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)
  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_flags     = PROC_ENTRY_PERMANENT,
  95         .proc_lseek     = mem_lseek,
  96         .proc_read      = kpagecount_read,
  97 };
  98
  99 /* /proc/kpageflags - an array exposing page flags
 100  *
 101  * Each entry is a u64 representing the corresponding
 102  * physical page flags.
 103  */
 104
 105 static inline u64 kpf_copy_bit(u64 kflags, int ubit, int kbit)
 106 {
 107         return ((kflags >> kbit) & 1) << ubit;
 108 }
 109
 110 u64 stable_page_flags(struct page *page)
 111 {
 112         u64 k;
 113         u64 u;
 114
 115         /*
 116          * pseudo flag: KPF_NOPAGE
 117          * it differentiates a memory hole from a page with no flags
 118          */
 119         if (!page)
 120                 return 1 << KPF_NOPAGE;
 121
 122         k = page->flags;
 123         u = 0;
 124
 125         /*
 126          * pseudo flags for the well known (anonymous) memory mapped pages
 127          */
 128         if (page_mapped(page))
 129                 u |= 1 << KPF_MMAP;
 130         if (PageAnon(page))
 131                 u |= 1 << KPF_ANON;
 132         if (PageKsm(page))
 133                 u |= 1 << KPF_KSM;
 134
 135         /*
 136          * compound pages: export both head/tail info
 137          * they together define a compound page's start/end pos and order
 138          */
 139         if (PageHead(page))
 140                 u |= 1 << KPF_COMPOUND_HEAD;
 141         if (PageTail(page))
 142                 u |= 1 << KPF_COMPOUND_TAIL;
 143         if (PageHuge(page))
 144                 u |= 1 << KPF_HUGE;
 145         /*
 146          * PageTransCompound can be true for non-huge compound pages (slab
 147          * pages or pages allocated by drivers with __GFP_COMP) because it
 148          * just checks PG_head/PG_tail, so we need to check PageLRU/PageAnon
 149          * to make sure a given page is a thp, not a non-huge compound page.
 150          */
 151         else if (PageTransCompound(page)) {
 152                 struct page *head = compound_head(page);
 153
 154                 if (PageLRU(head) || PageAnon(head))
 155                         u |= 1 << KPF_THP;
 156                 else if (is_huge_zero_page(head)) {
 157                         u |= 1 << KPF_ZERO_PAGE;
 158                         u |= 1 << KPF_THP;
 159                 }
 160         } else if (is_zero_pfn(page_to_pfn(page)))
 161                 u |= 1 << KPF_ZERO_PAGE;
 162
 163
 164         /*
 165          * Caveats on high order pages: PG_buddy and PG_slab will only be set
 166          * on the head page.
 167          */
 168         if (PageBuddy(page))
 169                 u |= 1 << KPF_BUDDY;
 170         else if (page_count(page) == 0 && is_free_buddy_page(page))
 171                 u |= 1 << KPF_BUDDY;
 172
 173         if (PageOffline(page))
 174                 u |= 1 << KPF_OFFLINE;
 175         if (PageTable(page))
 176                 u |= 1 << KPF_PGTABLE;
 177
 178         if (page_is_idle(page))
 179                 u |= 1 << KPF_IDLE;
 180
 181         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_LOCKED,        PG_locked);
 182
 183         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_SLAB,          PG_slab);
 184         if (PageTail(page) && PageSlab(page))
 185                 u |= 1 << KPF_SLAB;
 186
 187         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_ERROR,         PG_error);
 188         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_DIRTY,         PG_dirty);
 189         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_UPTODATE,      PG_uptodate);
 190         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_WRITEBACK,     PG_writeback);
 191
 192         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_LRU,           PG_lru);
 193         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_REFERENCED,    PG_referenced);
 194         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_ACTIVE,        PG_active);
 195         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_RECLAIM,       PG_reclaim);
 196
 197         if (PageSwapCache(page))
 198                 u |= 1 << KPF_SWAPCACHE;
 199         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_SWAPBACKED,    PG_swapbacked);
 200
 201         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_UNEVICTABLE,   PG_unevictable);
 202         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_MLOCKED,       PG_mlocked);
 203
 204 #ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
