mm: anonymous shared memory naming
authorPasha Tatashin <pasha.tatashin@soleen.com>
Tue, 15 Nov 2022 02:06:01 +0000 (02:06 +0000)
committerAndrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Wed, 30 Nov 2022 23:58:55 +0000 (15:58 -0800)
commitd09e8ca6cb93bb4b97517a18fbbf7eccb0e9ff43
tree7041d132def2f5b1d68db20777029c2a80f3f8bb
parentb7217a0bbe00a98a8f4b15ebc2a8355a31a59e1e
mm: anonymous shared memory naming

Since commit 9a10064f5625 ("mm: add a field to store names for private
anonymous memory"), name for private anonymous memory, but not shared
anonymous, can be set.  However, naming shared anonymous memory just as
useful for tracking purposes.

Extend the functionality to be able to set names for shared anon.

There are two ways to create anonymous shared memory, using memfd or
directly via mmap():
1. fd = memfd_create(...)
   mem = mmap(..., MAP_SHARED, fd, ...)
2. mem = mmap(..., MAP_SHARED | MAP_ANONYMOUS, -1, ...)

In both cases the anonymous shared memory is created the same way by
mapping an unlinked file on tmpfs.

The memfd way allows to give a name for anonymous shared memory, but
not useful when parts of shared memory require to have distinct names.

Example use case: The VMM maps VM memory as anonymous shared memory (not
private because VMM is sandboxed and drivers are running in their own
processes).  However, the VM tells back to the VMM how parts of the memory
are actually used by the guest, how each of the segments should be backed
(i.e.  4K pages, 2M pages), and some other information about the segments.
The naming allows us to monitor the effective memory footprint for each
of these segments from the host without looking inside the guest.

Sample output:
  /* Create shared anonymous segmenet */
  anon_shmem = mmap(NULL, SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE,
                    MAP_SHARED | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
  /* Name the segment: "MY-NAME" */
  rv = prctl(PR_SET_VMA, PR_SET_VMA_ANON_NAME,
             anon_shmem, SIZE, "MY-NAME");

cat /proc/<pid>/maps (and smaps):
7fc8e2b4c000-7fc8f2b4c000 rw-s 00000000 00:01 1024 [anon_shmem:MY-NAME]

If the segment is not named, the output is:
7fc8e2b4c000-7fc8f2b4c000 rw-s 00000000 00:01 1024 /dev/zero (deleted)

Link: https://lkml.kernel.org/r/20221115020602.804224-1-pasha.tatashin@soleen.com
Signed-off-by: Pasha Tatashin <pasha.tatashin@soleen.com>
Acked-by: David Hildenbrand <david@redhat.com>
Cc: Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>
Cc: Bagas Sanjaya <bagasdotme@gmail.com>
Cc: Colin Cross <ccross@google.com>
Cc: Hugh Dickins <hughd@google.com>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Jonathan Corbet <corbet@lwn.net>
Cc: "Kirill A . Shutemov" <kirill@shutemov.name>
Cc: Liam Howlett <liam.howlett@oracle.com>
Cc: Matthew Wilcox <willy@infradead.org>
Cc: Mike Rapoport <rppt@kernel.org>
Cc: Paul Gortmaker <paul.gortmaker@windriver.com>
Cc: Peter Xu <peterx@redhat.com>
Cc: Sean Christopherson <seanjc@google.com>
Cc: Vincent Whitchurch <vincent.whitchurch@axis.com>
Cc: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Cc: xu xin <cgel.zte@gmail.com>
Cc: Yang Shi <shy828301@gmail.com>
Cc: Yu Zhao <yuzhao@google.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Documentation/filesystems/proc.rst
fs/proc/task_mmu.c
include/linux/mm.h
include/linux/mm_types.h
mm/madvise.c
mm/shmem.c