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 1.39 2007/04/30 07:18:57 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/priv.h>
  57 #include <sys/resource.h>
  58 #include <sys/resourcevar.h>
  59 #include <sys/vnode.h>
  60 #include <sys/fcntl.h>
  61 #include <sys/file.h>
  62 #include <sys/mman.h>
  63 #include <sys/conf.h>
  64 #include <sys/stat.h>
  65 #include <sys/vmmeter.h>
  66 #include <sys/sysctl.h>
  67
  68 #include <vm/vm.h>
  69 #include <vm/vm_param.h>
  70 #include <sys/lock.h>
  71 #include <vm/pmap.h>
  72 #include <vm/vm_map.h>
  73 #include <vm/vm_object.h>
  74 #include <vm/vm_page.h>
  75 #include <vm/vm_pager.h>
  76 #include <vm/vm_pageout.h>
  77 #include <vm/vm_extern.h>
  78 #include <vm/vm_page.h>
  79 #include <vm/vm_kern.h>
  80
  81 #include <sys/file2.h>
  82 #include <sys/thread2.h>
  83
  84 static int max_proc_mmap;
  85 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, max_proc_mmap, CTLFLAG_RW, &max_proc_mmap, 0, "");
  86 int vkernel_enable;
  87 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, vkernel_enable, CTLFLAG_RW, &vkernel_enable, 0, "");
  88
  89 /*
  90  * Set the maximum number of vm_map_entry structures per process.  Roughly
  91  * speaking vm_map_entry structures are tiny, so allowing them to eat 1/100
  92  * of our KVM malloc space still results in generous limits.  We want a
  93  * default that is good enough to prevent the kernel running out of resources
  94  * if attacked from compromised user account but generous enough such that
  95  * multi-threaded processes are not unduly inconvenienced.
  96  */
  97
  98 static void vmmapentry_rsrc_init (void *);
  99 SYSINIT(vmmersrc, SI_BOOT1_POST, SI_ORDER_ANY, vmmapentry_rsrc_init, NULL)
 100
 101 static void
 102 vmmapentry_rsrc_init(void *dummy)
 103 {
 104     max_proc_mmap = KvaSize / sizeof(struct vm_map_entry);
 105     max_proc_mmap /= 100;
 106 }
 107
 108 /*
 109  * MPSAFE
 110  */
 111 int
 112 sys_sbrk(struct sbrk_args *uap)
 113 {
 114         /* Not yet implemented */
 115         return (EOPNOTSUPP);
 116 }
 117
 118 /*
 119  * sstk_args(int incr)
 120  *
 121  * MPSAFE
 122  */
 123 int
 124 sys_sstk(struct sstk_args *uap)
 125 {
 126         /* Not yet implemented */
 127         return (EOPNOTSUPP);
 128 }
 129
 130 /*
 131  * mmap_args(void *addr, size_t len, int prot, int flags, int fd,
 132  *              long pad, off_t pos)
 133  *
 134  * Memory Map (mmap) system call.  Note that the file offset
 135  * and address are allowed to be NOT page aligned, though if
 136  * the MAP_FIXED flag it set, both must have the same remainder
 137  * modulo the PAGE_SIZE (POSIX 1003.1b).  If the address is not
 138  * page-aligned, the actual mapping starts at trunc_page(addr)
 139  * and the return value is adjusted up by the page offset.
 140  *
 141  * Generally speaking, only character devices which are themselves
 142  * memory-based, such as a video framebuffer, can be mmap'd.  Otherwise
 143  * there would be no cache coherency between a descriptor and a VM mapping
 144  * both to the same character device.
 145  *
 146  * Block devices can be mmap'd no matter what they represent.  Cache coherency
 147  * is maintained as long as you do not write directly to the underlying
 148  * character device.
 149  */
 150
 151 int
 152 kern_mmap(struct vmspace *vms, caddr_t uaddr, size_t ulen,
 153           int uprot, int uflags, int fd, off_t upos, void **res)
 154 {
 155         struct thread *td = curthread;
 156         struct proc *p = td->td_proc;
 157         struct file *fp = NULL;
 158         struct vnode *vp;
 159         vm_offset_t addr;
 160         vm_offset_t tmpaddr;
 161         vm_size_t size, pageoff;
 162         vm_prot_t prot, maxprot;
 163         void *handle;
 164         int flags, error;
 165         int disablexworkaround;
 166         off_t pos;
 167         vm_object_t obj;
 168
 169         KKASSERT(p);
 170
 171         addr = (vm_offset_t) uaddr;
 172         size = ulen;
 173         prot = uprot & VM_PROT_ALL;
 174         flags = uflags;
 175         pos = upos;
 176
 177         /*
 178          * Make sure mapping fits into numeric range etc.
 179          *
 180          * NOTE: We support the full unsigned range for size now.
 181          */
 182         if (((flags & MAP_ANON) && fd != -1))
 183                 return (EINVAL);
 184
 185         if (flags & MAP_STACK) {
 186                 if ((fd != -1) ||
 187                     ((prot & (PROT_READ | PROT_WRITE)) != (PROT_READ | PROT_WRITE)))
 188                         return (EINVAL);
 189                 flags |= MAP_ANON;
 190                 pos = 0;
 191         }
 192
 193         /*
 194          * Virtual page tables cannot be used with MAP_STACK.  Apart from
 195          * it not making any sense, the aux union is used by both
 196          * types.
