sys/vm/vm_mmap.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1988 University of Utah.
   3  * Copyright (c) 1991, 1993
   4  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
   8  * Science Department.
   9  *
  10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  11  * modification, are permitted provided that the following conditions
  12  * are met:
  13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  18  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  19  *    must display the following acknowledgement:
  20  *      This product includes software developed by the University of
  21  *      California, Berkeley and its contributors.
  22  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  23  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  24  *    without specific prior written permission.
  25  *
  26  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  27  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  28  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  29  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  30  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  31  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  32  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  33  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  34  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  35  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  36  * SUCH DAMAGE.
  37  *
  38  * from: Utah $Hdr: vm_mmap.c 1.6 91/10/21$
  39  *
  40  *      @(#)vm_mmap.c   8.4 (Berkeley) 1/12/94
  41  * $FreeBSD: src/sys/vm/vm_mmap.c,v 1.108.2.6 2002/07/02 20:06:19 dillon Exp $
  42  * $DragonFly: src/sys/vm/vm_mmap.c,v 1.32 2006/09/12 18:41:32 dillon Exp $
  43  */
  44
  45 /*
  46  * Mapped file (mmap) interface to VM
  47  */
  48
  49 #include <sys/param.h>
  50 #include <sys/kernel.h>
  51 #include <sys/systm.h>
  52 #include <sys/sysproto.h>
  53 #include <sys/filedesc.h>
  54 #include <sys/kern_syscall.h>
  55 #include <sys/proc.h>
  56 #include <sys/resource.h>
  57 #include <sys/resourcevar.h>
  58 #include <sys/vnode.h>
  59 #include <sys/fcntl.h>
  60 #include <sys/file.h>
  61 #include <sys/mman.h>
  62 #include <sys/conf.h>
  63 #include <sys/stat.h>
  64 #include <sys/vmmeter.h>
  65 #include <sys/sysctl.h>
  66
  67 #include <vm/vm.h>
  68 #include <vm/vm_param.h>
  69 #include <sys/lock.h>
  70 #include <vm/pmap.h>
  71 #include <vm/vm_map.h>
  72 #include <vm/vm_object.h>
  73 #include <vm/vm_page.h>
  74 #include <vm/vm_pager.h>
  75 #include <vm/vm_pageout.h>
  76 #include <vm/vm_extern.h>
  77 #include <vm/vm_page.h>
  78 #include <vm/vm_kern.h>
  79
  80 #include <sys/file2.h>
  81 #include <sys/thread2.h>
  82
  83 static int max_proc_mmap;
  84 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, max_proc_mmap, CTLFLAG_RW, &max_proc_mmap, 0, "");
  85 int vkernel_enable;
  86 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, vkernel_enable, CTLFLAG_RW, &vkernel_enable, 0, "");
  87
  88 /*
  89  * Set the maximum number of vm_map_entry structures per process.  Roughly
  90  * speaking vm_map_entry structures are tiny, so allowing them to eat 1/100
  91  * of our KVM malloc space still results in generous limits.  We want a
  92  * default that is good enough to prevent the kernel running out of resources
  93  * if attacked from compromised user account but generous enough such that
  94  * multi-threaded processes are not unduly inconvenienced.
  95  */
  96
  97 static void vmmapentry_rsrc_init (void *);
  98 SYSINIT(vmmersrc, SI_SUB_KVM_RSRC, SI_ORDER_FIRST, vmmapentry_rsrc_init, NULL)
  99
 100 static void
 101 vmmapentry_rsrc_init(void *dummy)
 102 {
 103     max_proc_mmap = (VM_MAX_KERNEL_ADDRESS - VM_MIN_KERNEL_ADDRESS) /
 104                         sizeof(struct vm_map_entry);
 105     max_proc_mmap /= 100;
 106 }
 107
 108 /* ARGSUSED */
 109 int
 110 sys_sbrk(struct sbrk_args *uap)
 111 {
 112         /* Not yet implemented */
 113         return (EOPNOTSUPP);
 114 }
 115
 116 /*
 117  * sstk_args(int incr)
 118  */
 119 /* ARGSUSED */
 120 int
 121 sys_sstk(struct sstk_args *uap)
 122 {
 123         /* Not yet implemented */
 124         return (EOPNOTSUPP);
 125 }
 126
 127 /*
 128  * mmap_args(void *addr, size_t len, int prot, int flags, int fd,
 129  *              long pad, off_t pos)
 130  *
 131  * Memory Map (mmap) system call.  Note that the file offset
 132  * and address are allowed to be NOT page aligned, though if
 133  * the MAP_FIXED flag it set, both must have the same remainder
 134  * modulo the PAGE_SIZE (POSIX 1003.1b).  If the address is not
 135  * page-aligned, the actual mapping starts at trunc_page(addr)
 136  * and the return value is adjusted up by the page offset.
