Merge git://git.samba.org/sfrench/cifs-2.6
[linux-2.6.git] / 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_for_maps(priv->task);
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 show_map_vma(struct seq_file *m, struct vm_area_struct *vma)
213 {
214         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
215         struct file *file = vma->vm_file;
216         vm_flags_t flags = vma->vm_flags;
217         unsigned long ino = 0;
218         unsigned long long pgoff = 0;
219         unsigned long start, end;
220         dev_t dev = 0;
221         int len;
222
223         if (file) {
224                 struct inode *inode = vma->vm_file->f_path.dentry->d_inode;
225                 dev = inode->i_sb->s_dev;
226                 ino = inode->i_ino;
227                 pgoff = ((loff_t)vma->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT;
228         }
229
230         /* We don't show the stack guard page in /proc/maps */
231         start = vma->vm_start;
232         if (stack_guard_page_start(vma, start))
233                 start += PAGE_SIZE;
234         end = vma->vm_end;
235         if (stack_guard_page_end(vma, end))
236                 end -= PAGE_SIZE;
237
238         seq_printf(m, "%08lx-%08lx %c%c%c%c %08llx %02x:%02x %lu %n",
239                         start,
240                         end,
241                         flags & VM_READ ? 'r' : '-',
242                         flags & VM_WRITE ? 'w' : '-',
243                         flags & VM_EXEC ? 'x' : '-',
244                         flags & VM_MAYSHARE ? 's' : 'p',
245                         pgoff,
246                         MAJOR(dev), MINOR(dev), ino, &len);
247
248         /*
249          * Print the dentry name for named mappings, and a
250          * special [heap] marker for the heap:
251          */
252         if (file) {
253                 pad_len_spaces(m, len);
254                 seq_path(m, &file->f_path, "\n");
255         } else {
256                 const char *name = arch_vma_name(vma);
257                 if (!name) {
258                         if (mm) {
259                                 if (vma->vm_start <= mm->brk &&
260                                                 vma->vm_end >= mm->start_brk) {
261                                         name = "[heap]";
262                                 } else if (vma->vm_start <= mm->start_stack &&
263                                            vma->vm_end >= mm->start_stack) {
264                                         name = "[stack]";
265                                 }
266                         } else {
267                                 name = "[vdso]";
268                         }
269                 }
270                 if (name) {
271                         pad_len_spaces(m, len);
272                         seq_puts(m, name);
273                 }
274         }
275         seq_putc(m, '\n');
276 }
277
278 static int show_map(struct seq_file *m, void *v)
279 {
280         struct vm_area_struct *vma = v;
281         struct proc_maps_private *priv = m->private;
282         struct task_struct *task = priv->task;
283
284         show_map_vma(m, vma);
285
286         if (m->count < m->size)  /* vma is copied successfully */
287                 m->version = (vma != get_gate_vma(task->mm))
288                         ? vma->vm_start : 0;
289         return 0;
290 }
291
292 static const struct seq_operations proc_pid_maps_op = {
293         .start  = m_start,
294         .next   = m_next,
295         .stop   = m_stop,
296         .show   = show_map
297 };
298
299 static int maps_open(struct inode *inode, struct file *file)
300 {
301         return do_maps_open(inode, file, &proc_pid_maps_op);
302 }
303
304 const struct file_operations proc_maps_operations = {
305         .open           = maps_open,
306         .read           = seq_read,
307         .llseek         = seq_lseek,
308         .release        = seq_release_private,
309 };
310
311 /*
312  * Proportional Set Size(PSS): my share of RSS.
313  *
314  * PSS of a process is the count of pages it has in memory, where each
315  * page is divided by the number of processes sharing it.  So if a
316  * process has 1000 pages all to itself, and 1000 shared with one other
317  * process, its PSS will be 1500.
318  *
319  * To keep (accumulated) division errors low, we adopt a 64bit
320  * fixed-point pss counter to minimize division errors. So (pss >>
321  * PSS_SHIFT) would be the real byte count.
