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 | MAP_TRYFIXED)) {
 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 {
 234                 /*
 235                  * Set a reasonable start point for the hint if it was
 236                  * not specified or if it falls within the heap space.
 237                  * Hinted mmap()s do not allocate out of the heap space.
 238                  */
 239                 if (addr == 0 ||
 240                     (addr >= round_page((vm_offset_t)vms->vm_taddr) &&
 241                      addr < round_page((vm_offset_t)vms->vm_daddr + maxdsiz)))
 242                         addr = round_page((vm_offset_t)vms->vm_daddr + maxdsiz);
 243         }
 244
 245         if (flags & MAP_ANON) {
 246                 /*
 247                  * Mapping blank space is trivial.
 248                  */
 249                 handle = NULL;
 250                 maxprot = VM_PROT_ALL;
 251                 pos = 0;
 252         } else {
 253                 /*
 254                  * Mapping file, get fp for validation. Obtain vnode and make
 255                  * sure it is of appropriate type.
 256                  */
 257                 fp = holdfp(p->p_fd, fd, -1);
 258                 if (fp == NULL)
 259                         return (EBADF);
 260                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
 261                         error = EINVAL;
 262                         goto done;
 263                 }
 264                 /*
 265                  * POSIX shared-memory objects are defined to have
 266                  * kernel persistence, and are not defined to support
 267                  * read(2)/write(2) -- or even open(2).  Thus, we can
 268                  * use MAP_ASYNC to trade on-disk coherence for speed.
 269                  * The shm_open(3) library routine turns on the FPOSIXSHM
 270                  * flag to request this behavior.
 271                  */
 272                 if (fp->f_flag & FPOSIXSHM)
 273                         flags |= MAP_NOSYNC;
 274                 vp = (struct vnode *) fp->f_data;
 275
 276                 /*
 277                  * Validate the vnode for the operation.
 278                  */
 279                 switch(vp->v_type) {
 280                 case VREG:
 281                         /*
 282                          * Get the proper underlying object
 283                          */
 284                         if ((obj = vp->v_object) == NULL) {
 285                                 error = EINVAL;
 286                                 goto done;
 287                         }
 288                         KKASSERT((struct vnode *)obj->handle == vp);
 289                         break;
 290                 case VCHR:
 291                         /*
 292                          * Make sure a device has not been revoked.
 293                          * Mappability is handled by the device layer.
 294                          */
 295                         if (vp->v_rdev == NULL) {
 296                                 error = EBADF;
 297                                 goto done;
 298                         }
 299                         break;
 300                 default:
 301                         /*
 302                          * Nothing else is mappable.
 303                          */
 304                         error = EINVAL;
 305                         goto done;
 306                 }
 307
 308                 /*
 309                  * XXX hack to handle use of /dev/zero to map anon memory (ala
 310                  * SunOS).
 311                  */
 312                 if (vp->v_type == VCHR && iszerodev(vp->v_rdev)) {
 313                         handle = NULL;
 314                         maxprot = VM_PROT_ALL;
 315                         flags |= MAP_ANON;
 316                         pos = 0;
 317                 } else {
 318                         /*
 319                          * cdevs does not provide private mappings of any kind.
 320                          */
 321                         /*
 322                          * However, for XIG X server to continue to work,
 323                          * we should allow the superuser to do it anyway.
 324                          * We only allow it at securelevel < 1.
 325                          * (Because the XIG X server writes directly to video
 326                          * memory via /dev/mem, it should never work at any
 327                          * other securelevel.
 328                          * XXX this will have to go
 329                          */
 330                         if (securelevel >= 1)
 331                                 disablexworkaround = 1;
 332                         else
 333                                 disablexworkaround = priv_check(td, PRIV_ROOT);
 334                         if (vp->v_type == VCHR && disablexworkaround &&
 335                             (flags & (MAP_PRIVATE|MAP_COPY))) {
 336                                 error = EINVAL;
 337                                 goto done;
 338                         }
 339                         /*
 340                          * Ensure that file and memory protections are
 341                          * compatible.  Note that we only worry about
 342                          * writability if mapping is shared; in this case,
 343                          * current and max prot are dictated by the open file.
 344                          * XXX use the vnode instead?  Problem is: what
 345                          * credentials do we use for determination? What if
 346                          * proc does a setuid?