 197          *
 198          * Because the virtual page table is stored in the backing object
 199          * and might be updated by the kernel, the mapping must be R+W.
 200          */
 201         if (flags & MAP_VPAGETABLE) {
 202                 if (vkernel_enable == 0)
 203                         return (EOPNOTSUPP);
 204                 if (flags & MAP_STACK)
 205                         return (EINVAL);
 206                 if ((prot & (PROT_READ|PROT_WRITE)) != (PROT_READ|PROT_WRITE))
 207                         return (EINVAL);
 208         }
 209
 210         /*
 211          * Align the file position to a page boundary,
 212          * and save its page offset component.
 213          */
 214         pageoff = (pos & PAGE_MASK);
 215         pos -= pageoff;
 216
 217         /* Adjust size for rounding (on both ends). */
 218         size += pageoff;                        /* low end... */
 219         size = (vm_size_t) round_page(size);    /* hi end */
 220         if (size < ulen)                        /* wrap */
 221                 return(EINVAL);
 222
 223         /*
 224          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 225          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 226          */
 227         if (flags & (MAP_FIXED | MAP_TRYFIXED)) {
 228                 /*
 229                  * The specified address must have the same remainder
 230                  * as the file offset taken modulo PAGE_SIZE, so it
 231                  * should be aligned after adjustment by pageoff.
 232                  */
 233                 addr -= pageoff;
 234                 if (addr & PAGE_MASK)
 235                         return (EINVAL);
 236
 237                 /*
 238                  * Address range must be all in user VM space and not wrap.
 239                  */
 240                 tmpaddr = addr + size;
 241                 if (tmpaddr < addr)
 242                         return (EINVAL);
 243                 if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 && tmpaddr > VM_MAX_USER_ADDRESS)
 244                         return (EINVAL);
 245                 if (VM_MIN_USER_ADDRESS > 0 && addr < VM_MIN_USER_ADDRESS)
 246                         return (EINVAL);
 247         } else {
 248                 /*
 249                  * Set a reasonable start point for the hint if it was
 250                  * not specified or if it falls within the heap space.
 251                  * Hinted mmap()s do not allocate out of the heap space.
 252                  */
 253                 if (addr == 0 ||
 254                     (addr >= round_page((vm_offset_t)vms->vm_taddr) &&
 255                      addr < round_page((vm_offset_t)vms->vm_daddr + maxdsiz)))
 256                         addr = round_page((vm_offset_t)vms->vm_daddr + maxdsiz);
 257         }
 258
 259         if (flags & MAP_ANON) {
 260                 /*
 261                  * Mapping blank space is trivial.
 262                  */
 263                 handle = NULL;
 264                 maxprot = VM_PROT_ALL;
 265                 pos = 0;
 266         } else {
 267                 /*
 268                  * Mapping file, get fp for validation. Obtain vnode and make
 269                  * sure it is of appropriate type.
 270                  */
 271                 fp = holdfp(p->p_fd, fd, -1);
 272                 if (fp == NULL)
 273                         return (EBADF);
 274                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
 275                         error = EINVAL;
 276                         goto done;
 277                 }
 278                 /*
 279                  * POSIX shared-memory objects are defined to have
 280                  * kernel persistence, and are not defined to support
 281                  * read(2)/write(2) -- or even open(2).  Thus, we can
 282                  * use MAP_ASYNC to trade on-disk coherence for speed.
 283                  * The shm_open(3) library routine turns on the FPOSIXSHM
 284                  * flag to request this behavior.
 285                  */
 286                 if (fp->f_flag & FPOSIXSHM)
 287                         flags |= MAP_NOSYNC;
 288                 vp = (struct vnode *) fp->f_data;
 289
 290                 /*
 291                  * Validate the vnode for the operation.
 292                  */
 293                 switch(vp->v_type) {
 294                 case VREG:
 295                         /*
 296                          * Get the proper underlying object
 297                          */
 298                         if ((obj = vp->v_object) == NULL) {
 299                                 error = EINVAL;
 300                                 goto done;
 301                         }
 302                         KKASSERT((struct vnode *)obj->handle == vp);
 303                         break;
 304                 case VCHR:
 305                         /*
 306                          * Make sure a device has not been revoked.
 307                          * Mappability is handled by the device layer.
 308                          */
 309                         if (vp->v_rdev == NULL) {
 310                                 error = EBADF;
 311                                 goto done;
 312                         }
 313                         break;
 314                 default:
 315                         /*
 316                          * Nothing else is mappable.
 317                          */
 318                         error = EINVAL;
 319                         goto done;
 320                 }
 321
 322                 /*
 323                  * XXX hack to handle use of /dev/zero to map anon memory (ala
 324                  * SunOS).
 325                  */
 326                 if (vp->v_type == VCHR && iszerodev(vp->v_rdev)) {
 327                         handle = NULL;
 328                         maxprot = VM_PROT_ALL;
 329                         flags |= MAP_ANON;
 330                         pos = 0;
 331                 } else {
 332                         /*
 333                          * cdevs does not provide private mappings of any kind.