322  *
323  * A shift of 12 before division means (assuming 4K page size):
324  *      - 1M 3-user-pages add up to 8KB errors;
325  *      - supports mapcount up to 2^24, or 16M;
326  *      - supports PSS up to 2^52 bytes, or 4PB.
327  */
328 #define PSS_SHIFT 12
329
330 #ifdef CONFIG_PROC_PAGE_MONITOR
331 struct mem_size_stats {
332         struct vm_area_struct *vma;
333         unsigned long resident;
334         unsigned long shared_clean;
335         unsigned long shared_dirty;
336         unsigned long private_clean;
337         unsigned long private_dirty;
338         unsigned long referenced;
339         unsigned long anonymous;
340         unsigned long anonymous_thp;
341         unsigned long swap;
342         u64 pss;
343 };
344
345
346 static void smaps_pte_entry(pte_t ptent, unsigned long addr,
347                 unsigned long ptent_size, struct mm_walk *walk)
348 {
349         struct mem_size_stats *mss = walk->private;
350         struct vm_area_struct *vma = mss->vma;
351         struct page *page;
352         int mapcount;
353
354         if (is_swap_pte(ptent)) {
355                 mss->swap += ptent_size;
356                 return;
357         }
358
359         if (!pte_present(ptent))
360                 return;
361
362         page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
363         if (!page)
364                 return;
365
366         if (PageAnon(page))
367                 mss->anonymous += ptent_size;
368
369         mss->resident += ptent_size;
370         /* Accumulate the size in pages that have been accessed. */
371         if (pte_young(ptent) || PageReferenced(page))
372                 mss->referenced += ptent_size;
373         mapcount = page_mapcount(page);
374         if (mapcount >= 2) {
375                 if (pte_dirty(ptent) || PageDirty(page))
376                         mss->shared_dirty += ptent_size;
377                 else
378                         mss->shared_clean += ptent_size;
379                 mss->pss += (ptent_size << PSS_SHIFT) / mapcount;
380         } else {
381                 if (pte_dirty(ptent) || PageDirty(page))
382                         mss->private_dirty += ptent_size;
383                 else
384                         mss->private_clean += ptent_size;
385                 mss->pss += (ptent_size << PSS_SHIFT);
386         }
387 }
388
389 static int smaps_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
390                            struct mm_walk *walk)
391 {
392         struct mem_size_stats *mss = walk->private;
393         struct vm_area_struct *vma = mss->vma;
394         pte_t *pte;
395         spinlock_t *ptl;
396
397         spin_lock(&walk->mm->page_table_lock);
398         if (pmd_trans_huge(*pmd)) {
399                 if (pmd_trans_splitting(*pmd)) {
400                         spin_unlock(&walk->mm->page_table_lock);
401                         wait_split_huge_page(vma->anon_vma, pmd);
402                 } else {
403                         smaps_pte_entry(*(pte_t *)pmd, addr,
404                                         HPAGE_PMD_SIZE, walk);
405                         spin_unlock(&walk->mm->page_table_lock);
406                         mss->anonymous_thp += HPAGE_PMD_SIZE;
407                         return 0;
408                 }
409         } else {
410                 spin_unlock(&walk->mm->page_table_lock);
411         }
412         /*
413          * The mmap_sem held all the way back in m_start() is what
414          * keeps khugepaged out of here and from collapsing things
415          * in here.
