78fd3621f56572170f4500b28335ad1869bc89b7
[linux-2.6.git] / 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 NULL;
123
124         mm = mm_for_maps(priv->task);
125         if (!mm)
126                 return NULL;
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         vma_stop(priv, vma);
184         if (priv->task)
185                 put_task_struct(priv->task);
186 }
187
188 static int do_maps_open(struct inode *inode, struct file *file,
189                         const struct seq_operations *ops)
190 {
191         struct proc_maps_private *priv;
192         int ret = -ENOMEM;
193         priv = kzalloc(sizeof(*priv), GFP_KERNEL);
194         if (priv) {
195                 priv->pid = proc_pid(inode);
196                 ret = seq_open(file, ops);
197                 if (!ret) {
198                         struct seq_file *m = file->private_data;
199                         m->private = priv;
200                 } else {
201                         kfree(priv);
202                 }
203         }
204         return ret;
205 }
206
207 static void show_map_vma(struct seq_file *m, struct vm_area_struct *vma)
208 {
209         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
210         struct file *file = vma->vm_file;
211         int flags = vma->vm_flags;
212         unsigned long ino = 0;
213         unsigned long long pgoff = 0;
214         unsigned long start;
215         dev_t dev = 0;
216         int len;
217
218         if (file) {
219                 struct inode *inode = vma->vm_file->f_path.dentry->d_inode;
220                 dev = inode->i_sb->s_dev;
221                 ino = inode->i_ino;
222                 pgoff = ((loff_t)vma->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT;
223         }
224
225         /* We don't show the stack guard page in /proc/maps */
226         start = vma->vm_start;
227         if (vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN)
228                 if (!vma_stack_continue(vma->vm_prev, vma->vm_start))
229                         start += PAGE_SIZE;
230
231         seq_printf(m, "%08lx-%08lx %c%c%c%c %08llx %02x:%02x %lu %n",
232                         start,
233                         vma->vm_end,
234                         flags & VM_READ ? 'r' : '-',
235                         flags & VM_WRITE ? 'w' : '-',
236                         flags & VM_EXEC ? 'x' : '-',
237                         flags & VM_MAYSHARE ? 's' : 'p',
238                         pgoff,
239                         MAJOR(dev), MINOR(dev), ino, &len);
240
241         /*
242          * Print the dentry name for named mappings, and a
243          * special [heap] marker for the heap:
244          */
245         if (file) {
246                 pad_len_spaces(m, len);
247                 seq_path(m, &file->f_path, "\n");
248         } else {
249                 const char *name = arch_vma_name(vma);
250                 if (!name) {
251                         if (mm) {
252                                 if (vma->vm_start <= mm->start_brk &&
253                                                 vma->vm_end >= mm->brk) {
254                                         name = "[heap]";
255                                 } else if (vma->vm_start <= mm->start_stack &&
256                                            vma->vm_end >= mm->start_stack) {
257                                         name = "[stack]";
258                                 }
259                         } else {
260                                 name = "[vdso]";
261                         }
262                 }
263                 if (name) {
264                         pad_len_spaces(m, len);
265                         seq_puts(m, name);
266                 }
267         }
268         seq_putc(m, '\n');
269 }
270
271 static int show_map(struct seq_file *m, void *v)
272 {
273         struct vm_area_struct *vma = v;
274         struct proc_maps_private *priv = m->private;
275         struct task_struct *task = priv->task;
276
277         show_map_vma(m, vma);
278
279         if (m->count < m->size)  /* vma is copied successfully */
280                 m->version = (vma != get_gate_vma(task))? vma->vm_start: 0;
281         return 0;
282 }
283
284 static const struct seq_operations proc_pid_maps_op = {
285         .start  = m_start,
286         .next   = m_next,
287         .stop   = m_stop,
288         .show   = show_map
289 };
290
291 static int maps_open(struct inode *inode, struct file *file)
292 {
293         return do_maps_open(inode, file, &proc_pid_maps_op);
294 }
295
296 const struct file_operations proc_maps_operations = {
297         .open           = maps_open,
298         .read           = seq_read,
299         .llseek         = seq_lseek,
300         .release        = seq_release_private,
301 };
302
303 /*
304  * Proportional Set Size(PSS): my share of RSS.