 137  *
 138  * Generally speaking, only character devices which are themselves
 139  * memory-based, such as a video framebuffer, can be mmap'd.  Otherwise
 140  * there would be no cache coherency between a descriptor and a VM mapping
 141  * both to the same character device.
 142  *
 143  * Block devices can be mmap'd no matter what they represent.  Cache coherency
 144  * is maintained as long as you do not write directly to the underlying
 145  * character device.
 146  */
 147
 148 int
 149 kern_mmap(caddr_t uaddr, size_t ulen, int uprot, int uflags, int fd,
 150     off_t upos, void **res)
 151 {
 152         struct thread *td = curthread;
 153         struct proc *p = td->td_proc;
 154         struct file *fp = NULL;
 155         struct vnode *vp;
 156         vm_offset_t addr;
 157         vm_size_t size, pageoff;
 158         vm_prot_t prot, maxprot;
 159         void *handle;
 160         int flags, error;
 161         int disablexworkaround;
 162         off_t pos;
 163         struct vmspace *vms = p->p_vmspace;
 164         vm_object_t obj;
 165
 166         KKASSERT(p);
 167
 168         addr = (vm_offset_t) uaddr;
 169         size = ulen;
 170         prot = uprot & VM_PROT_ALL;
 171         flags = uflags;
 172         pos = upos;
 173
 174         /* make sure mapping fits into numeric range etc */
 175         if ((ssize_t) ulen < 0 || ((flags & MAP_ANON) && fd != -1))
 176                 return (EINVAL);
 177
 178         if (flags & MAP_STACK) {
 179                 if ((fd != -1) ||
 180                     ((prot & (PROT_READ | PROT_WRITE)) != (PROT_READ | PROT_WRITE)))
 181                         return (EINVAL);
 182                 flags |= MAP_ANON;
 183                 pos = 0;
 184         }
 185
 186         /*
 187          * Virtual page tables cannot be used with MAP_STACK.  Apart from
 188          * it not making any sense, the avail_ssize field is used by both
 189          * types.
 190          *
 191          * Because the virtual page table is stored in the backing object
 192          * and might be updated by the kernel, the mapping must be R+W.
 193          */
 194         if (flags & MAP_VPAGETABLE) {
 195                 if (vkernel_enable == 0)
 196                         return (EOPNOTSUPP);
 197                 if (flags & MAP_STACK)
 198                         return (EINVAL);
 199                 if ((prot & (PROT_READ|PROT_WRITE)) != (PROT_READ|PROT_WRITE))
 200                         return (EINVAL);
 201         }
 202
 203         /*
 204          * Align the file position to a page boundary,
 205          * and save its page offset component.
 206          */
 207         pageoff = (pos & PAGE_MASK);
 208         pos -= pageoff;
 209
 210         /* Adjust size for rounding (on both ends). */
 211         size += pageoff;                        /* low end... */
 212         size = (vm_size_t) round_page(size);    /* hi end */
 213
 214         /*
 215          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 216          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 217          */
 218         if (flags & MAP_FIXED) {
 219                 /*
 220                  * The specified address must have the same remainder
 221                  * as the file offset taken modulo PAGE_SIZE, so it
 222                  * should be aligned after adjustment by pageoff.
 223                  */
 224                 addr -= pageoff;
 225                 if (addr & PAGE_MASK)
 226                         return (EINVAL);
 227                 /* Address range must be all in user VM space. */
 228                 if (VM_MAXUSER_ADDRESS > 0 && addr + size > VM_MAXUSER_ADDRESS)
 229                         return (EINVAL);
 230 #ifndef i386
 231                 if (VM_MIN_ADDRESS > 0 && addr < VM_MIN_ADDRESS)
 232                         return (EINVAL);
 233 #endif
 234                 if (addr + size < addr)
 235                         return (EINVAL);
 236         }
 237         /*
 238          * XXX for non-fixed mappings where no hint is provided or
 239          * the hint would fall in the potential heap space,
 240          * place it after the end of the largest possible heap.
 241          *
 242          * There should really be a pmap call to determine a reasonable
 243          * location.
 244          */
 245         else if (addr == 0 ||
 246             (addr >= round_page((vm_offset_t)vms->vm_taddr) &&
 247              addr < round_page((vm_offset_t)vms->vm_daddr + maxdsiz)))
 248                 addr = round_page((vm_offset_t)vms->vm_daddr + maxdsiz);
 249
 250         if (flags & MAP_ANON) {
 251                 /*
 252                  * Mapping blank space is trivial.