416          */
417         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
418         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
419                 smaps_pte_entry(*pte, addr, PAGE_SIZE, walk);
420         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
421         cond_resched();
422         return 0;
423 }
424
425 static int show_smap(struct seq_file *m, void *v)
426 {
427         struct proc_maps_private *priv = m->private;
428         struct task_struct *task = priv->task;
429         struct vm_area_struct *vma = v;
430         struct mem_size_stats mss;
431         struct mm_walk smaps_walk = {
432                 .pmd_entry = smaps_pte_range,
433                 .mm = vma->vm_mm,
434                 .private = &mss,
435         };
436
437         memset(&mss, 0, sizeof mss);
438         mss.vma = vma;
439         /* mmap_sem is held in m_start */
440         if (vma->vm_mm && !is_vm_hugetlb_page(vma))
441                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end, &smaps_walk);
442
443         show_map_vma(m, vma);
444
445         seq_printf(m,
446                    "Size:           %8lu kB\n"
447                    "Rss:            %8lu kB\n"
448                    "Pss:            %8lu kB\n"
449                    "Shared_Clean:   %8lu kB\n"
450                    "Shared_Dirty:   %8lu kB\n"
451                    "Private_Clean:  %8lu kB\n"
452                    "Private_Dirty:  %8lu kB\n"
453                    "Referenced:     %8lu kB\n"
454                    "Anonymous:      %8lu kB\n"
455                    "AnonHugePages:  %8lu kB\n"
456                    "Swap:           %8lu kB\n"
457                    "KernelPageSize: %8lu kB\n"
458                    "MMUPageSize:    %8lu kB\n"
459                    "Locked:         %8lu kB\n",
460                    (vma->vm_end - vma->vm_start) >> 10,
461                    mss.resident >> 10,
462                    (unsigned long)(mss.pss >> (10 + PSS_SHIFT)),
463                    mss.shared_clean  >> 10,
464                    mss.shared_dirty  >> 10,
465                    mss.private_clean >> 10,
466                    mss.private_dirty >> 10,
467                    mss.referenced >> 10,
468                    mss.anonymous >> 10,
469                    mss.anonymous_thp >> 10,
470                    mss.swap >> 10,
471                    vma_kernel_pagesize(vma) >> 10,
472                    vma_mmu_pagesize(vma) >> 10,
473                    (vma->vm_flags & VM_LOCKED) ?
474                         (unsigned long)(mss.pss >> (10 + PSS_SHIFT)) : 0);
475
476         if (m->count < m->size)  /* vma is copied successfully */
477                 m->version = (vma != get_gate_vma(task->mm))
478                         ? vma->vm_start : 0;
479         return 0;
480 }
481
482 static const struct seq_operations proc_pid_smaps_op = {
483         .start  = m_start,
484         .next   = m_next,
485         .stop   = m_stop,
486         .show   = show_smap
487 };
488
489 static int smaps_open(struct inode *inode, struct file *file)
490 {
491         return do_maps_open(inode, file, &proc_pid_smaps_op);
492 }
493
494 const struct file_operations proc_smaps_operations = {
495         .open           = smaps_open,
496         .read           = seq_read,
497         .llseek         = seq_lseek,
498         .release        = seq_release_private,
499 };
500
501 static int clear_refs_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
502                                 unsigned long end, struct mm_walk *walk)
503 {
504         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
505         pte_t *pte, ptent;
506         spinlock_t *ptl;
507         struct page *page;
508
509         split_huge_page_pmd(walk->mm, pmd);
510
511         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
512         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE) {
513                 ptent = *pte;
514                 if (!pte_present(ptent))
515                         continue;
516
517                 page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
518                 if (!page)
519                         continue;
520
521                 if (PageReserved(page))
522                         continue;
523
524                 /* Clear accessed and referenced bits. */
525                 ptep_test_and_clear_young(vma, addr, pte);
526                 ClearPageReferenced(page);
527         }
528         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
529         cond_resched();
530         return 0;
531 }
532
533 #define CLEAR_REFS_ALL 1
534 #define CLEAR_REFS_ANON 2
535 #define CLEAR_REFS_MAPPED 3
536
537 static ssize_t clear_refs_write(struct file *file, const char __user *buf,
538                                 size_t count, loff_t *ppos)
539 {
540         struct task_struct *task;
541         char buffer[PROC_NUMBUF];
542         struct mm_struct *mm;
543         struct vm_area_struct *vma;
544         int type;
545         int rv;
546
547         memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
548         if (count > sizeof(buffer) - 1)
549                 count = sizeof(buffer) - 1;
550         if (copy_from_user(buffer, buf, count))
551                 return -EFAULT;
552         rv = kstrtoint(strstrip(buffer), 10, &type);
553         if (rv < 0)
554                 return rv;
555         if (type < CLEAR_REFS_ALL || type > CLEAR_REFS_MAPPED)
556                 return -EINVAL;
557         task = get_proc_task(file->f_path.dentry->d_inode);
558         if (!task)
559                 return -ESRCH;
560         mm = get_task_mm(task);
561         if (mm) {
562                 struct mm_walk clear_refs_walk = {
563                         .pmd_entry = clear_refs_pte_range,
564                         .mm = mm,
565                 };
566                 down_read(&mm->mmap_sem);
567                 for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
568                         clear_refs_walk.private = vma;
569                         if (is_vm_hugetlb_page(vma))
570                                 continue;
571                         /*
572                          * Writing 1 to /proc/pid/clear_refs affects all pages.