 334                          */
 335                         /*
 336                          * However, for XIG X server to continue to work,
 337                          * we should allow the superuser to do it anyway.
 338                          * We only allow it at securelevel < 1.
 339                          * (Because the XIG X server writes directly to video
 340                          * memory via /dev/mem, it should never work at any
 341                          * other securelevel.
 342                          * XXX this will have to go
 343                          */
 344                         if (securelevel >= 1)
 345                                 disablexworkaround = 1;
 346                         else
 347                                 disablexworkaround = priv_check(td, PRIV_ROOT);
 348                         if (vp->v_type == VCHR && disablexworkaround &&
 349                             (flags & (MAP_PRIVATE|MAP_COPY))) {
 350                                 error = EINVAL;
 351                                 goto done;
 352                         }
 353                         /*
 354                          * Ensure that file and memory protections are
 355                          * compatible.  Note that we only worry about
 356                          * writability if mapping is shared; in this case,
 357                          * current and max prot are dictated by the open file.
 358                          * XXX use the vnode instead?  Problem is: what
 359                          * credentials do we use for determination? What if
 360                          * proc does a setuid?
 361                          */
 362                         maxprot = VM_PROT_EXECUTE;      /* ??? */
 363                         if (fp->f_flag & FREAD) {
 364                                 maxprot |= VM_PROT_READ;
 365                         } else if (prot & PROT_READ) {
 366                                 error = EACCES;
 367                                 goto done;
 368                         }
 369                         /*
 370                          * If we are sharing potential changes (either via
 371                          * MAP_SHARED or via the implicit sharing of character
 372                          * device mappings), and we are trying to get write
 373                          * permission although we opened it without asking
 374                          * for it, bail out.  Check for superuser, only if
 375                          * we're at securelevel < 1, to allow the XIG X server
 376                          * to continue to work.
 377                          */
 378
 379                         if ((flags & MAP_SHARED) != 0 ||
 380                             (vp->v_type == VCHR && disablexworkaround)) {
 381                                 if ((fp->f_flag & FWRITE) != 0) {
 382                                         struct vattr va;
 383                                         if ((error = VOP_GETATTR(vp, &va))) {
 384                                                 goto done;
 385                                         }
 386                                         if ((va.va_flags &
 387                                             (IMMUTABLE|APPEND)) == 0) {
 388                                                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
 389                                         } else if (prot & PROT_WRITE) {
 390                                                 error = EPERM;
 391                                                 goto done;
 392                                         }
 393                                 } else if ((prot & PROT_WRITE) != 0) {
 394                                         error = EACCES;
 395                                         goto done;
 396                                 }
 397                         } else {
 398                                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
 399                         }
 400                         handle = (void *)vp;
 401                 }
 402         }
 403
 404         /*
 405          * Do not allow more then a certain number of vm_map_entry structures
 406          * per process.  Scale with the number of rforks sharing the map
 407          * to make the limit reasonable for threads.
 408          */
 409         if (max_proc_mmap &&
 410             vms->vm_map.nentries >= max_proc_mmap * vms->vm_sysref.refcnt) {
 411                 error = ENOMEM;
 412                 goto done;
 413         }
 414
 415         error = vm_mmap(&vms->vm_map, &addr, size, prot, maxprot,
 416                         flags, handle, pos);
 417         if (error == 0)
 418                 *res = (void *)(addr + pageoff);
 419 done:
 420         if (fp)
 421                 fdrop(fp);
 422         return (error);
 423 }
 424
 425 /*
 426  * MPALMOSTSAFE
 427  */
 428 int
 429 sys_mmap(struct mmap_args *uap)
 430 {
 431         int error;
 432
 433         get_mplock();
 434         error = kern_mmap(curproc->p_vmspace, uap->addr, uap->len,
 435                           uap->prot, uap->flags,
 436                           uap->fd, uap->pos, &uap->sysmsg_resultp);
 437         rel_mplock();
 438
 439         return (error);
 440 }
 441
 442 /*
 443  * msync_args(void *addr, size_t len, int flags)
 444  *
 445  * MPALMOSTSAFE
 446  */
 447 int
 448 sys_msync(struct msync_args *uap)
 449 {
 450         struct proc *p = curproc;
 451         vm_offset_t addr;
 452         vm_offset_t tmpaddr;
 453         vm_size_t size, pageoff;
 454         int flags;
 455         vm_map_t map;
 456         int rv;
 457
 458         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 459         size = uap->len;
 460         flags = uap->flags;
 461
 462         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 463         addr -= pageoff;
 464         size += pageoff;
 465         size = (vm_size_t) round_page(size);
 466         if (size < uap->len)            /* wrap */
 467                 return(EINVAL);
 468         tmpaddr = addr + size;          /* workaround gcc4 opt */
 469         if (tmpaddr < addr)             /* wrap */
 470                 return(EINVAL);
 471
 472         if ((flags & (MS_ASYNC|MS_INVALIDATE)) == (MS_ASYNC|MS_INVALIDATE))
 473                 return (EINVAL);
 474
 475         get_mplock();
 476         map = &p->p_vmspace->vm_map;
 477
 478         /*
 479          * XXX Gak!  If size is zero we are supposed to sync "all modified
 480          * pages with the region containing addr".  Unfortunately, we don't
 481          * really keep track of individual mmaps so we approximate by flushing
 482          * the range of the map entry containing addr. This can be incorrect
 483          * if the region splits or is coalesced with a neighbor.
