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