3cf36ae7a044e59d37763189a64db064db9aac52
[dragonfly.git] / 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 }