fs/proc/page.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 #include <linux/memblock.h>
   3 #include <linux/compiler.h>
   4 #include <linux/fs.h>
   5 #include <linux/init.h>
   6 #include <linux/ksm.h>
   7 #include <linux/mm.h>
   8 #include <linux/mmzone.h>
   9 #include <linux/huge_mm.h>
  10 #include <linux/proc_fs.h>
  11 #include <linux/seq_file.h>
  12 #include <linux/hugetlb.h>
  13 #include <linux/memremap.h>
  14 #include <linux/memcontrol.h>
  15 #include <linux/mmu_notifier.h>
  16 #include <linux/page_idle.h>
  17 #include <linux/kernel-page-flags.h>
  18 #include <linux/uaccess.h>
  19 #include "internal.h"
  20
  21 #define KPMSIZE sizeof(u64)
  22 #define KPMMASK (KPMSIZE - 1)
  23 #define KPMBITS (KPMSIZE * BITS_PER_BYTE)
  24
  25 static inline unsigned long get_max_dump_pfn(void)
  26 {
  27 #ifdef CONFIG_SPARSEMEM
  28         /*
  29          * The memmap of early sections is completely populated and marked
  30          * online even if max_pfn does not fall on a section boundary -
  31          * pfn_to_online_page() will succeed on all pages. Allow inspecting
  32          * these memmaps.
  33          */
  34         return round_up(max_pfn, PAGES_PER_SECTION);
  35 #else
  36         return max_pfn;
  37 #endif
  38 }
  39
  40 /* /proc/kpagecount - an array exposing page counts
  41  *
  42  * Each entry is a u64 representing the corresponding
  43  * physical page count.
  44  */
  45 static ssize_t kpagecount_read(struct file *file, char __user *buf,
  46                              size_t count, loff_t *ppos)
  47 {
  48         const unsigned long max_dump_pfn = get_max_dump_pfn();
  49         u64 __user *out = (u64 __user *)buf;
  50         struct page *ppage;
  51         unsigned long src = *ppos;
  52         unsigned long pfn;
  53         ssize_t ret = 0;
  54         u64 pcount;
  55
  56         pfn = src / KPMSIZE;
  57         if (src & KPMMASK || count & KPMMASK)
  58                 return -EINVAL;
  59         if (src >= max_dump_pfn * KPMSIZE)
  60                 return 0;
  61         count = min_t(unsigned long, count, (max_dump_pfn * KPMSIZE) - src);
  62
  63         while (count > 0) {
  64                 /*
  65                  * TODO: ZONE_DEVICE support requires to identify
  66                  * memmaps that were actually initialized.
  67                  */
  68                 ppage = pfn_to_online_page(pfn);
  69
  70                 if (!ppage || PageSlab(ppage) || page_has_type(ppage))
  71                         pcount = 0;
  72                 else
  73                         pcount = page_mapcount(ppage);
  74
  75                 if (put_user(pcount, out)) {
  76                         ret = -EFAULT;
  77                         break;
  78                 }
  79
  80                 pfn++;
  81                 out++;
  82                 count -= KPMSIZE;
  83
  84                 cond_resched();
  85         }
  86
  87         *ppos += (char __user *)out - buf;
  88         if (!ret)
  89                 ret = (char __user *)out - buf;
  90         return ret;
  91 }
  92
  93 static const struct proc_ops kpagecount_proc_ops = {
  94         .proc_lseek     = mem_lseek,
  95         .proc_read      = kpagecount_read,
  96 };
  97
  98 /* /proc/kpageflags - an array exposing page flags
  99  *
 100  * Each entry is a u64 representing the corresponding
 101  * physical page flags.
 102  */
 103
 104 static inline u64 kpf_copy_bit(u64 kflags, int ubit, int kbit)
 105 {
 106         return ((kflags >> kbit) & 1) << ubit;
 107 }
 108
 109 u64 stable_page_flags(struct page *page)
 110 {
 111         u64 k;
 112         u64 u;
 113
 114         /*
 115          * pseudo flag: KPF_NOPAGE
 116          * it differentiates a memory hole from a page with no flags
 117          */
 118         if (!page)
 119                 return 1 << KPF_NOPAGE;
 120
 121         k = page->flags;
 122         u = 0;
 123
 124         /*
 125          * pseudo flags for the well known (anonymous) memory mapped pages
 126          *
 127          * Note that page->_mapcount is overloaded in SLOB/SLUB/SLQB, so the
 128          * simple test in page_mapped() is not enough.