 253                  */
 254                 handle = NULL;
 255                 maxprot = VM_PROT_ALL;
 256                 pos = 0;
 257         } else {
 258                 /*
 259                  * Mapping file, get fp for validation. Obtain vnode and make
 260                  * sure it is of appropriate type.
 261                  */
 262                 fp = holdfp(p->p_fd, fd, -1);
 263                 if (fp == NULL)
 264                         return (EBADF);
 265                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
 266                         error = EINVAL;
 267                         goto done;
 268                 }
 269                 /*
 270                  * POSIX shared-memory objects are defined to have
 271                  * kernel persistence, and are not defined to support
 272                  * read(2)/write(2) -- or even open(2).  Thus, we can
 273                  * use MAP_ASYNC to trade on-disk coherence for speed.
 274                  * The shm_open(3) library routine turns on the FPOSIXSHM
 275                  * flag to request this behavior.
 276                  */
 277                 if (fp->f_flag & FPOSIXSHM)
 278                         flags |= MAP_NOSYNC;
 279                 vp = (struct vnode *) fp->f_data;
 280                 if (vp->v_type != VREG && vp->v_type != VCHR) {
 281                         error = EINVAL;
 282                         goto done;
 283                 }
 284                 if (vp->v_type == VREG) {
 285                         /*
 286                          * Get the proper underlying object
 287                          */
 288                         if ((obj = vp->v_object) == NULL) {
 289                                 error = EINVAL;
 290                                 goto done;
 291                         }
 292                         KKASSERT(vp == (struct vnode *)obj->handle);
 293                 }
 294
 295                 /*
 296                  * XXX hack to handle use of /dev/zero to map anon memory (ala
 297                  * SunOS).
 298                  */
 299                 if (vp->v_type == VCHR && iszerodev(vp->v_rdev)) {
 300                         handle = NULL;
 301                         maxprot = VM_PROT_ALL;
 302                         flags |= MAP_ANON;
 303                         pos = 0;
 304                 } else {
 305                         /*
 306                          * cdevs does not provide private mappings of any kind.
 307                          */
 308                         /*
 309                          * However, for XIG X server to continue to work,
 310                          * we should allow the superuser to do it anyway.
 311                          * We only allow it at securelevel < 1.
 312                          * (Because the XIG X server writes directly to video
 313                          * memory via /dev/mem, it should never work at any
 314                          * other securelevel.
 315                          * XXX this will have to go
 316                          */
 317                         if (securelevel >= 1)
 318                                 disablexworkaround = 1;
 319                         else
 320                                 disablexworkaround = suser(td);
 321                         if (vp->v_type == VCHR && disablexworkaround &&
 322                             (flags & (MAP_PRIVATE|MAP_COPY))) {
 323                                 error = EINVAL;
 324                                 goto done;
 325                         }
 326                         /*
 327                          * Ensure that file and memory protections are
 328                          * compatible.  Note that we only worry about
 329                          * writability if mapping is shared; in this case,
 330                          * current and max prot are dictated by the open file.
 331                          * XXX use the vnode instead?  Problem is: what
 332                          * credentials do we use for determination? What if
 333                          * proc does a setuid?
 334                          */
 335                         maxprot = VM_PROT_EXECUTE;      /* ??? */
 336                         if (fp->f_flag & FREAD) {
 337                                 maxprot |= VM_PROT_READ;
 338                         } else if (prot & PROT_READ) {
 339                                 error = EACCES;
 340                                 goto done;
 341                         }
 342                         /*
 343                          * If we are sharing potential changes (either via
 344                          * MAP_SHARED or via the implicit sharing of character
 345                          * device mappings), and we are trying to get write
 346                          * permission although we opened it without asking
 347                          * for it, bail out.  Check for superuser, only if
 348                          * we're at securelevel < 1, to allow the XIG X server
 349                          * to continue to work.
 350                          */
 351
 352                         if ((flags & MAP_SHARED) != 0 ||
 353                             (vp->v_type == VCHR && disablexworkaround)) {
 354                                 if ((fp->f_flag & FWRITE) != 0) {
 355                                         struct vattr va;
 356                                         if ((error = VOP_GETATTR(vp, &va))) {
 357                                                 goto done;
 358                                         }
 359                                         if ((va.va_flags &
 360                                             (IMMUTABLE|APPEND)) == 0) {
 361                                                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
 362                                         } else if (prot & PROT_WRITE) {
 363                                                 error = EPERM;
 364                                                 goto done;
 365                                         }
 366                                 } else if ((prot & PROT_WRITE) != 0) {
 367                                         error = EACCES;
 368                                         goto done;
 369                                 }
 370                         } else {
 371                                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
 372                         }
 373                         handle = (void *)vp;
 374                 }
 375         }
 376
 377         /*
 378          * Do not allow more then a certain number of vm_map_entry structures
 379          * per process.  Scale with the number of rforks sharing the map
 380          * to make the limit reasonable for threads.