 484          */
 485         if (size == 0) {
 486                 vm_map_entry_t entry;
 487
 488                 vm_map_lock_read(map);
 489                 rv = vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry);
 490                 if (rv == FALSE) {
 491                         vm_map_unlock_read(map);
 492                         rv = KERN_INVALID_ADDRESS;
 493                         goto done;
 494                 }
 495                 addr = entry->start;
 496                 size = entry->end - entry->start;
 497                 vm_map_unlock_read(map);
 498         }
 499
 500         /*
 501          * Clean the pages and interpret the return value.
 502          */
 503         rv = vm_map_clean(map, addr, addr + size, (flags & MS_ASYNC) == 0,
 504                           (flags & MS_INVALIDATE) != 0);
 505 done:
 506         rel_mplock();
 507
 508         switch (rv) {
 509         case KERN_SUCCESS:
 510                 break;
 511         case KERN_INVALID_ADDRESS:
 512                 return (EINVAL);        /* Sun returns ENOMEM? */
 513         case KERN_FAILURE:
 514                 return (EIO);
 515         default:
 516                 return (EINVAL);
 517         }
 518
 519         return (0);
 520 }
 521
 522 /*
 523  * munmap_args(void *addr, size_t len)
 524  *
 525  * MPALMOSTSAFE
 526  */
 527 int
 528 sys_munmap(struct munmap_args *uap)
 529 {
 530         struct proc *p = curproc;
 531         vm_offset_t addr;
 532         vm_offset_t tmpaddr;
 533         vm_size_t size, pageoff;
 534         vm_map_t map;
 535
 536         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 537         size = uap->len;
 538
 539         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 540         addr -= pageoff;
 541         size += pageoff;
 542         size = (vm_size_t) round_page(size);
 543         if (size < uap->len)            /* wrap */
 544                 return(EINVAL);
 545         tmpaddr = addr + size;          /* workaround gcc4 opt */
 546         if (tmpaddr < addr)             /* wrap */
 547                 return(EINVAL);
 548
 549         if (size == 0)
 550                 return (0);
 551
 552         /*
 553          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 554          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 555          */
 556         if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 && tmpaddr > VM_MAX_USER_ADDRESS)
 557                 return (EINVAL);
 558         if (VM_MIN_USER_ADDRESS > 0 && addr < VM_MIN_USER_ADDRESS)
 559                 return (EINVAL);
 560
 561         get_mplock();
 562         map = &p->p_vmspace->vm_map;
 563         /*
 564          * Make sure entire range is allocated.
 565          */
 566         if (!vm_map_check_protection(map, addr, addr + size, VM_PROT_NONE)) {
 567                 rel_mplock();
 568                 return (EINVAL);
 569         }
 570         /* returns nothing but KERN_SUCCESS anyway */
 571         vm_map_remove(map, addr, addr + size);
 572         rel_mplock();
 573         return (0);
 574 }
 575
 576 /*
 577  * mprotect_args(const void *addr, size_t len, int prot)
 578  *
 579  * MPALMOSTSAFE
 580  */
 581 int
 582 sys_mprotect(struct mprotect_args *uap)
 583 {
 584         struct proc *p = curproc;
 585         vm_offset_t addr;
 586         vm_offset_t tmpaddr;
 587         vm_size_t size, pageoff;
 588         vm_prot_t prot;
 589         int error;
 590
 591         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 592         size = uap->len;
 593         prot = uap->prot & VM_PROT_ALL;
 594 #if defined(VM_PROT_READ_IS_EXEC)
 595         if (prot & VM_PROT_READ)
 596                 prot |= VM_PROT_EXECUTE;
 597 #endif
 598
 599         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 600         addr -= pageoff;
 601         size += pageoff;
 602         size = (vm_size_t) round_page(size);
 603         if (size < uap->len)            /* wrap */
 604                 return(EINVAL);
 605         tmpaddr = addr + size;          /* workaround gcc4 opt */
 606         if (tmpaddr < addr)             /* wrap */
 607                 return(EINVAL);
 608
 609         get_mplock();
 610         switch (vm_map_protect(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size,
 611                                prot, FALSE)) {
 612         case KERN_SUCCESS:
 613                 error = 0;
 614                 break;
 615         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
 616                 error = EACCES;
 617                 break;
 618         default:
 619                 error = EINVAL;
 620                 break;
 621         }
 622         rel_mplock();
 623         return (error);
 624 }
 625
 626 /*
 627  * minherit_args(void *addr, size_t len, int inherit)
 628  *
 629  * MPALMOSTSAFE
 630  */
 631 int
 632 sys_minherit(struct minherit_args *uap)
 633 {
 634         struct proc *p = curproc;
 635         vm_offset_t addr;
 636         vm_offset_t tmpaddr;
 637         vm_size_t size, pageoff;
 638         vm_inherit_t inherit;
 639         int error;
 640
 641         addr = (vm_offset_t)uap->addr;
 642         size = uap->len;
 643         inherit = uap->inherit;
 644
 645         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 646         addr -= pageoff;
 647         size += pageoff;
 648         size = (vm_size_t) round_page(size);
 649         if (size < uap->len)            /* wrap */