305  *
306  * PSS of a process is the count of pages it has in memory, where each
307  * page is divided by the number of processes sharing it.  So if a
308  * process has 1000 pages all to itself, and 1000 shared with one other
309  * process, its PSS will be 1500.
310  *
311  * To keep (accumulated) division errors low, we adopt a 64bit
312  * fixed-point pss counter to minimize division errors. So (pss >>
313  * PSS_SHIFT) would be the real byte count.
314  *
315  * A shift of 12 before division means (assuming 4K page size):
316  *      - 1M 3-user-pages add up to 8KB errors;
317  *      - supports mapcount up to 2^24, or 16M;
318  *      - supports PSS up to 2^52 bytes, or 4PB.
319  */
320 #define PSS_SHIFT 12
321
322 #ifdef CONFIG_PROC_PAGE_MONITOR
323 struct mem_size_stats {
324         struct vm_area_struct *vma;
325         unsigned long resident;
326         unsigned long shared_clean;
327         unsigned long shared_dirty;
328         unsigned long private_clean;
329         unsigned long private_dirty;
330         unsigned long referenced;
331         unsigned long anonymous;
332         unsigned long swap;
333         u64 pss;
334 };
335
336 static int smaps_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
337                            struct mm_walk *walk)
338 {
339         struct mem_size_stats *mss = walk->private;
340         struct vm_area_struct *vma = mss->vma;
341         pte_t *pte, ptent;
342         spinlock_t *ptl;
343         struct page *page;
344         int mapcount;
345
346         split_huge_page_pmd(walk->mm, pmd);
347
348         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
349         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE) {
350                 ptent = *pte;
351
352                 if (is_swap_pte(ptent)) {
353                         mss->swap += PAGE_SIZE;
354                         continue;
355                 }
356
357                 if (!pte_present(ptent))
358                         continue;
359
360                 page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
361                 if (!page)
362                         continue;
363
364                 if (PageAnon(page))
365                         mss->anonymous += PAGE_SIZE;
366
367                 mss->resident += PAGE_SIZE;
368                 /* Accumulate the size in pages that have been accessed. */
369                 if (pte_young(ptent) || PageReferenced(page))
370                         mss->referenced += PAGE_SIZE;
371                 mapcount = page_mapcount(page);
372                 if (mapcount >= 2) {
373                         if (pte_dirty(ptent) || PageDirty(page))
374                                 mss->shared_dirty += PAGE_SIZE;
375                         else
376                                 mss->shared_clean += PAGE_SIZE;
377                         mss->pss += (PAGE_SIZE << PSS_SHIFT) / mapcount;
378                 } else {
379                         if (pte_dirty(ptent) || PageDirty(page))
380                                 mss->private_dirty += PAGE_SIZE;
381                         else
382                                 mss->private_clean += PAGE_SIZE;
383                         mss->pss += (PAGE_SIZE << PSS_SHIFT);
384                 }
385         }
386         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
387         cond_resched();
388         return 0;
389 }
390
391 static int show_smap(struct seq_file *m, void *v)
392 {
393         struct proc_maps_private *priv = m->private;
394         struct task_struct *task = priv->task;
395         struct vm_area_struct *vma = v;
396         struct mem_size_stats mss;
397         struct mm_walk smaps_walk = {
398                 .pmd_entry = smaps_pte_range,
399                 .mm = vma->vm_mm,
400                 .private = &mss,
401         };
402
403         memset(&mss, 0, sizeof mss);
404         mss.vma = vma;
405         /* mmap_sem is held in m_start */
406         if (vma->vm_mm && !is_vm_hugetlb_page(vma))
407                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end, &smaps_walk);
408
409         show_map_vma(m, vma);
410
411         seq_printf(m,
412                    "Size:           %8lu kB\n"
413                    "Rss:            %8lu kB\n"
414                    "Pss:            %8lu kB\n"
415                    "Shared_Clean:   %8lu kB\n"
416                    "Shared_Dirty:   %8lu kB\n"
417                    "Private_Clean:  %8lu kB\n"
418                    "Private_Dirty:  %8lu kB\n"