 347                          */
 348                         maxprot = VM_PROT_EXECUTE;      /* ??? */
 349                         if (fp->f_flag & FREAD) {
 350                                 maxprot |= VM_PROT_READ;
 351                         } else if (prot & PROT_READ) {
 352                                 error = EACCES;
 353                                 goto done;
 354                         }
 355                         /*
 356                          * If we are sharing potential changes (either via
 357                          * MAP_SHARED or via the implicit sharing of character
 358                          * device mappings), and we are trying to get write
 359                          * permission although we opened it without asking
 360                          * for it, bail out.  Check for superuser, only if
 361                          * we're at securelevel < 1, to allow the XIG X server
 362                          * to continue to work.
 363                          */
 364
 365                         if ((flags & MAP_SHARED) != 0 ||
 366                             (vp->v_type == VCHR && disablexworkaround)) {
 367                                 if ((fp->f_flag & FWRITE) != 0) {
 368                                         struct vattr va;
 369                                         if ((error = VOP_GETATTR(vp, &va))) {
 370                                                 goto done;
 371                                         }
 372                                         if ((va.va_flags &
 373                                             (IMMUTABLE|APPEND)) == 0) {
 374                                                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
 375                                         } else if (prot & PROT_WRITE) {
 376                                                 error = EPERM;
 377                                                 goto done;
 378                                         }
 379                                 } else if ((prot & PROT_WRITE) != 0) {
 380                                         error = EACCES;
 381                                         goto done;
 382                                 }
 383                         } else {
 384                                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
 385                         }
 386                         handle = (void *)vp;
 387                 }
 388         }
 389
 390         /*
 391          * Do not allow more then a certain number of vm_map_entry structures
 392          * per process.  Scale with the number of rforks sharing the map
 393          * to make the limit reasonable for threads.
 394          */
 395         if (max_proc_mmap &&
 396             vms->vm_map.nentries >= max_proc_mmap * vms->vm_sysref.refcnt) {
 397                 error = ENOMEM;
 398                 goto done;
 399         }
 400
 401         error = vm_mmap(&vms->vm_map, &addr, size, prot, maxprot,
 402             flags, handle, pos);
 403         if (error == 0)
 404                 *res = (void *)(addr + pageoff);
 405 done:
 406         if (fp)
 407                 fdrop(fp);
 408         return (error);
 409 }
 410
 411 int
 412 sys_mmap(struct mmap_args *uap)
 413 {
 414         int error;
 415
 416         error = kern_mmap(curproc->p_vmspace, uap->addr, uap->len,
 417                           uap->prot, uap->flags,
 418                           uap->fd, uap->pos, &uap->sysmsg_resultp);
 419
 420         return (error);
 421 }
 422
 423 /*
 424  * msync_args(void *addr, int len, int flags)
 425  */
 426 int
 427 sys_msync(struct msync_args *uap)
 428 {
 429         struct proc *p = curproc;
 430         vm_offset_t addr;
 431         vm_size_t size, pageoff;
 432         int flags;
 433         vm_map_t map;
 434         int rv;
 435
 436         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 437         size = uap->len;
 438         flags = uap->flags;
 439
 440         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 441         addr -= pageoff;
 442         size += pageoff;
 443         size = (vm_size_t) round_page(size);
 444         if (addr + size < addr)
 445                 return(EINVAL);
 446
 447         if ((flags & (MS_ASYNC|MS_INVALIDATE)) == (MS_ASYNC|MS_INVALIDATE))
 448                 return (EINVAL);
 449
 450         map = &p->p_vmspace->vm_map;
 451
 452         /*
 453          * XXX Gak!  If size is zero we are supposed to sync "all modified
 454          * pages with the region containing addr".  Unfortunately, we don't
 455          * really keep track of individual mmaps so we approximate by flushing
 456          * the range of the map entry containing addr. This can be incorrect
 457          * if the region splits or is coalesced with a neighbor.
 458          */
 459         if (size == 0) {
 460                 vm_map_entry_t entry;
 461
 462                 vm_map_lock_read(map);
 463                 rv = vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry);
 464                 vm_map_unlock_read(map);
 465                 if (rv == FALSE)
 466                         return (EINVAL);
 467                 addr = entry->start;
 468                 size = entry->end - entry->start;
 469         }
 470
 471         /*
 472          * Clean the pages and interpret the return value.