 205         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_HWPOISON,      PG_hwpoison);
 206 #endif
 207
 208 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_PG_UNCACHED
 209         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_UNCACHED,      PG_uncached);
 210 #endif
 211
 212         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_RESERVED,      PG_reserved);
 213         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_MAPPEDTODISK,  PG_mappedtodisk);
 214         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_PRIVATE,       PG_private);
 215         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_PRIVATE_2,     PG_private_2);
 216         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_OWNER_PRIVATE, PG_owner_priv_1);
 217         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_ARCH,          PG_arch_1);
 218 #ifdef CONFIG_ARCH_USES_PG_ARCH_X
 219         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_ARCH_2,        PG_arch_2);
 220         u |= kpf_copy_bit(k, KPF_ARCH_3,        PG_arch_3);
 221 #endif
 222
 223         return u;
 224 };
 225
 226 static ssize_t kpageflags_read(struct file *file, char __user *buf,
 227                              size_t count, loff_t *ppos)
 228 {
 229         const unsigned long max_dump_pfn = get_max_dump_pfn();
 230         u64 __user *out = (u64 __user *)buf;
 231         struct page *ppage;
 232         unsigned long src = *ppos;
 233         unsigned long pfn;
 234         ssize_t ret = 0;
 235
 236         pfn = src / KPMSIZE;
 237         if (src & KPMMASK || count & KPMMASK)
 238                 return -EINVAL;
 239         if (src >= max_dump_pfn * KPMSIZE)
 240                 return 0;
 241         count = min_t(unsigned long, count, (max_dump_pfn * KPMSIZE) - src);
 242
 243         while (count > 0) {
 244                 /*
 245                  * TODO: ZONE_DEVICE support requires to identify
 246                  * memmaps that were actually initialized.
 247                  */
 248                 ppage = pfn_to_online_page(pfn);
 249
 250                 if (put_user(stable_page_flags(ppage), out)) {
 251                         ret = -EFAULT;
 252                         break;
 253                 }
 254
 255                 pfn++;
 256                 out++;
 257                 count -= KPMSIZE;
 258
 259                 cond_resched();
 260         }
 261
 262         *ppos += (char __user *)out - buf;
 263         if (!ret)
 264                 ret = (char __user *)out - buf;
 265         return ret;
 266 }
 267
 268 static const struct proc_ops kpageflags_proc_ops = {
 269         .proc_flags     = PROC_ENTRY_PERMANENT,
 270         .proc_lseek     = mem_lseek,
 271         .proc_read      = kpageflags_read,
 272 };
 273
 274 #ifdef CONFIG_MEMCG
 275 static ssize_t kpagecgroup_read(struct file *file, char __user *buf,
 276                                 size_t count, loff_t *ppos)
 277 {
 278         const unsigned long max_dump_pfn = get_max_dump_pfn();
 279         u64 __user *out = (u64 __user *)buf;
 280         struct page *ppage;
 281         unsigned long src = *ppos;
 282         unsigned long pfn;
 283         ssize_t ret = 0;
 284         u64 ino;
 285
 286         pfn = src / KPMSIZE;
 287         if (src & KPMMASK || count & KPMMASK)
 288                 return -EINVAL;
 289         if (src >= max_dump_pfn * KPMSIZE)
 290                 return 0;
 291         count = min_t(unsigned long, count, (max_dump_pfn * KPMSIZE) - src);
 292
 293         while (count > 0) {
 294                 /*
 295                  * TODO: ZONE_DEVICE support requires to identify
 296                  * memmaps that were actually initialized.
 297                  */
 298                 ppage = pfn_to_online_page(pfn);
 299
 300                 if (ppage)
 301                         ino = page_cgroup_ino(ppage);
 302                 else
 303                         ino = 0;
 304
 305                 if (put_user(ino, out)) {
 306                         ret = -EFAULT;
 307                         break;
 308                 }
 309
 310                 pfn++;
 311                 out++;
 312                 count -= KPMSIZE;
 313
 314                 cond_resched();
 315         }
 316
 317         *ppos += (char __user *)out - buf;
 318         if (!ret)
 319                 ret = (char __user *)out - buf;
 320         return ret;
 321 }
 322
 323 static const struct proc_ops kpagecgroup_proc_ops = {
 324         .proc_flags     = PROC_ENTRY_PERMANENT,
 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);