 381          */
 382         if (max_proc_mmap &&
 383             vms->vm_map.nentries >= max_proc_mmap * vms->vm_refcnt) {
 384                 error = ENOMEM;
 385                 goto done;
 386         }
 387
 388         error = vm_mmap(&vms->vm_map, &addr, size, prot, maxprot,
 389             flags, handle, pos);
 390         if (error == 0)
 391                 *res = (void *)(addr + pageoff);
 392 done:
 393         if (fp)
 394                 fdrop(fp);
 395         return (error);
 396 }
 397
 398 int
 399 sys_mmap(struct mmap_args *uap)
 400 {
 401         int error;
 402
 403         error = kern_mmap(uap->addr, uap->len, uap->prot, uap->flags,
 404             uap->fd, uap->pos, &uap->sysmsg_resultp);
 405
 406         return (error);
 407 }
 408
 409 /*
 410  * msync_args(void *addr, int len, int flags)
 411  */
 412 int
 413 sys_msync(struct msync_args *uap)
 414 {
 415         struct proc *p = curproc;
 416         vm_offset_t addr;
 417         vm_size_t size, pageoff;
 418         int flags;
 419         vm_map_t map;
 420         int rv;
 421
 422         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 423         size = uap->len;
 424         flags = uap->flags;
 425
 426         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 427         addr -= pageoff;
 428         size += pageoff;
 429         size = (vm_size_t) round_page(size);
 430         if (addr + size < addr)
 431                 return(EINVAL);
 432
 433         if ((flags & (MS_ASYNC|MS_INVALIDATE)) == (MS_ASYNC|MS_INVALIDATE))
 434                 return (EINVAL);
 435
 436         map = &p->p_vmspace->vm_map;
 437
 438         /*
 439          * XXX Gak!  If size is zero we are supposed to sync "all modified
 440          * pages with the region containing addr".  Unfortunately, we don't
 441          * really keep track of individual mmaps so we approximate by flushing
 442          * the range of the map entry containing addr. This can be incorrect
 443          * if the region splits or is coalesced with a neighbor.
 444          */
 445         if (size == 0) {
 446                 vm_map_entry_t entry;
 447
 448                 vm_map_lock_read(map);
 449                 rv = vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry);
 450                 vm_map_unlock_read(map);
 451                 if (rv == FALSE)
 452                         return (EINVAL);
 453                 addr = entry->start;
 454                 size = entry->end - entry->start;
 455         }
 456
 457         /*
 458          * Clean the pages and interpret the return value.
 459          */
 460         rv = vm_map_clean(map, addr, addr + size, (flags & MS_ASYNC) == 0,
 461             (flags & MS_INVALIDATE) != 0);
 462
 463         switch (rv) {
 464         case KERN_SUCCESS:
 465                 break;
 466         case KERN_INVALID_ADDRESS:
 467                 return (EINVAL);        /* Sun returns ENOMEM? */
 468         case KERN_FAILURE:
 469                 return (EIO);
 470         default:
 471                 return (EINVAL);
 472         }
 473
 474         return (0);
 475 }
 476
 477 /*
 478  * munmap_args(void *addr, size_t len)
 479  */
 480 int
 481 sys_munmap(struct munmap_args *uap)
 482 {
 483         struct proc *p = curproc;
 484         vm_offset_t addr;
 485         vm_size_t size, pageoff;
 486         vm_map_t map;
 487
 488         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 489         size = uap->len;
 490
 491         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 492         addr -= pageoff;
 493         size += pageoff;
 494         size = (vm_size_t) round_page(size);
 495         if (addr + size < addr)
 496                 return(EINVAL);
 497
 498         if (size == 0)
 499                 return (0);
 500
 501         /*
 502          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 503          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 504          */
 505         if (VM_MAXUSER_ADDRESS > 0 && addr + size > VM_MAXUSER_ADDRESS)
 506                 return (EINVAL);
 507 #ifndef i386
 508         if (VM_MIN_ADDRESS > 0 && addr < VM_MIN_ADDRESS)
 509                 return (EINVAL);
 510 #endif
 511         map = &p->p_vmspace->vm_map;
 512         /*
 513          * Make sure entire range is allocated.