 650                 return(EINVAL);
 651         tmpaddr = addr + size;          /* workaround gcc4 opt */
 652         if (tmpaddr < addr)             /* wrap */
 653                 return(EINVAL);
 654
 655         get_mplock();
 656
 657         switch (vm_map_inherit(&p->p_vmspace->vm_map, addr,
 658                                addr + size, inherit)) {
 659         case KERN_SUCCESS:
 660                 error = 0;
 661                 break;
 662         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
 663                 error = EACCES;
 664                 break;
 665         default:
 666                 error = EINVAL;
 667                 break;
 668         }
 669         rel_mplock();
 670         return (error);
 671 }
 672
 673 /*
 674  * madvise_args(void *addr, size_t len, int behav)
 675  *
 676  * MPALMOSTSAFE
 677  */
 678 int
 679 sys_madvise(struct madvise_args *uap)
 680 {
 681         struct proc *p = curproc;
 682         vm_offset_t start, end;
 683         vm_offset_t tmpaddr = (vm_offset_t)uap->addr + uap->len;
 684         int error;
 685
 686         /*
 687          * Check for illegal behavior
 688          */
 689         if (uap->behav < 0 || uap->behav >= MADV_CONTROL_END)
 690                 return (EINVAL);
 691         /*
 692          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 693          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 694          */
 695         if (tmpaddr < (vm_offset_t)uap->addr)
 696                 return (EINVAL);
 697         if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 && tmpaddr > VM_MAX_USER_ADDRESS)
 698                 return (EINVAL);
 699         if (VM_MIN_USER_ADDRESS > 0 && uap->addr < VM_MIN_USER_ADDRESS)
 700                 return (EINVAL);
 701
 702         /*
 703          * Since this routine is only advisory, we default to conservative
 704          * behavior.
 705          */
 706         start = trunc_page((vm_offset_t)uap->addr);
 707         end = round_page(tmpaddr);
 708
 709         get_mplock();
 710         error = vm_map_madvise(&p->p_vmspace->vm_map, start, end,
 711                                uap->behav, 0);
 712         rel_mplock();
 713         return (error);
 714 }
 715
 716 /*
 717  * mcontrol_args(void *addr, size_t len, int behav, off_t value)
 718  *
 719  * MPALMOSTSAFE
 720  */
 721 int
 722 sys_mcontrol(struct mcontrol_args *uap)
 723 {
 724         struct proc *p = curproc;
 725         vm_offset_t start, end;
 726         vm_offset_t tmpaddr = (vm_offset_t)uap->addr + uap->len;
 727         int error;
 728
 729         /*
 730          * Check for illegal behavior
 731          */
 732         if (uap->behav < 0 || uap->behav > MADV_CONTROL_END)
 733                 return (EINVAL);
 734         /*
 735          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 736          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 737          */
 738         if (tmpaddr < (vm_offset_t) uap->addr)
 739                 return (EINVAL);
 740         if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 && tmpaddr > VM_MAX_USER_ADDRESS)
 741                 return (EINVAL);
 742         if (VM_MIN_USER_ADDRESS > 0 && uap->addr < VM_MIN_USER_ADDRESS)
 743                 return (EINVAL);
 744
 745         /*
 746          * Since this routine is only advisory, we default to conservative
 747          * behavior.
 748          */
 749         start = trunc_page((vm_offset_t)uap->addr);
 750         end = round_page(tmpaddr);
 751
 752         get_mplock();
 753         error = vm_map_madvise(&p->p_vmspace->vm_map, start, end,
 754                                uap->behav, uap->value);
 755         rel_mplock();
 756         return (error);
 757 }
 758
 759
 760 /*
 761  * mincore_args(const void *addr, size_t len, char *vec)
 762  *
 763  * MPALMOSTSAFE
 764  */
 765 int
 766 sys_mincore(struct mincore_args *uap)
 767 {
 768         struct proc *p = curproc;
 769         vm_offset_t addr, first_addr;
 770         vm_offset_t end, cend;
 771         pmap_t pmap;
 772         vm_map_t map;
 773         char *vec;
 774         int error;
 775         int vecindex, lastvecindex;
 776         vm_map_entry_t current;
 777         vm_map_entry_t entry;
 778         int mincoreinfo;
 779         unsigned int timestamp;
 780
 781         /*
 782          * Make sure that the addresses presented are valid for user
 783          * mode.
 784          */
 785         first_addr = addr = trunc_page((vm_offset_t) uap->addr);
 786         end = addr + (vm_size_t)round_page(uap->len);
 787         if (end < addr)
 788                 return (EINVAL);
 789         if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 && end > VM_MAX_USER_ADDRESS)
 790                 return (EINVAL);
 791
 792         /*
 793          * Address of byte vector
 794          */
 795         vec = uap->vec;
 796
 797         map = &p->p_vmspace->vm_map;
 798         pmap = vmspace_pmap(p->p_vmspace);
 799
 800         get_mplock();
 801         vm_map_lock_read(map);
 802 RestartScan:
 803         timestamp = map->timestamp;
 804
 805         if (!vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry))
 806                 entry = entry->next;
 807
 808         /*
 809          * Do this on a map entry basis so that if the pages are not
 810          * in the current processes address space, we can easily look
 811          * up the pages elsewhere.