419                    "Referenced:     %8lu kB\n"
420                    "Anonymous:      %8lu kB\n"
421                    "Swap:           %8lu kB\n"
422                    "KernelPageSize: %8lu kB\n"
423                    "MMUPageSize:    %8lu kB\n"
424                    "Locked:         %8lu kB\n",
425                    (vma->vm_end - vma->vm_start) >> 10,
426                    mss.resident >> 10,
427                    (unsigned long)(mss.pss >> (10 + PSS_SHIFT)),
428                    mss.shared_clean  >> 10,
429                    mss.shared_dirty  >> 10,
430                    mss.private_clean >> 10,
431                    mss.private_dirty >> 10,
432                    mss.referenced >> 10,
433                    mss.anonymous >> 10,
434                    mss.swap >> 10,
435                    vma_kernel_pagesize(vma) >> 10,
436                    vma_mmu_pagesize(vma) >> 10,
437                    (vma->vm_flags & VM_LOCKED) ?
438                         (unsigned long)(mss.pss >> (10 + PSS_SHIFT)) : 0);
439
440         if (m->count < m->size)  /* vma is copied successfully */
441                 m->version = (vma != get_gate_vma(task)) ? vma->vm_start : 0;
442         return 0;
443 }
444
445 static const struct seq_operations proc_pid_smaps_op = {
446         .start  = m_start,
447         .next   = m_next,
448         .stop   = m_stop,
449         .show   = show_smap
450 };
451
452 static int smaps_open(struct inode *inode, struct file *file)
453 {
454         return do_maps_open(inode, file, &proc_pid_smaps_op);
455 }
456
457 const struct file_operations proc_smaps_operations = {
458         .open           = smaps_open,
459         .read           = seq_read,
460         .llseek         = seq_lseek,
461         .release        = seq_release_private,
462 };
463
464 static int clear_refs_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
465                                 unsigned long end, struct mm_walk *walk)
466 {
467         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
468         pte_t *pte, ptent;
469         spinlock_t *ptl;
470         struct page *page;
471
472         split_huge_page_pmd(walk->mm, pmd);
473
474         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
475         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE) {
476                 ptent = *pte;
477                 if (!pte_present(ptent))
478                         continue;
479
480                 page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
481                 if (!page)
482                         continue;
483
484                 /* Clear accessed and referenced bits. */
485                 ptep_test_and_clear_young(vma, addr, pte);
486                 ClearPageReferenced(page);
487         }
488         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
489         cond_resched();
490         return 0;
491 }
492
493 #define CLEAR_REFS_ALL 1
494 #define CLEAR_REFS_ANON 2
495 #define CLEAR_REFS_MAPPED 3
496
497 static ssize_t clear_refs_write(struct file *file, const char __user *buf,
498                                 size_t count, loff_t *ppos)
499 {
500         struct task_struct *task;
501         char buffer[PROC_NUMBUF];
502         struct mm_struct *mm;
503         struct vm_area_struct *vma;
504         long type;
505
506         memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
507         if (count > sizeof(buffer) - 1)
508                 count = sizeof(buffer) - 1;
509         if (copy_from_user(buffer, buf, count))
510                 return -EFAULT;
511         if (strict_strtol(strstrip(buffer), 10, &type))
512                 return -EINVAL;
513         if (type < CLEAR_REFS_ALL || type > CLEAR_REFS_MAPPED)
514                 return -EINVAL;
515         task = get_proc_task(file->f_path.dentry->d_inode);
516         if (!task)
517                 return -ESRCH;
518         mm = get_task_mm(task);
519         if (mm) {
520                 struct mm_walk clear_refs_walk = {
521                         .pmd_entry = clear_refs_pte_range,
522                         .mm = mm,
523                 };
524                 down_read(&mm->mmap_sem);
525                 for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
526                         clear_refs_walk.private = vma;
527                         if (is_vm_hugetlb_page(vma))
528                                 continue;
529                         /*
530                          * Writing 1 to /proc/pid/clear_refs affects all pages.