 514          */
 515         if (!vm_map_check_protection(map, addr, addr + size, VM_PROT_NONE))
 516                 return (EINVAL);
 517         /* returns nothing but KERN_SUCCESS anyway */
 518         vm_map_remove(map, addr, addr + size);
 519         return (0);
 520 }
 521
 522 /*
 523  * mprotect_args(const void *addr, size_t len, int prot)
 524  */
 525 int
 526 sys_mprotect(struct mprotect_args *uap)
 527 {
 528         struct proc *p = curproc;
 529         vm_offset_t addr;
 530         vm_size_t size, pageoff;
 531         vm_prot_t prot;
 532
 533         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 534         size = uap->len;
 535         prot = uap->prot & VM_PROT_ALL;
 536 #if defined(VM_PROT_READ_IS_EXEC)
 537         if (prot & VM_PROT_READ)
 538                 prot |= VM_PROT_EXECUTE;
 539 #endif
 540
 541         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 542         addr -= pageoff;
 543         size += pageoff;
 544         size = (vm_size_t) round_page(size);
 545         if (addr + size < addr)
 546                 return(EINVAL);
 547
 548         switch (vm_map_protect(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size, prot,
 549                 FALSE)) {
 550         case KERN_SUCCESS:
 551                 return (0);
 552         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
 553                 return (EACCES);
 554         }
 555         return (EINVAL);
 556 }
 557
 558 /*
 559  * minherit_args(void *addr, size_t len, int inherit)
 560  */
 561 int
 562 sys_minherit(struct minherit_args *uap)
 563 {
 564         struct proc *p = curproc;
 565         vm_offset_t addr;
 566         vm_size_t size, pageoff;
 567         vm_inherit_t inherit;
 568
 569         addr = (vm_offset_t)uap->addr;
 570         size = uap->len;
 571         inherit = uap->inherit;
 572
 573         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 574         addr -= pageoff;
 575         size += pageoff;
 576         size = (vm_size_t) round_page(size);
 577         if (addr + size < addr)
 578                 return(EINVAL);
 579
 580         switch (vm_map_inherit(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr+size,
 581             inherit)) {
 582         case KERN_SUCCESS:
 583                 return (0);
 584         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
 585                 return (EACCES);
 586         }
 587         return (EINVAL);
 588 }
 589
 590 /*
 591  * madvise_args(void *addr, size_t len, int behav)
 592  */
 593 /* ARGSUSED */
 594 int
 595 sys_madvise(struct madvise_args *uap)
 596 {
 597         struct proc *p = curproc;
 598         vm_offset_t start, end;
 599
 600         /*
 601          * Check for illegal behavior
 602          */
 603         if (uap->behav < 0 || uap->behav > MADV_CORE)
 604                 return (EINVAL);
 605         /*
 606          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 607          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 608          */
 609         if (VM_MAXUSER_ADDRESS > 0 &&
 610                 ((vm_offset_t) uap->addr + uap->len) > VM_MAXUSER_ADDRESS)
 611                 return (EINVAL);
 612 #ifndef i386
 613         if (VM_MIN_ADDRESS > 0 && uap->addr < VM_MIN_ADDRESS)
 614                 return (EINVAL);
 615 #endif
 616         if (((vm_offset_t) uap->addr + uap->len) < (vm_offset_t) uap->addr)
 617                 return (EINVAL);
 618
 619         /*
 620          * Since this routine is only advisory, we default to conservative
 621          * behavior.
 622          */
 623         start = trunc_page((vm_offset_t) uap->addr);
 624         end = round_page((vm_offset_t) uap->addr + uap->len);
 625
 626         if (vm_map_madvise(&p->p_vmspace->vm_map, start, end, uap->behav))
 627                 return (EINVAL);
 628         return (0);
 629 }
 630
 631 /*
 632  * mincore_args(const void *addr, size_t len, char *vec)
 633  */
 634 /* ARGSUSED */
 635 int
 636 sys_mincore(struct mincore_args *uap)
 637 {
 638         struct proc *p = curproc;
 639         vm_offset_t addr, first_addr;
 640         vm_offset_t end, cend;
 641         pmap_t pmap;
 642         vm_map_t map;
 643         char *vec;
 644         int error;
 645         int vecindex, lastvecindex;
 646         vm_map_entry_t current;
 647         vm_map_entry_t entry;
 648         int mincoreinfo;
 649         unsigned int timestamp;
 650
 651         /*
 652          * Make sure that the addresses presented are valid for user
 653          * mode.