573                          *
574                          * Writing 2 to /proc/pid/clear_refs only affects
575                          * Anonymous pages.
576                          *
577                          * Writing 3 to /proc/pid/clear_refs only affects file
578                          * mapped pages.
579                          */
580                         if (type == CLEAR_REFS_ANON && vma->vm_file)
581                                 continue;
582                         if (type == CLEAR_REFS_MAPPED && !vma->vm_file)
583                                 continue;
584                         walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
585                                         &clear_refs_walk);
586                 }
587                 flush_tlb_mm(mm);
588                 up_read(&mm->mmap_sem);
589                 mmput(mm);
590         }
591         put_task_struct(task);
592
593         return count;
594 }
595
596 const struct file_operations proc_clear_refs_operations = {
597         .write          = clear_refs_write,
598         .llseek         = noop_llseek,
599 };
600
601 struct pagemapread {
602         int pos, len;
603         u64 *buffer;
604 };
605
606 #define PM_ENTRY_BYTES      sizeof(u64)
607 #define PM_STATUS_BITS      3
608 #define PM_STATUS_OFFSET    (64 - PM_STATUS_BITS)
609 #define PM_STATUS_MASK      (((1LL << PM_STATUS_BITS) - 1) << PM_STATUS_OFFSET)
610 #define PM_STATUS(nr)       (((nr) << PM_STATUS_OFFSET) & PM_STATUS_MASK)
611 #define PM_PSHIFT_BITS      6
612 #define PM_PSHIFT_OFFSET    (PM_STATUS_OFFSET - PM_PSHIFT_BITS)
613 #define PM_PSHIFT_MASK      (((1LL << PM_PSHIFT_BITS) - 1) << PM_PSHIFT_OFFSET)
614 #define PM_PSHIFT(x)        (((u64) (x) << PM_PSHIFT_OFFSET) & PM_PSHIFT_MASK)
615 #define PM_PFRAME_MASK      ((1LL << PM_PSHIFT_OFFSET) - 1)
616 #define PM_PFRAME(x)        ((x) & PM_PFRAME_MASK)
617
618 #define PM_PRESENT          PM_STATUS(4LL)
619 #define PM_SWAP             PM_STATUS(2LL)
620 #define PM_NOT_PRESENT      PM_PSHIFT(PAGE_SHIFT)
621 #define PM_END_OF_BUFFER    1
622
623 static int add_to_pagemap(unsigned long addr, u64 pfn,
624                           struct pagemapread *pm)
625 {
626         pm->buffer[pm->pos++] = pfn;
627         if (pm->pos >= pm->len)
628                 return PM_END_OF_BUFFER;
629         return 0;
630 }
631
632 static int pagemap_pte_hole(unsigned long start, unsigned long end,
633                                 struct mm_walk *walk)
634 {
635         struct pagemapread *pm = walk->private;
636         unsigned long addr;
637         int err = 0;
638         for (addr = start; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
639                 err = add_to_pagemap(addr, PM_NOT_PRESENT, pm);
640                 if (err)
641                         break;
642         }
643         return err;
644 }
645
646 static u64 swap_pte_to_pagemap_entry(pte_t pte)
647 {
648         swp_entry_t e = pte_to_swp_entry(pte);
649         return swp_type(e) | (swp_offset(e) << MAX_SWAPFILES_SHIFT);
650 }
651
652 static u64 pte_to_pagemap_entry(pte_t pte)
653 {
654         u64 pme = 0;
655         if (is_swap_pte(pte))
656                 pme = PM_PFRAME(swap_pte_to_pagemap_entry(pte))
657                         | PM_PSHIFT(PAGE_SHIFT) | PM_SWAP;
658         else if (pte_present(pte))
659                 pme = PM_PFRAME(pte_pfn(pte))
660                         | PM_PSHIFT(PAGE_SHIFT) | PM_PRESENT;
661         return pme;
662 }
663
664 static int pagemap_pte_range(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long end,