531                          *
532                          * Writing 2 to /proc/pid/clear_refs only affects
533                          * Anonymous pages.
534                          *
535                          * Writing 3 to /proc/pid/clear_refs only affects file
536                          * mapped pages.
537                          */
538                         if (type == CLEAR_REFS_ANON && vma->vm_file)
539                                 continue;
540                         if (type == CLEAR_REFS_MAPPED && !vma->vm_file)
541                                 continue;
542                         walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
543                                         &clear_refs_walk);
544                 }
545                 flush_tlb_mm(mm);
546                 up_read(&mm->mmap_sem);
547                 mmput(mm);
548         }
549         put_task_struct(task);
550
551         return count;
552 }
553
554 const struct file_operations proc_clear_refs_operations = {
555         .write          = clear_refs_write,
556         .llseek         = noop_llseek,
557 };
558
559 struct pagemapread {
560         int pos, len;
561         u64 *buffer;
562 };
563
564 #define PM_ENTRY_BYTES      sizeof(u64)
565 #define PM_STATUS_BITS      3
566 #define PM_STATUS_OFFSET    (64 - PM_STATUS_BITS)
567 #define PM_STATUS_MASK      (((1LL << PM_STATUS_BITS) - 1) << PM_STATUS_OFFSET)
568 #define PM_STATUS(nr)       (((nr) << PM_STATUS_OFFSET) & PM_STATUS_MASK)
569 #define PM_PSHIFT_BITS      6
570 #define PM_PSHIFT_OFFSET    (PM_STATUS_OFFSET - PM_PSHIFT_BITS)
571 #define PM_PSHIFT_MASK      (((1LL << PM_PSHIFT_BITS) - 1) << PM_PSHIFT_OFFSET)
572 #define PM_PSHIFT(x)        (((u64) (x) << PM_PSHIFT_OFFSET) & PM_PSHIFT_MASK)
573 #define PM_PFRAME_MASK      ((1LL << PM_PSHIFT_OFFSET) - 1)
574 #define PM_PFRAME(x)        ((x) & PM_PFRAME_MASK)
575
576 #define PM_PRESENT          PM_STATUS(4LL)
577 #define PM_SWAP             PM_STATUS(2LL)
578 #define PM_NOT_PRESENT      PM_PSHIFT(PAGE_SHIFT)
579 #define PM_END_OF_BUFFER    1
580
581 static int add_to_pagemap(unsigned long addr, u64 pfn,
582                           struct pagemapread *pm)
583 {
584         pm->buffer[pm->pos++] = pfn;
585         if (pm->pos >= pm->len)
586                 return PM_END_OF_BUFFER;
587         return 0;
588 }
589
590 static int pagemap_pte_hole(unsigned long start, unsigned long end,
591                                 struct mm_walk *walk)
592 {
593         struct pagemapread *pm = walk->private;
594         unsigned long addr;
595         int err = 0;
596         for (addr = start; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
597                 err = add_to_pagemap(addr, PM_NOT_PRESENT, pm);
598                 if (err)
599                         break;
600         }
601         return err;
602 }
603
604 static u64 swap_pte_to_pagemap_entry(pte_t pte)
605 {
606         swp_entry_t e = pte_to_swp_entry(pte);
607         return swp_type(e) | (swp_offset(e) << MAX_SWAPFILES_SHIFT);
608 }
609
610 static u64 pte_to_pagemap_entry(pte_t pte)
611 {
612         u64 pme = 0;
613         if (is_swap_pte(pte))
614                 pme = PM_PFRAME(swap_pte_to_pagemap_entry(pte))
615                         | PM_PSHIFT(PAGE_SHIFT) | PM_SWAP;
616         else if (pte_present(pte))
617                 pme = PM_PFRAME(pte_pfn(pte))
618                         | PM_PSHIFT(PAGE_SHIFT) | PM_PRESENT;
619         return pme;
620 }
621
622 static int pagemap_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