 654          */
 655         first_addr = addr = trunc_page((vm_offset_t) uap->addr);
 656         end = addr + (vm_size_t)round_page(uap->len);
 657         if (VM_MAXUSER_ADDRESS > 0 && end > VM_MAXUSER_ADDRESS)
 658                 return (EINVAL);
 659         if (end < addr)
 660                 return (EINVAL);
 661
 662         /*
 663          * Address of byte vector
 664          */
 665         vec = uap->vec;
 666
 667         map = &p->p_vmspace->vm_map;
 668         pmap = vmspace_pmap(p->p_vmspace);
 669
 670         vm_map_lock_read(map);
 671 RestartScan:
 672         timestamp = map->timestamp;
 673
 674         if (!vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry))
 675                 entry = entry->next;
 676
 677         /*
 678          * Do this on a map entry basis so that if the pages are not
 679          * in the current processes address space, we can easily look
 680          * up the pages elsewhere.
 681          */
 682         lastvecindex = -1;
 683         for(current = entry;
 684                 (current != &map->header) && (current->start < end);
 685                 current = current->next) {
 686
 687                 /*
 688                  * ignore submaps (for now) or null objects
 689                  */
 690                 if (current->maptype != VM_MAPTYPE_NORMAL &&
 691                     current->maptype != VM_MAPTYPE_VPAGETABLE) {
 692                         continue;
 693                 }
 694                 if (current->object.vm_object == NULL)
 695                         continue;
 696
 697                 /*
 698                  * limit this scan to the current map entry and the
 699                  * limits for the mincore call
 700                  */
 701                 if (addr < current->start)
 702                         addr = current->start;
 703                 cend = current->end;
 704                 if (cend > end)
 705                         cend = end;
 706
 707                 /*
 708                  * scan this entry one page at a time
 709                  */
 710                 while (addr < cend) {
 711                         /*
 712                          * Check pmap first, it is likely faster, also
 713                          * it can provide info as to whether we are the
 714                          * one referencing or modifying the page.
 715                          *
 716                          * If we have to check the VM object, only mess
 717                          * around with normal maps.  Do not mess around
 718                          * with virtual page tables (XXX).
 719                          */
 720                         mincoreinfo = pmap_mincore(pmap, addr);
 721                         if (mincoreinfo == 0 &&
 722                             current->maptype == VM_MAPTYPE_NORMAL) {
 723                                 vm_pindex_t pindex;
 724                                 vm_ooffset_t offset;
 725                                 vm_page_t m;
 726
 727                                 /*
 728                                  * calculate the page index into the object
 729                                  */
 730                                 offset = current->offset + (addr - current->start);
 731                                 pindex = OFF_TO_IDX(offset);
 732
 733                                 /*
 734                                  * if the page is resident, then gather
 735                                  * information about it.  spl protection is
 736                                  * required to maintain the object
 737                                  * association.  And XXX what if the page is
 738                                  * busy?  What's the deal with that?
 739                                  */
 740                                 crit_enter();
 741                                 m = vm_page_lookup(current->object.vm_object,
 742                                                     pindex);
 743                                 if (m && m->valid) {
 744                                         mincoreinfo = MINCORE_INCORE;
 745                                         if (m->dirty ||
 746                                                 pmap_is_modified(m))
 747                                                 mincoreinfo |= MINCORE_MODIFIED_OTHER;
 748                                         if ((m->flags & PG_REFERENCED) ||
 749                                                 pmap_ts_referenced(m)) {
 750                                                 vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
 751                                                 mincoreinfo |= MINCORE_REFERENCED_OTHER;
 752                                         }
 753                                 }
 754                                 crit_exit();
 755                         }
 756
 757                         /*
 758                          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
 759                          * the map, we release the lock.
 760                          */
 761                         vm_map_unlock_read(map);
 762
 763                         /*
 764                          * calculate index into user supplied byte vector
 765                          */
 766                         vecindex = OFF_TO_IDX(addr - first_addr);
 767
 768                         /*
 769                          * If we have skipped map entries, we need to make sure that
 770                          * the byte vector is zeroed for those skipped entries.
 771                          */
 772                         while((lastvecindex + 1) < vecindex) {
 773                                 error = subyte( vec + lastvecindex, 0);
 774                                 if (error) {
 775                                         return (EFAULT);
 776                                 }
 777                                 ++lastvecindex;
 778                         }
 779
 780                         /*
 781                          * Pass the page information to the user
 782                          */
 783                         error = subyte( vec + vecindex, mincoreinfo);
 784                         if (error) {
 785                                 return (EFAULT);
 786                         }
 787
 788                         /*
 789                          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
 790                          * output may be invalid.
 791                          */
 792                         vm_map_lock_read(map);
 793                         if (timestamp != map->timestamp)
 794                                 goto RestartScan;
 795
 796                         lastvecindex = vecindex;
 797                         addr += PAGE_SIZE;
 798                 }
 799         }
 800
 801         /*
 802          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
 803          * the map, we release the lock.
 804          */
 805         vm_map_unlock_read(map);
 806
 807         /*
 808          * Zero the last entries in the byte vector.