665                              struct mm_walk *walk)
666 {
667         struct vm_area_struct *vma;
668         struct pagemapread *pm = walk->private;
669         pte_t *pte;
670         int err = 0;
671
672         split_huge_page_pmd(walk->mm, pmd);
673
674         /* find the first VMA at or above 'addr' */
675         vma = find_vma(walk->mm, addr);
676         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
677                 u64 pfn = PM_NOT_PRESENT;
678
679                 /* check to see if we've left 'vma' behind
680                  * and need a new, higher one */
681                 if (vma && (addr >= vma->vm_end))
682                         vma = find_vma(walk->mm, addr);
683
684                 /* check that 'vma' actually covers this address,
685                  * and that it isn't a huge page vma */
686                 if (vma && (vma->vm_start <= addr) &&
687                     !is_vm_hugetlb_page(vma)) {
688                         pte = pte_offset_map(pmd, addr);
689                         pfn = pte_to_pagemap_entry(*pte);
690                         /* unmap before userspace copy */
691                         pte_unmap(pte);
692                 }
693                 err = add_to_pagemap(addr, pfn, pm);
694                 if (err)
695                         return err;
696         }
697
698         cond_resched();
699
700         return err;
701 }
702
703 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
704 static u64 huge_pte_to_pagemap_entry(pte_t pte, int offset)
705 {
706         u64 pme = 0;
707         if (pte_present(pte))
708                 pme = PM_PFRAME(pte_pfn(pte) + offset)
709                         | PM_PSHIFT(PAGE_SHIFT) | PM_PRESENT;
710         return pme;
711 }
712
713 /* This function walks within one hugetlb entry in the single call */
714 static int pagemap_hugetlb_range(pte_t *pte, unsigned long hmask,
715                                  unsigned long addr, unsigned long end,
716                                  struct mm_walk *walk)
717 {
718         struct pagemapread *pm = walk->private;
719         int err = 0;
720         u64 pfn;
721
722         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
723                 int offset = (addr & ~hmask) >> PAGE_SHIFT;
724                 pfn = huge_pte_to_pagemap_entry(*pte, offset);
725                 err = add_to_pagemap(addr, pfn, pm);
726                 if (err)
727                         return err;
728         }
729
730         cond_resched();
731
732         return err;
733 }
734 #endif /* HUGETLB_PAGE */
735
736 /*
737  * /proc/pid/pagemap - an array mapping virtual pages to pfns
738  *
739  * For each page in the address space, this file contains one 64-bit entry
740  * consisting of the following:
741  *
742  * Bits 0-55  page frame number (PFN) if present
743  * Bits 0-4   swap type if swapped
744  * Bits 5-55  swap offset if swapped
745  * Bits 55-60 page shift (page size = 1<<page shift)
746  * Bit  61    reserved for future use
747  * Bit  62    page swapped
748  * Bit  63    page present
749  *
750  * If the page is not present but in swap, then the PFN contains an
751  * encoding of the swap file number and the page's offset into the
752  * swap. Unmapped pages return a null PFN. This allows determining
753  * precisely which pages are mapped (or in swap) and comparing mapped
754  * pages between processes.
755  *
756  * Efficient users of this interface will use /proc/pid/maps to
757  * determine which areas of memory are actually mapped and llseek to
758  * skip over unmapped regions.