 129          */
 130         if (!PageSlab(page) && page_mapped(page))
 131                 u |= 1 << KPF_MMAP;
 132         if (PageAnon(page))
 133                 u |= 1 << KPF_ANON;
 134         if (PageKsm(page))
 135                 u |= 1 << KPF_KSM;
 136
 137         /*
 138          * compound pages: export both head/tail info
 139          * they together define a compound page's start/end pos and order
 140          */
 141         if (PageHead(page))
 142                 u |= 1 << KPF_COMPOUND_HEAD;
 143         if (PageTail(page))
 144                 u |= 1 << KPF_COMPOUND_TAIL;
 145         if (PageHuge(page))
 146                 u |= 1 << KPF_HUGE;
 147         /*
 148          * PageTransCompound can be true for non-huge compound pages (slab
 149          * pages or pages allocated by drivers with __GFP_COMP) because it
 150          * just checks PG_head/PG_tail, so we need to check PageLRU/PageAnon
 151          * to make sure a given page is a thp, not a non-huge compound page.
 152          */
 153         else if (PageTransCompound(page)) {
 154                 struct page *head = compound_head(page);
 155
 156                 if (PageLRU(head) || PageAnon(head))
 157                         u |= 1 << KPF_THP;
 158                 else if (is_huge_zero_page(head)) {
 159                         u |= 1 << KPF_ZERO_PAGE;
 160                         u |= 1 << KPF_THP;
 161                 }
 162         } else if (is_zero_pfn(page_to_pfn(page)))
 163                 u |= 1 << KPF_ZERO_PAGE;
 164
 165
 166         /*
 167          * Caveats on high order pages: page->_refcount will only be set
 168          * -1 on the head page; SLUB/SLQB do the same for PG_slab;
 169          * SLOB won't set PG_slab at all on compound pages.
 170          */
 171         if (PageBuddy(page))
 172                 u |= 1 << KPF_BUDDY;
 173         else if (page_count(page) == 0 && is_free_buddy_page(page))
 174                 u |= 1 << KPF_BUDDY;
 175
 176         if (PageOffline(page))
 177                 u |= 1 << KPF_OFFLINE;
 178         if (PageTable(page))
 179                 u |= 1 << KPF_PGTABLE;
 180
 181         if (page_is_idle(page))
 182                 u |= 1 << KPF_IDLE;
 183
 184         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_LOCKED,        PG_locked);
 185
 186         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_SLAB,          PG_slab);
 187         if (PageTail(page) && PageSlab(compound_head(page)))
 188                 u |= 1 << KPF_SLAB;
 189
 190         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_ERROR,         PG_error);
 191         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_DIRTY,         PG_dirty);
 192         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_UPTODATE,      PG_uptodate);
 193         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_WRITEBACK,     PG_writeback);
 194
 195         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_LRU,           PG_lru);
 196         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_REFERENCED,    PG_referenced);
 197         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_ACTIVE,        PG_active);
 198         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_RECLAIM,       PG_reclaim);
 199
 200         if (PageSwapCache(page))
 201                 u |= 1 << KPF_SWAPCACHE;
 202         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_SWAPBACKED,    PG_swapbacked);
 203
 204         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_UNEVICTABLE,   PG_unevictable);
 205         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_MLOCKED,       PG_mlocked);
 206
 207 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
 208         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_HWPOISON,      PG_hwpoison);
 209 #endif
 210
 211 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_PG_UNCACHED
 212         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_UNCACHED,      PG_uncached);
 213 #endif
 214
 215         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_RESERVED,      PG_reserved);
 216         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_MAPPEDTODISK,  PG_mappedtodisk);
 217         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_PRIVATE,       PG_private);
 218         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_PRIVATE_2,     PG_private_2);
 219         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_OWNER_PRIVATE, PG_owner_priv_1);
 220         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_ARCH,          PG_arch_1);
 221 #ifdef CONFIG_64BIT
 222         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_ARCH_2,        PG_arch_2);
 223 #endif
 224
 225         return u;
 226 };
 227
 228 static ssize_t kpageflags_read(struct file *file, char __user *buf,
 229                              size_t count, loff_t *ppos)
 230 {
 231         const unsigned long max_dump_pfn = get_max_dump_pfn();
 232         u64 __user *out = (u64 __user *)buf;
 233         struct page *ppage;
 234         unsigned long src = *ppos;
 235         unsigned long pfn;
 236         ssize_t ret = 0;
 237
 238         pfn = src / KPMSIZE;
 239         if (src & KPMMASK || count & KPMMASK)
 240                 return -EINVAL;
 241         if (src >= max_dump_pfn * KPMSIZE)
 242                 return 0;
 243         count = min_t(unsigned long, count, (max_dump_pfn * KPMSIZE) - src);
 244
 245         while (count > 0) {
 246                 /*
 247                  * TODO: ZONE_DEVICE support requires to identify
 248                  * memmaps that were actually initialized.