623                              struct mm_walk *walk)
624 {
625         struct vm_area_struct *vma;
626         struct pagemapread *pm = walk->private;
627         pte_t *pte;
628         int err = 0;
629
630         split_huge_page_pmd(walk->mm, pmd);
631
632         /* find the first VMA at or above 'addr' */
633         vma = find_vma(walk->mm, addr);
634         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
635                 u64 pfn = PM_NOT_PRESENT;
636
637                 /* check to see if we've left 'vma' behind
638                  * and need a new, higher one */
639                 if (vma && (addr >= vma->vm_end))
640                         vma = find_vma(walk->mm, addr);
641
642                 /* check that 'vma' actually covers this address,
643                  * and that it isn't a huge page vma */
644                 if (vma && (vma->vm_start <= addr) &&
645                     !is_vm_hugetlb_page(vma)) {
646                         pte = pte_offset_map(pmd, addr);
647                         pfn = pte_to_pagemap_entry(*pte);
648                         /* unmap before userspace copy */
649                         pte_unmap(pte);
650                 }
651                 err = add_to_pagemap(addr, pfn, pm);
652                 if (err)
653                         return err;
654         }
655
656         cond_resched();
657
658         return err;
659 }
660
661 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
662 static u64 huge_pte_to_pagemap_entry(pte_t pte, int offset)
663 {
664         u64 pme = 0;
665         if (pte_present(pte))
666                 pme = PM_PFRAME(pte_pfn(pte) + offset)
667                         | PM_PSHIFT(PAGE_SHIFT) | PM_PRESENT;
668         return pme;
669 }
670
671 /* This function walks within one hugetlb entry in the single call */
672 static int pagemap_hugetlb_range(pte_t *pte, unsigned long hmask,
673                                  unsigned long addr, unsigned long end,
674                                  struct mm_walk *walk)
675 {
676         struct pagemapread *pm = walk->private;
677         int err = 0;
678         u64 pfn;
679
680         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
681                 int offset = (addr & ~hmask) >> PAGE_SHIFT;
682                 pfn = huge_pte_to_pagemap_entry(*pte, offset);
683                 err = add_to_pagemap(addr, pfn, pm);
684                 if (err)
685                         return err;
686         }
687
688         cond_resched();
689
690         return err;
691 }
692 #endif /* HUGETLB_PAGE */
693
694 /*
695  * /proc/pid/pagemap - an array mapping virtual pages to pfns
696  *
697  * For each page in the address space, this file contains one 64-bit entry
698  * consisting of the following:
699  *
700  * Bits 0-55  page frame number (PFN) if present
701  * Bits 0-4   swap type if swapped
702  * Bits 5-55  swap offset if swapped
703  * Bits 55-60 page shift (page size = 1<<page shift)
704  * Bit  61    reserved for future use
705  * Bit  62    page swapped
706  * Bit  63    page present
707  *
708  * If the page is not present but in swap, then the PFN contains an
709  * encoding of the swap file number and the page's offset into the
710  * swap. Unmapped pages return a null PFN. This allows determining
711  * precisely which pages are mapped (or in swap) and comparing mapped
712  * pages between processes.
713  *
714  * Efficient users of this interface will use /proc/pid/maps to
715  * determine which areas of memory are actually mapped and llseek to
716  * skip over unmapped regions.