759  */
760 #define PAGEMAP_WALK_SIZE       (PMD_SIZE)
761 #define PAGEMAP_WALK_MASK       (PMD_MASK)
762 static ssize_t pagemap_read(struct file *file, char __user *buf,
763                             size_t count, loff_t *ppos)
764 {
765         struct task_struct *task = get_proc_task(file->f_path.dentry->d_inode);
766         struct mm_struct *mm;
767         struct pagemapread pm;
768         int ret = -ESRCH;
769         struct mm_walk pagemap_walk = {};
770         unsigned long src;
771         unsigned long svpfn;
772         unsigned long start_vaddr;
773         unsigned long end_vaddr;
774         int copied = 0;
775
776         if (!task)
777                 goto out;
778
779         ret = -EINVAL;
780         /* file position must be aligned */
781         if ((*ppos % PM_ENTRY_BYTES) || (count % PM_ENTRY_BYTES))
782                 goto out_task;
783
784         ret = 0;
785         if (!count)
786                 goto out_task;
787
788         pm.len = PM_ENTRY_BYTES * (PAGEMAP_WALK_SIZE >> PAGE_SHIFT);
789         pm.buffer = kmalloc(pm.len, GFP_TEMPORARY);
790         ret = -ENOMEM;
791         if (!pm.buffer)
792                 goto out_task;
793
794         mm = mm_for_maps(task);
795         ret = PTR_ERR(mm);
796         if (!mm || IS_ERR(mm))
797                 goto out_free;
798
799         pagemap_walk.pmd_entry = pagemap_pte_range;
800         pagemap_walk.pte_hole = pagemap_pte_hole;
801 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
802         pagemap_walk.hugetlb_entry = pagemap_hugetlb_range;
803 #endif
804         pagemap_walk.mm = mm;
805         pagemap_walk.private = &pm;
806
807         src = *ppos;
808         svpfn = src / PM_ENTRY_BYTES;
809         start_vaddr = svpfn << PAGE_SHIFT;
810         end_vaddr = TASK_SIZE_OF(task);
811
812         /* watch out for wraparound */
813         if (svpfn > TASK_SIZE_OF(task) >> PAGE_SHIFT)
814                 start_vaddr = end_vaddr;
815
816         /*
817          * The odds are that this will stop walking way
818          * before end_vaddr, because the length of the
819          * user buffer is tracked in "pm", and the walk
820          * will stop when we hit the end of the buffer.
821          */
822         ret = 0;
823         while (count && (start_vaddr < end_vaddr)) {
824                 int len;
825                 unsigned long end;
826
827                 pm.pos = 0;
828                 end = (start_vaddr + PAGEMAP_WALK_SIZE) & PAGEMAP_WALK_MASK;
829                 /* overflow ? */
830                 if (end < start_vaddr || end > end_vaddr)
831                         end = end_vaddr;
832                 down_read(&mm->mmap_sem);
833                 ret = walk_page_range(start_vaddr, end, &pagemap_walk);
834                 up_read(&mm->mmap_sem);
835                 start_vaddr = end;
836
837                 len = min(count, PM_ENTRY_BYTES * pm.pos);
838                 if (copy_to_user(buf, pm.buffer, len)) {
839                         ret = -EFAULT;
840                         goto out_mm;
841                 }
842                 copied += len;
843                 buf += len;
844                 count -= len;
845         }
846         *ppos += copied;
847         if (!ret || ret == PM_END_OF_BUFFER)
848                 ret = copied;
849
850 out_mm:
851         mmput(mm);
852 out_free:
853         kfree(pm.buffer);
854 out_task:
855         put_task_struct(task);
856 out:
857         return ret;
858 }
859
860 const struct file_operations proc_pagemap_operations = {
861         .llseek         = mem_lseek, /* borrow this */
862         .read           = pagemap_read,
863 };
864 #endif /* CONFIG_PROC_PAGE_MONITOR */
865
866 #ifdef CONFIG_NUMA
867
868 struct numa_maps {
869         struct vm_area_struct *vma;
870         unsigned long pages;
871         unsigned long anon;
872         unsigned long active;
873         unsigned long writeback;
874         unsigned long mapcount_max;
875         unsigned long dirty;
876         unsigned long swapcache;
877         unsigned long node[MAX_NUMNODES];
878 };
879
