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