717  */
718 #define PAGEMAP_WALK_SIZE       (PMD_SIZE)
719 #define PAGEMAP_WALK_MASK       (PMD_MASK)
720 static ssize_t pagemap_read(struct file *file, char __user *buf,
721                             size_t count, loff_t *ppos)
722 {
723         struct task_struct *task = get_proc_task(file->f_path.dentry->d_inode);
724         struct mm_struct *mm;
725         struct pagemapread pm;
726         int ret = -ESRCH;
727         struct mm_walk pagemap_walk = {};
728         unsigned long src;
729         unsigned long svpfn;
730         unsigned long start_vaddr;
731         unsigned long end_vaddr;
732         int copied = 0;
733
734         if (!task)
735                 goto out;
736
737         ret = -EACCES;
738         if (!ptrace_may_access(task, PTRACE_MODE_READ))
739                 goto out_task;
740
741         ret = -EINVAL;
742         /* file position must be aligned */
743         if ((*ppos % PM_ENTRY_BYTES) || (count % PM_ENTRY_BYTES))
744                 goto out_task;
745
746         ret = 0;
747
748         if (!count)
749                 goto out_task;
750
751         mm = get_task_mm(task);
752         if (!mm)
753                 goto out_task;
754
755         pm.len = PM_ENTRY_BYTES * (PAGEMAP_WALK_SIZE >> PAGE_SHIFT);
756         pm.buffer = kmalloc(pm.len, GFP_TEMPORARY);
757         ret = -ENOMEM;
758         if (!pm.buffer)
759                 goto out_mm;
760
761         pagemap_walk.pmd_entry = pagemap_pte_range;
762         pagemap_walk.pte_hole = pagemap_pte_hole;
763 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
764         pagemap_walk.hugetlb_entry = pagemap_hugetlb_range;
765 #endif
766         pagemap_walk.mm = mm;
767         pagemap_walk.private = &pm;
768
769         src = *ppos;
770         svpfn = src / PM_ENTRY_BYTES;
771         start_vaddr = svpfn << PAGE_SHIFT;
772         end_vaddr = TASK_SIZE_OF(task);
773
774         /* watch out for wraparound */
775         if (svpfn > TASK_SIZE_OF(task) >> PAGE_SHIFT)
776                 start_vaddr = end_vaddr;
777
778         /*
779          * The odds are that this will stop walking way
780          * before end_vaddr, because the length of the
781          * user buffer is tracked in "pm", and the walk
782          * will stop when we hit the end of the buffer.
783          */
784         ret = 0;
785         while (count && (start_vaddr < end_vaddr)) {
786                 int len;
787                 unsigned long end;
788
789                 pm.pos = 0;
790                 end = (start_vaddr + PAGEMAP_WALK_SIZE) & PAGEMAP_WALK_MASK;
791                 /* overflow ? */
792                 if (end < start_vaddr || end > end_vaddr)
793                         end = end_vaddr;
794                 down_read(&mm->mmap_sem);
795                 ret = walk_page_range(start_vaddr, end, &pagemap_walk);
796                 up_read(&mm->mmap_sem);
797                 start_vaddr = end;
798
799                 len = min(count, PM_ENTRY_BYTES * pm.pos);
800                 if (copy_to_user(buf, pm.buffer, len)) {
801                         ret = -EFAULT;
802                         goto out_free;
803                 }
804                 copied += len;
805                 buf += len;
806                 count -= len;
807         }
808         *ppos += copied;
809         if (!ret || ret == PM_END_OF_BUFFER)
810                 ret = copied;
811
812 out_free:
813         kfree(pm.buffer);
814 out_mm:
815         mmput(mm);
816 out_task:
817         put_task_struct(task);
818 out:
819         return ret;
820 }
821
822 const struct file_operations proc_pagemap_operations = {
823         .llseek         = mem_lseek, /* borrow this */
824         .read           = pagemap_read,
825 };
826 #endif /* CONFIG_PROC_PAGE_MONITOR */
827
828 #ifdef CONFIG_NUMA
829 extern int show_numa_map(struct seq_file *m, void *v);
830
831 static const struct seq_operations proc_pid_numa_maps_op = {
832         .start  = m_start,
833         .next   = m_next,
834         .stop   = m_stop,
835         .show   = show_numa_map,
836 };
837
838 static int numa_maps_open(struct inode *inode, struct file *file)
839 {
840         return do_maps_open(inode, file, &proc_pid_numa_maps_op);
841 }
842
843 const struct file_operations proc_numa_maps_operations = {
844         .open           = numa_maps_open,
845         .read           = seq_read,
846         .llseek         = seq_lseek,
847         .release        = seq_release_private,
848 };
849 #endif