*
 773          * The odds are that this will stop walking way
 774          * before end_vaddr, because the length of the
 775          * user buffer is tracked in "pm", and the walk
 776          * will stop when we hit the end of the buffer.
 777          */
 778         ret = 0;
 779         while (count && (start_vaddr < end_vaddr)) {
 780                 int len;
 781                 unsigned long end;
 782
 783                 pm.pos = 0;
 784                 end = (start_vaddr + PAGEMAP_WALK_SIZE) & PAGEMAP_WALK_MASK;
 785                 /* overflow ? */
 786                 if (end < start_vaddr || end > end_vaddr)
 787                         end = end_vaddr;
 788                 down_read(&mm->mmap_sem);
 789                 ret = walk_page_range(start_vaddr, end, &pagemap_walk);
 790                 up_read(&mm->mmap_sem);
 791                 start_vaddr = end;
 792
 793                 len = min(count, PM_ENTRY_BYTES * pm.pos);
 794                 if (copy_to_user(buf, pm.buffer, len)) {
 795                         ret = -EFAULT;
 796                         goto out_free;
 797                 }
 798                 copied += len;
 799                 buf += len;
 800                 count -= len;
 801         }
 802         *ppos += copied;
 803         if (!ret || ret == PM_END_OF_BUFFER)
 804                 ret = copied;
 805
 806 out_free:
 807         kfree(pm.buffer);
 808 out_mm:
 809         mmput(mm);
 810 out_task:
 811         put_task_struct(task);
 812 out:
 813         return ret;
 814 }
 815
 816 const struct file_operations proc_pagemap_operations = {
 817         .llseek         = mem_lseek, /* borrow this */
 818         .read           = pagemap_read,
 819 };
 820 #endif /* CONFIG_PROC_PAGE_MONITOR */
 821
 822 #ifdef CONFIG_NUMA
 823 extern int show_numa_map(struct seq_file *m, void *v);
 824
 825 static const struct seq_operations proc_pid_numa_maps_op = {
 826         .start  = m_start,
 827         .next   = m_next,
 828         .stop   = m_stop,
 829         .show   = show_numa_map,
 830 };
 831
 832 static int numa_maps_open(struct inode *inode, struct file *file)
 833 {
 834         return do_maps_open(inode, file, &proc_pid_numa_maps_op);
 835 }
 836
 837 const struct file_operations proc_numa_maps_operations = {
 838         .open           = numa_maps_open,
 839         .read           = seq_read,
 840         .llseek         = seq_lseek,
 841         .release        = seq_release_private,
 842 };
 843 #endif