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