 812          */
 813         lastvecindex = -1;
 814         for(current = entry;
 815                 (current != &map->header) && (current->start < end);
 816                 current = current->next) {
 817
 818                 /*
 819                  * ignore submaps (for now) or null objects
 820                  */
 821                 if (current->maptype != VM_MAPTYPE_NORMAL &&
 822                     current->maptype != VM_MAPTYPE_VPAGETABLE) {
 823                         continue;
 824                 }
 825                 if (current->object.vm_object == NULL)
 826                         continue;
 827
 828                 /*
 829                  * limit this scan to the current map entry and the
 830                  * limits for the mincore call
 831                  */
 832                 if (addr < current->start)
 833                         addr = current->start;
 834                 cend = current->end;
 835                 if (cend > end)
 836                         cend = end;
 837
 838                 /*
 839                  * scan this entry one page at a time
 840                  */
 841                 while (addr < cend) {
 842                         /*
 843                          * Check pmap first, it is likely faster, also
 844                          * it can provide info as to whether we are the
 845                          * one referencing or modifying the page.
 846                          *
 847                          * If we have to check the VM object, only mess
 848                          * around with normal maps.  Do not mess around
 849                          * with virtual page tables (XXX).
 850                          */
 851                         mincoreinfo = pmap_mincore(pmap, addr);
 852                         if (mincoreinfo == 0 &&
 853                             current->maptype == VM_MAPTYPE_NORMAL) {
 854                                 vm_pindex_t pindex;
 855                                 vm_ooffset_t offset;
 856                                 vm_page_t m;
 857
 858                                 /*
 859                                  * calculate the page index into the object
 860                                  */
 861                                 offset = current->offset + (addr - current->start);
 862                                 pindex = OFF_TO_IDX(offset);
 863
 864                                 /*
 865                                  * if the page is resident, then gather
 866                                  * information about it.  spl protection is
 867                                  * required to maintain the object
 868                                  * association.  And XXX what if the page is
 869                                  * busy?  What's the deal with that?
 870                                  */
 871                                 crit_enter();
 872                                 m = vm_page_lookup(current->object.vm_object,
 873                                                     pindex);
 874                                 if (m && m->valid) {
 875                                         mincoreinfo = MINCORE_INCORE;
 876                                         if (m->dirty ||
 877                                                 pmap_is_modified(m))
 878                                                 mincoreinfo |= MINCORE_MODIFIED_OTHER;
 879                                         if ((m->flags & PG_REFERENCED) ||
 880                                                 pmap_ts_referenced(m)) {
 881                                                 vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
 882                                                 mincoreinfo |= MINCORE_REFERENCED_OTHER;
 883                                         }
 884                                 }
 885                                 crit_exit();
 886                         }
 887
 888                         /*
 889                          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
 890                          * the map, we release the lock.
 891                          */
 892                         vm_map_unlock_read(map);
 893
 894                         /*
 895                          * calculate index into user supplied byte vector
 896                          */
 897                         vecindex = OFF_TO_IDX(addr - first_addr);
 898
 899                         /*
 900                          * If we have skipped map entries, we need to make sure that
 901                          * the byte vector is zeroed for those skipped entries.
 902                          */
 903                         while((lastvecindex + 1) < vecindex) {
 904                                 error = subyte( vec + lastvecindex, 0);
 905                                 if (error) {
 906                                         error = EFAULT;
 907                                         goto done;
 908                                 }
 909                                 ++lastvecindex;
 910                         }
 911
 912                         /*
 913                          * Pass the page information to the user
 914                          */
 915                         error = subyte( vec + vecindex, mincoreinfo);
 916                         if (error) {
 917                                 error = EFAULT;
 918                                 goto done;
 919                         }
 920
 921                         /*
 922                          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
 923                          * output may be invalid.
 924                          */
 925                         vm_map_lock_read(map);
 926                         if (timestamp != map->timestamp)
 927                                 goto RestartScan;
 928
 929                         lastvecindex = vecindex;
 930                         addr += PAGE_SIZE;
 931                 }
 932         }
 933
 934         /*
 935          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
 936          * the map, we release the lock.
 937          */
 938         vm_map_unlock_read(map);
 939
 940         /*
 941          * Zero the last entries in the byte vector.
 942          */
 943         vecindex = OFF_TO_IDX(end - first_addr);
 944         while((lastvecindex + 1) < vecindex) {
 945                 error = subyte( vec + lastvecindex, 0);
 946                 if (error) {
 947                         error = EFAULT;
 948                         goto done;
 949                 }
 950                 ++lastvecindex;
 951         }
 952
 953         /*
 954          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
 955          * output may be invalid.