880 struct numa_maps_private {
881         struct proc_maps_private proc_maps;
882         struct numa_maps md;
883 };
884
885 static void gather_stats(struct page *page, struct numa_maps *md, int pte_dirty,
886                         unsigned long nr_pages)
887 {
888         int count = page_mapcount(page);
889
890         md->pages += nr_pages;
891         if (pte_dirty || PageDirty(page))
892                 md->dirty += nr_pages;
893
894         if (PageSwapCache(page))
895                 md->swapcache += nr_pages;
896
897         if (PageActive(page) || PageUnevictable(page))
898                 md->active += nr_pages;
899
900         if (PageWriteback(page))
901                 md->writeback += nr_pages;
902
903         if (PageAnon(page))
904                 md->anon += nr_pages;
905
906         if (count > md->mapcount_max)
907                 md->mapcount_max = count;
908
909         md->node[page_to_nid(page)] += nr_pages;
910 }
911
912 static struct page *can_gather_numa_stats(pte_t pte, struct vm_area_struct *vma,
913                 unsigned long addr)
914 {
915         struct page *page;
916         int nid;
917
918         if (!pte_present(pte))
919                 return NULL;
920
921         page = vm_normal_page(vma, addr, pte);
922         if (!page)
923                 return NULL;
924
925         if (PageReserved(page))
926                 return NULL;
927
928         nid = page_to_nid(page);
929         if (!node_isset(nid, node_states[N_HIGH_MEMORY]))
930                 return NULL;
931
932         return page;
933 }
934
935 static int gather_pte_stats(pmd_t *pmd, unsigned long addr,
936                 unsigned long end, struct mm_walk *walk)
937 {
938         struct numa_maps *md;
939         spinlock_t *ptl;
940         pte_t *orig_pte;
941         pte_t *pte;
942
943         md = walk->private;
944         spin_lock(&walk->mm->page_table_lock);
945         if (pmd_trans_huge(*pmd)) {
946                 if (pmd_trans_splitting(*pmd)) {
947                         spin_unlock(&walk->mm->page_table_lock);
948                         wait_split_huge_page(md->vma->anon_vma, pmd);
949                 } else {
950                         pte_t huge_pte = *(pte_t *)pmd;
951                         struct page *page;
952
953                         page = can_gather_numa_stats(huge_pte, md->vma, addr);
954                         if (page)
955                                 gather_stats(page, md, pte_dirty(huge_pte),
956                                                 HPAGE_PMD_SIZE/PAGE_SIZE);
957                         spin_unlock(&walk->mm->page_table_lock);
958                         return 0;
959                 }
960         } else {
961                 spin_unlock(&walk->mm->page_table_lock);
962         }
963
964         orig_pte = pte = pte_offset_map_lock(walk->mm, pmd, addr, &ptl);
965         do {
966                 struct page *page = can_gather_numa_stats(*pte, md->vma, addr);
967                 if (!page)
968                         continue;
969                 gather_stats(page, md, pte_dirty(*pte), 1);
970
971         } while (pte++, addr += PAGE_SIZE, addr != end);
972         pte_unmap_unlock(orig_pte, ptl);
973         return 0;
974 }
975 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
976 static int gather_hugetbl_stats(pte_t *pte, unsigned long hmask,
977                 unsigned long addr, unsigned long end, struct mm_walk *walk)
978 {
979         struct numa_maps *md;
980         struct page *page;
981
982         if (pte_none(*pte))
983                 return 0;
984
985         page = pte_page(*pte);
986         if (!page)
987                 return 0;
988
989         md = walk->private;
990         gather_stats(page, md, pte_dirty(*pte), 1);
991         return 0;
992 }
993
994 #else
995 static int gather_hugetbl_stats(pte_t *pte, unsigned long hmask,
996                 unsigned long addr, unsigned long end, struct mm_walk *walk)
997 {
998         return 0;
999 }
1000 #endif
1001
1002 /*
1003  * Display pages allocated per node and memory policy via /proc.