 249                  */
 250                 ppage = pfn_to_online_page(pfn);
 251
 252                 if (put_user(stable_page_flags(ppage), out)) {
 253                         ret = -EFAULT;
 254                         break;
 255                 }
 256
 257                 pfn++;
 258                 out++;
 259                 count -= KPMSIZE;
 260
 261                 cond_resched();
 262         }
 263
 264         *ppos += (char __user *)out - buf;
 265         if (!ret)
 266                 ret = (char __user *)out - buf;
 267         return ret;
 268 }
 269
 270 static const struct proc_ops kpageflags_proc_ops = {
 271         .proc_lseek     = mem_lseek,
 272         .proc_read      = kpageflags_read,
 273 };
 274
 275 #ifdef CONFIG_MEMCG
 276 static ssize_t kpagecgroup_read(struct file *file, char __user *buf,
 277                                 size_t count, loff_t *ppos)
 278 {
 279         const unsigned long max_dump_pfn = get_max_dump_pfn();
 280         u64 __user *out = (u64 __user *)buf;
 281         struct page *ppage;
 282         unsigned long src = *ppos;
 283         unsigned long pfn;
 284         ssize_t ret = 0;
 285         u64 ino;
 286
 287         pfn = src / KPMSIZE;
 288         if (src & KPMMASK || count & KPMMASK)
 289                 return -EINVAL;
 290         if (src >= max_dump_pfn * KPMSIZE)
 291                 return 0;
 292         count = min_t(unsigned long, count, (max_dump_pfn * KPMSIZE) - src);
 293
 294         while (count > 0) {
 295                 /*
 296                  * TODO: ZONE_DEVICE support requires to identify
 297                  * memmaps that were actually initialized.
 298                  */
 299                 ppage = pfn_to_online_page(pfn);
 300
 301                 if (ppage)
 302                         ino = page_cgroup_ino(ppage);
 303                 else
 304                         ino = 0;
 305
 306                 if (put_user(ino, out)) {
 307                         ret = -EFAULT;
 308                         break;
 309                 }
 310
 311                 pfn++;
 312                 out++;
 313                 count -= KPMSIZE;
 314
 315                 cond_resched();
 316         }
 317
 318         *ppos += (char __user *)out - buf;
 319         if (!ret)
 320                 ret = (char __user *)out - buf;
 321         return ret;
 322 }
 323
 324 static const struct proc_ops kpagecgroup_proc_ops = {
 325         .proc_lseek     = mem_lseek,
 326         .proc_read      = kpagecgroup_read,
 327 };
 328 #endif /* CONFIG_MEMCG */
 329
 330 static int __init proc_page_init(void)
 331 {
 332         proc_create("kpagecount", S_IRUSR, NULL, &kpagecount_proc_ops);
 333         proc_create("kpageflags", S_IRUSR, NULL, &kpageflags_proc_ops);
 334 #ifdef CONFIG_MEMCG
 335         proc_create("kpagecgroup", S_IRUSR, NULL, &kpagecgroup_proc_ops);
 336 #endif
 337         return 0;
 338 }
 339 fs_initcall(proc_page_init);