 956          */
 957         vm_map_lock_read(map);
 958         if (timestamp != map->timestamp)
 959                 goto RestartScan;
 960         vm_map_unlock_read(map);
 961
 962         error = 0;
 963 done:
 964         rel_mplock();
 965         return (error);
 966 }
 967
 968 /*
 969  * mlock_args(const void *addr, size_t len)
 970  *
 971  * MPALMOSTSAFE
 972  */
 973 int
 974 sys_mlock(struct mlock_args *uap)
 975 {
 976         vm_offset_t addr;
 977         vm_offset_t tmpaddr;
 978         vm_size_t size, pageoff;
 979         struct proc *p = curproc;
 980         int error;
 981
 982         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 983         size = uap->len;
 984
 985         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 986         addr -= pageoff;
 987         size += pageoff;
 988         size = (vm_size_t) round_page(size);
 989         if (size < uap->len)            /* wrap */
 990                 return(EINVAL);
 991         tmpaddr = addr + size;          /* workaround gcc4 opt */
 992         if (tmpaddr < addr)             /* wrap */
 993                 return (EINVAL);
 994
 995         if (atop(size) + vmstats.v_wire_count > vm_page_max_wired)
 996                 return (EAGAIN);
 997
 998         get_mplock();
 999 #ifdef pmap_wired_count
1000         if (size + ptoa(pmap_wired_count(vm_map_pmap(&p->p_vmspace->vm_map))) >
1001             p->p_rlimit[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur) {
1002                 rel_mplock();
1003                 return (ENOMEM);
1004         }
1005 #else
1006         error = priv_check_cred(p->p_ucred, PRIV_ROOT, 0);
1007         if (error) {
1008                 rel_mplock();
1009                 return (error);
1010         }
1011 #endif
1012         error = vm_map_unwire(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size, FALSE);
1013         rel_mplock();
1014         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
1015 }
1016
1017 /*
1018  * mlockall_args(int how)
1019  *
1020  * Dummy routine, doesn't actually do anything.
1021  *
1022  * MPSAFE
1023  */
1024 int
1025 sys_mlockall(struct mlockall_args *uap)
1026 {
1027         return 0;
1028 }
1029
1030 /*
1031  * munlockall_args(void)
1032  *
1033  * Dummy routine, doesn't actually do anything.
1034  *
1035  * MPSAFE
1036  */
1037 int
1038 sys_munlockall(struct munlockall_args *uap)
1039 {
1040         return 0;
1041 }
1042
1043 /*
1044  * munlock_args(const void *addr, size_t len)
1045  *
1046  * MPALMOSTSAFE
1047  */
1048 int
1049 sys_munlock(struct munlock_args *uap)
1050 {
1051         struct thread *td = curthread;
1052         struct proc *p = td->td_proc;
1053         vm_offset_t addr;
1054         vm_offset_t tmpaddr;
1055         vm_size_t size, pageoff;
1056         int error;
1057
1058         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
1059         size = uap->len;
1060
1061         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
1062         addr -= pageoff;
1063         size += pageoff;
1064         size = (vm_size_t) round_page(size);
1065
1066         tmpaddr = addr + size;
1067         if (tmpaddr < addr)             /* wrap */
1068                 return (EINVAL);
1069
1070 #ifndef pmap_wired_count
1071         error = priv_check(td, PRIV_ROOT);
1072         if (error)
1073                 return (error);
1074 #endif
1075
1076         get_mplock();
1077         error = vm_map_unwire(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size, TRUE);
1078         rel_mplock();
1079         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
1080 }
1081
1082 /*
1083  * Internal version of mmap.
1084  * Currently used by mmap, exec, and sys5 shared memory.
1085  * Handle is either a vnode pointer or NULL for MAP_ANON.
1086  */
1087 int
1088 vm_mmap(vm_map_t map, vm_offset_t *addr, vm_size_t size, vm_prot_t prot,
1089         vm_prot_t maxprot, int flags, void *handle, vm_ooffset_t foff)
1090 {
1091         boolean_t fitit;
1092         vm_object_t object;
1093         vm_offset_t eaddr;
1094         vm_size_t   esize;
1095         struct vnode *vp;
1096         struct thread *td = curthread;
1097         struct proc *p;
1098         objtype_t type;
1099         int rv = KERN_SUCCESS;
1100         off_t objsize;
1101         int docow;
1102
1103         if (size == 0)
1104                 return (0);
1105
1106         objsize = round_page(size);
1107         if (objsize < size)
1108                 return (EINVAL);
1109         size = objsize;
1110
1111         /*
1112          * XXX messy code, fixme
1113          *
1114          * NOTE: Overflow checks require discrete statements or GCC4
1115          * will optimize it out.
1116          */
1117         if ((p = curproc) != NULL && map == &p->p_vmspace->vm_map) {
1118                 esize = map->size + size;       /* workaround gcc4 opt */
1119                 if (esize < map->size ||
1120                     esize > p->p_rlimit[RLIMIT_VMEM].rlim_cur) {
1121                         return(ENOMEM);
1122                 }
1123         }
1124
1125         /*
1126          * We currently can only deal with page aligned file offsets.
1127          * The check is here rather than in the syscall because the
1128          * kernel calls this function internally for other mmaping
1129          * operations (such as in exec) and non-aligned offsets will
1130          * cause pmap inconsistencies...so we want to be sure to
1131          * disallow this in all cases.
1132          *
1133          * NOTE: Overflow checks require discrete statements or GCC4
1134          * will optimize it out.