 809          */
 810         vecindex = OFF_TO_IDX(end - first_addr);
 811         while((lastvecindex + 1) < vecindex) {
 812                 error = subyte( vec + lastvecindex, 0);
 813                 if (error) {
 814                         return (EFAULT);
 815                 }
 816                 ++lastvecindex;
 817         }
 818
 819         /*
 820          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
 821          * output may be invalid.
 822          */
 823         vm_map_lock_read(map);
 824         if (timestamp != map->timestamp)
 825                 goto RestartScan;
 826         vm_map_unlock_read(map);
 827
 828         return (0);
 829 }
 830
 831 /*
 832  * mlock_args(const void *addr, size_t len)
 833  */
 834 int
 835 sys_mlock(struct mlock_args *uap)
 836 {
 837         vm_offset_t addr;
 838         vm_size_t size, pageoff;
 839         int error;
 840         struct proc *p = curproc;
 841
 842         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 843         size = uap->len;
 844
 845         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 846         addr -= pageoff;
 847         size += pageoff;
 848         size = (vm_size_t) round_page(size);
 849
 850         /* disable wrap around */
 851         if (addr + size < addr)
 852                 return (EINVAL);
 853
 854         if (atop(size) + vmstats.v_wire_count > vm_page_max_wired)
 855                 return (EAGAIN);
 856
 857 #ifdef pmap_wired_count
 858         if (size + ptoa(pmap_wired_count(vm_map_pmap(&p->p_vmspace->vm_map))) >
 859             p->p_rlimit[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur)
 860                 return (ENOMEM);
 861 #else
 862         error = suser_cred(p->p_ucred, 0);
 863         if (error)
 864                 return (error);
 865 #endif
 866
 867         error = vm_map_unwire(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size, FALSE);
 868         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
 869 }
 870
 871 /*
 872  * mlockall_args(int how)
 873  */
 874 int
 875 sys_mlockall(struct mlockall_args *uap)
 876 {
 877         return 0;
 878 }
 879
 880 /*
 881  * munlockall_args(void)
 882  */
 883 int
 884 sys_munlockall(struct munlockall_args *uap)
 885 {
 886         return 0;
 887 }
 888
 889 /*
 890  * munlock_args(const void *addr, size_t len)
 891  */
 892 int
 893 sys_munlock(struct munlock_args *uap)
 894 {
 895         struct thread *td = curthread;
 896         struct proc *p = td->td_proc;
 897         vm_offset_t addr;
 898         vm_size_t size, pageoff;
 899         int error;
 900
 901         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 902         size = uap->len;
 903
 904         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 905         addr -= pageoff;
 906         size += pageoff;
 907         size = (vm_size_t) round_page(size);
 908
 909         /* disable wrap around */
 910         if (addr + size < addr)
 911                 return (EINVAL);
 912
 913 #ifndef pmap_wired_count
 914         error = suser(td);
 915         if (error)
 916                 return (error);
 917 #endif
 918
 919         error = vm_map_unwire(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size, TRUE);
 920         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
 921 }
 922
 923 /*
 924  * Internal version of mmap.
 925  * Currently used by mmap, exec, and sys5 shared memory.
 926  * Handle is either a vnode pointer or NULL for MAP_ANON.
 927  */
 928 int
 929 vm_mmap(vm_map_t map, vm_offset_t *addr, vm_size_t size, vm_prot_t prot,
 930         vm_prot_t maxprot, int flags,
 931         void *handle,
 932         vm_ooffset_t foff)
 933 {
 934         boolean_t fitit;
 935         vm_object_t object;
 936         struct vnode *vp = NULL;
 937         objtype_t type;
 938         int rv = KERN_SUCCESS;
 939         off_t objsize;
 940         int docow;
 941         struct thread *td = curthread;  /* XXX */
 942         struct proc *p = td->td_proc;
 943
 944         KKASSERT(p);
 945
 946         if (size == 0)
 947                 return (0);
 948
 949         objsize = size = round_page(size);
 950
 951         if (p->p_vmspace->vm_map.size + size >
 952             p->p_rlimit[RLIMIT_VMEM].rlim_cur) {
 953                 return(ENOMEM);
 954         }
 955
 956         /*
 957          * We currently can only deal with page aligned file offsets.
 958          * The check is here rather than in the syscall because the
 959          * kernel calls this function internally for other mmaping
 960          * operations (such as in exec) and non-aligned offsets will
 961          * cause pmap inconsistencies...so we want to be sure to
 962          * disallow this in all cases.