1004  */
1005 static int show_numa_map(struct seq_file *m, void *v)
1006 {
1007         struct numa_maps_private *numa_priv = m->private;
1008         struct proc_maps_private *proc_priv = &numa_priv->proc_maps;
1009         struct vm_area_struct *vma = v;
1010         struct numa_maps *md = &numa_priv->md;
1011         struct file *file = vma->vm_file;
1012         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
1013         struct mm_walk walk = {};
1014         struct mempolicy *pol;
1015         int n;
1016         char buffer[50];
1017
1018         if (!mm)
1019                 return 0;
1020
1021         /* Ensure we start with an empty set of numa_maps statistics. */
1022         memset(md, 0, sizeof(*md));
1023
1024         md->vma = vma;
1025
1026         walk.hugetlb_entry = gather_hugetbl_stats;
1027         walk.pmd_entry = gather_pte_stats;
1028         walk.private = md;
1029         walk.mm = mm;
1030
1031         pol = get_vma_policy(proc_priv->task, vma, vma->vm_start);
1032         mpol_to_str(buffer, sizeof(buffer), pol, 0);
1033         mpol_cond_put(pol);
1034
1035         seq_printf(m, "%08lx %s", vma->vm_start, buffer);
1036
1037         if (file) {
1038                 seq_printf(m, " file=");
1039                 seq_path(m, &file->f_path, "\n\t= ");
1040         } else if (vma->vm_start <= mm->brk && vma->vm_end >= mm->start_brk) {
1041                 seq_printf(m, " heap");
1042         } else if (vma->vm_start <= mm->start_stack &&
1043                         vma->vm_end >= mm->start_stack) {
1044                 seq_printf(m, " stack");
1045         }
1046
1047         if (is_vm_hugetlb_page(vma))
1048                 seq_printf(m, " huge");
1049
1050         walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end, &walk);
1051
1052         if (!md->pages)
1053                 goto out;
1054
1055         if (md->anon)
1056                 seq_printf(m, " anon=%lu", md->anon);
1057
1058         if (md->dirty)
1059                 seq_printf(m, " dirty=%lu", md->dirty);
1060
1061         if (md->pages != md->anon && md->pages != md->dirty)
1062                 seq_printf(m, " mapped=%lu", md->pages);
1063
1064         if (md->mapcount_max > 1)
1065                 seq_printf(m, " mapmax=%lu", md->mapcount_max);
1066
1067         if (md->swapcache)
1068                 seq_printf(m, " swapcache=%lu", md->swapcache);
1069
1070         if (md->active < md->pages && !is_vm_hugetlb_page(vma))
1071                 seq_printf(m, " active=%lu", md->active);
1072
1073         if (md->writeback)
1074                 seq_printf(m, " writeback=%lu", md->writeback);
1075
1076         for_each_node_state(n, N_HIGH_MEMORY)
1077                 if (md->node[n])
1078                         seq_printf(m, " N%d=%lu", n, md->node[n]);
1079 out:
1080         seq_putc(m, '\n');
1081
1082         if (m->count < m->size)
1083                 m->version = (vma != proc_priv->tail_vma) ? vma->vm_start : 0;
1084         return 0;
1085 }
1086
1087 static const struct seq_operations proc_pid_numa_maps_op = {
1088         .start  = m_start,
1089         .next   = m_next,
1090         .stop   = m_stop,
1091         .show   = show_numa_map,
1092 };
1093
1094 static int numa_maps_open(struct inode *inode, struct file *file)
1095 {
1096         struct numa_maps_private *priv;
1097         int ret = -ENOMEM;
1098         priv = kzalloc(sizeof(*priv), GFP_KERNEL);
1099         if (priv) {
1100                 priv->proc_maps.pid = proc_pid(inode);
1101                 ret = seq_open(file, &proc_pid_numa_maps_op);
1102                 if (!ret) {
1103                         struct seq_file *m = file->private_data;
1104                         m->private = priv;
1105                 } else {
1106                         kfree(priv);
1107                 }
1108         }
1109         return ret;
1110 }
1111
1112 const struct file_operations proc_numa_maps_operations = {
1113         .open           = numa_maps_open,
1114         .read           = seq_read,
1115         .llseek         = seq_lseek,
1116         .release        = seq_release_private,
1117 };
1118 #endif /* CONFIG_NUMA */