1135          */
1136         if (foff & PAGE_MASK)
1137                 return (EINVAL);
1138
1139         if ((flags & (MAP_FIXED | MAP_TRYFIXED)) == 0) {
1140                 fitit = TRUE;
1141                 *addr = round_page(*addr);
1142         } else {
1143                 if (*addr != trunc_page(*addr))
1144                         return (EINVAL);
1145                 eaddr = *addr + size;
1146                 if (eaddr < *addr)
1147                         return (EINVAL);
1148                 fitit = FALSE;
1149                 if ((flags & MAP_TRYFIXED) == 0)
1150                         vm_map_remove(map, *addr, *addr + size);
1151         }
1152
1153         /*
1154          * Lookup/allocate object.
1155          */
1156         if (flags & MAP_ANON) {
1157                 type = OBJT_DEFAULT;
1158                 /*
1159                  * Unnamed anonymous regions always start at 0.
1160                  */
1161                 if (handle == NULL)
1162                         foff = 0;
1163                 vp = NULL;
1164         } else {
1165                 vp = (struct vnode *)handle;
1166                 if (vp->v_type == VCHR) {
1167                         type = OBJT_DEVICE;
1168                         handle = (void *)(intptr_t)vp->v_rdev;
1169                 } else {
1170                         struct vattr vat;
1171                         int error;
1172
1173                         error = VOP_GETATTR(vp, &vat);
1174                         if (error)
1175                                 return (error);
1176                         objsize = vat.va_size;
1177                         type = OBJT_VNODE;
1178                         /*
1179                          * if it is a regular file without any references
1180                          * we do not need to sync it.
1181                          */
1182                         if (vp->v_type == VREG && vat.va_nlink == 0) {
1183                                 flags |= MAP_NOSYNC;
1184                         }
1185                 }
1186         }
1187
1188         if (handle == NULL) {
1189                 object = NULL;
1190                 docow = 0;
1191         } else {
1192                 object = vm_pager_allocate(type, handle, objsize, prot, foff);
1193                 if (object == NULL)
1194                         return (type == OBJT_DEVICE ? EINVAL : ENOMEM);
1195                 docow = MAP_PREFAULT_PARTIAL;
1196         }
1197
1198         /*
1199          * Force device mappings to be shared.
1200          */
1201         if (type == OBJT_DEVICE || type == OBJT_PHYS) {
1202                 flags &= ~(MAP_PRIVATE|MAP_COPY);
1203                 flags |= MAP_SHARED;
1204         }
1205
1206         if ((flags & (MAP_ANON|MAP_SHARED)) == 0)
1207                 docow |= MAP_COPY_ON_WRITE;
1208         if (flags & MAP_NOSYNC)
1209                 docow |= MAP_DISABLE_SYNCER;
1210         if (flags & MAP_NOCORE)
1211                 docow |= MAP_DISABLE_COREDUMP;
1212
1213 #if defined(VM_PROT_READ_IS_EXEC)
1214         if (prot & VM_PROT_READ)
1215                 prot |= VM_PROT_EXECUTE;
1216
1217         if (maxprot & VM_PROT_READ)
1218                 maxprot |= VM_PROT_EXECUTE;
1219 #endif
1220
1221         /*
1222          * This may place the area in its own page directory if (size) is
1223          * large enough, otherwise it typically returns its argument.
1224          */
1225         if (fitit) {
1226                 *addr = pmap_addr_hint(object, *addr, size);
1227         }
1228
1229         /*
1230          * Stack mappings need special attention.
1231          *
1232          * Mappings that use virtual page tables will default to storing
1233          * the page table at offset 0.
1234          */
1235         if (flags & MAP_STACK) {
1236                 rv = vm_map_stack(map, *addr, size, flags,
1237                                   prot, maxprot, docow);
1238         } else if (flags & MAP_VPAGETABLE) {
1239                 rv = vm_map_find(map, object, foff, addr, size, fitit,
1240                                  VM_MAPTYPE_VPAGETABLE, prot, maxprot, docow);
1241         } else {
1242                 rv = vm_map_find(map, object, foff, addr, size, fitit,
1243                                  VM_MAPTYPE_NORMAL, prot, maxprot, docow);
1244         }
1245
1246         if (rv != KERN_SUCCESS) {
1247                 /*
1248                  * Lose the object reference. Will destroy the
1249                  * object if it's an unnamed anonymous mapping
1250                  * or named anonymous without other references.
1251                  */
1252                 vm_object_deallocate(object);
1253                 goto out;
1254         }
1255
1256         /*
1257          * Shared memory is also shared with children.
1258          */
1259         if (flags & (MAP_SHARED|MAP_INHERIT)) {
1260                 rv = vm_map_inherit(map, *addr, *addr + size, VM_INHERIT_SHARE);
1261                 if (rv != KERN_SUCCESS) {
1262                         vm_map_remove(map, *addr, *addr + size);
1263                         goto out;
1264                 }
1265         }
1266
1267         /*
1268          * Set the access time on the vnode
1269          */
1270         if (vp != NULL)
1271                 vn_mark_atime(vp, td);
1272 out:
1273         switch (rv) {
1274         case KERN_SUCCESS:
1275                 return (0);
1276         case KERN_INVALID_ADDRESS:
1277         case KERN_NO_SPACE:
1278                 return (ENOMEM);
1279         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
1280                 return (EACCES);
1281         default:
1282                 return (EINVAL);
1283         }
1284 }