 963          */
 964         if (foff & PAGE_MASK)
 965                 return (EINVAL);
 966
 967         if ((flags & MAP_FIXED) == 0) {
 968                 fitit = TRUE;
 969                 *addr = round_page(*addr);
 970         } else {
 971                 if (*addr != trunc_page(*addr))
 972                         return (EINVAL);
 973                 fitit = FALSE;
 974                 vm_map_remove(map, *addr, *addr + size);
 975         }
 976
 977         /*
 978          * Lookup/allocate object.
 979          */
 980         if (flags & MAP_ANON) {
 981                 type = OBJT_DEFAULT;
 982                 /*
 983                  * Unnamed anonymous regions always start at 0.
 984                  */
 985                 if (handle == 0)
 986                         foff = 0;
 987         } else {
 988                 vp = (struct vnode *) handle;
 989                 if (vp->v_type == VCHR) {
 990                         type = OBJT_DEVICE;
 991                         handle = (void *)(intptr_t)vp->v_rdev;
 992                 } else {
 993                         struct vattr vat;
 994                         int error;
 995
 996                         error = VOP_GETATTR(vp, &vat);
 997                         if (error)
 998                                 return (error);
 999                         objsize = vat.va_size;
1000                         type = OBJT_VNODE;
1001                         /*
1002                          * if it is a regular file without any references
1003                          * we do not need to sync it.
1004                          */
1005                         if (vp->v_type == VREG && vat.va_nlink == 0) {
1006                                 flags |= MAP_NOSYNC;
1007                         }
1008                 }
1009         }
1010
1011         if (handle == NULL) {
1012                 object = NULL;
1013                 docow = 0;
1014         } else {
1015                 object = vm_pager_allocate(type, handle, objsize, prot, foff);
1016                 if (object == NULL)
1017                         return (type == OBJT_DEVICE ? EINVAL : ENOMEM);
1018                 docow = MAP_PREFAULT_PARTIAL;
1019         }
1020
1021         /*
1022          * Force device mappings to be shared.
1023          */
1024         if (type == OBJT_DEVICE || type == OBJT_PHYS) {
1025                 flags &= ~(MAP_PRIVATE|MAP_COPY);
1026                 flags |= MAP_SHARED;
1027         }
1028
1029         if ((flags & (MAP_ANON|MAP_SHARED)) == 0)
1030                 docow |= MAP_COPY_ON_WRITE;
1031         if (flags & MAP_NOSYNC)
1032                 docow |= MAP_DISABLE_SYNCER;
1033         if (flags & MAP_NOCORE)
1034                 docow |= MAP_DISABLE_COREDUMP;
1035
1036 #if defined(VM_PROT_READ_IS_EXEC)
1037         if (prot & VM_PROT_READ)
1038                 prot |= VM_PROT_EXECUTE;
1039
1040         if (maxprot & VM_PROT_READ)
1041                 maxprot |= VM_PROT_EXECUTE;
1042 #endif
1043
1044         if (fitit) {
1045                 *addr = pmap_addr_hint(object, *addr, size);
1046         }
1047
1048         /*
1049          * Stack mappings need special attention.  Mappings that use virtual
1050          * page tables will default to storing the page table at offset 0.
1051          */
1052         if (flags & MAP_STACK) {
1053                 rv = vm_map_stack (map, *addr, size, prot, maxprot, docow);
1054         } else if (flags & MAP_VPAGETABLE) {
1055                 rv = vm_map_find(map, object, foff, addr, size, fitit,
1056                                  VM_MAPTYPE_VPAGETABLE, prot, maxprot, docow);
1057         } else {
1058                 rv = vm_map_find(map, object, foff, addr, size, fitit,
1059                                  VM_MAPTYPE_NORMAL, prot, maxprot, docow);
1060         }
1061
1062         if (rv != KERN_SUCCESS) {
1063                 /*
1064                  * Lose the object reference. Will destroy the
1065                  * object if it's an unnamed anonymous mapping
1066                  * or named anonymous without other references.
1067                  */
1068                 vm_object_deallocate(object);
1069                 goto out;
1070         }
1071
1072         /*
1073          * Shared memory is also shared with children.
1074          */
1075         if (flags & (MAP_SHARED|MAP_INHERIT)) {
1076                 rv = vm_map_inherit(map, *addr, *addr + size, VM_INHERIT_SHARE);
1077                 if (rv != KERN_SUCCESS) {
1078                         vm_map_remove(map, *addr, *addr + size);
1079                         goto out;
1080                 }
1081         }
1082 out:
1083         switch (rv) {
1084         case KERN_SUCCESS:
1085                 return (0);
1086         case KERN_INVALID_ADDRESS:
1087         case KERN_NO_SPACE:
1088                 return (ENOMEM);
1089         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
1090                 return (EACCES);
1091         default:
1092                 return (EINVAL);
1093         }
1094 }