 473          */
 474         rv = vm_map_clean(map, addr, addr + size, (flags & MS_ASYNC) == 0,
 475             (flags & MS_INVALIDATE) != 0);
 476
 477         switch (rv) {
 478         case KERN_SUCCESS:
 479                 break;
 480         case KERN_INVALID_ADDRESS:
 481                 return (EINVAL);        /* Sun returns ENOMEM? */
 482         case KERN_FAILURE:
 483                 return (EIO);
 484         default:
 485                 return (EINVAL);
 486         }
 487
 488         return (0);
 489 }
 490
 491 /*
 492  * munmap_args(void *addr, size_t len)
 493  */
 494 int
 495 sys_munmap(struct munmap_args *uap)
 496 {
 497         struct proc *p = curproc;
 498         vm_offset_t addr;
 499         vm_size_t size, pageoff;
 500         vm_map_t map;
 501
 502         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 503         size = uap->len;
 504
 505         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 506         addr -= pageoff;
 507         size += pageoff;
 508         size = (vm_size_t) round_page(size);
 509         if (addr + size < addr)
 510                 return(EINVAL);
 511
 512         if (size == 0)
 513                 return (0);
 514
 515         /*
 516          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 517          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 518          */
 519         if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 && addr + size > VM_MAX_USER_ADDRESS)
 520                 return (EINVAL);
 521         if (VM_MIN_USER_ADDRESS > 0 && addr < VM_MIN_USER_ADDRESS)
 522                 return (EINVAL);
 523         map = &p->p_vmspace->vm_map;
 524         /*
 525          * Make sure entire range is allocated.
 526          */
 527         if (!vm_map_check_protection(map, addr, addr + size, VM_PROT_NONE))
 528                 return (EINVAL);
 529         /* returns nothing but KERN_SUCCESS anyway */
 530         vm_map_remove(map, addr, addr + size);
 531         return (0);
 532 }
 533
 534 /*
 535  * mprotect_args(const void *addr, size_t len, int prot)
 536  */
 537 int
 538 sys_mprotect(struct mprotect_args *uap)
 539 {
 540         struct proc *p = curproc;
 541         vm_offset_t addr;
 542         vm_size_t size, pageoff;
 543         vm_prot_t prot;
 544
 545         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 546         size = uap->len;
 547         prot = uap->prot & VM_PROT_ALL;
 548 #if defined(VM_PROT_READ_IS_EXEC)
 549         if (prot & VM_PROT_READ)
 550                 prot |= VM_PROT_EXECUTE;
 551 #endif
 552
 553         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 554         addr -= pageoff;
 555         size += pageoff;
 556         size = (vm_size_t) round_page(size);
 557         if (addr + size < addr)
 558                 return(EINVAL);
 559
 560         switch (vm_map_protect(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size, prot,
 561                 FALSE)) {
 562         case KERN_SUCCESS:
 563                 return (0);
 564         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
 565                 return (EACCES);
 566         }
 567         return (EINVAL);
 568 }
 569
 570 /*
 571  * minherit_args(void *addr, size_t len, int inherit)
 572  */
 573 int
 574 sys_minherit(struct minherit_args *uap)
 575 {
 576         struct proc *p = curproc;
 577         vm_offset_t addr;
 578         vm_size_t size, pageoff;
 579         vm_inherit_t inherit;
 580
 581         addr = (vm_offset_t)uap->addr;
 582         size = uap->len;
 583         inherit = uap->inherit;
 584
 585         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 586         addr -= pageoff;
 587         size += pageoff;
 588         size = (vm_size_t) round_page(size);
 589         if (addr + size < addr)
 590                 return(EINVAL);
 591
 592         switch (vm_map_inherit(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr+size,
 593             inherit)) {
 594         case KERN_SUCCESS:
 595                 return (0);
 596         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
 597                 return (EACCES);
 598         }
 599         return (EINVAL);
 600 }
 601
 602 /*
 603  * madvise_args(void *addr, size_t len, int behav)
 604  */
 605 /* ARGSUSED */
 606 int
 607 sys_madvise(struct madvise_args *uap)
 608 {
 609         struct proc *p = curproc;
 610         vm_offset_t start, end;
 611
 612         /*
 613          * Check for illegal behavior
 614          */
 615         if (uap->behav < 0 || uap->behav >= MADV_CONTROL_END)
 616                 return (EINVAL);
 617         /*
 618          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 619          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 620          */
 621         if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 &&
 622                 ((vm_offset_t) uap->addr + uap->len) > VM_MAX_USER_ADDRESS)
 623                 return (EINVAL);
 624         if (VM_MIN_USER_ADDRESS > 0 && uap->addr < VM_MIN_USER_ADDRESS)
 625                 return (EINVAL);
 626         if (((vm_offset_t) uap->addr + uap->len) < (vm_offset_t) uap->addr)
 627                 return (EINVAL);
 628
 629         /*
 630          * Since this routine is only advisory, we default to conservative
 631          * behavior.
 632          */
 633         start = trunc_page((vm_offset_t) uap->addr);
 634         end = round_page((vm_offset_t) uap->addr + uap->len);
 635
 636         return (vm_map_madvise(&p->p_vmspace->vm_map, start, end,
 637                 uap->behav, 0));
 638 }
 639
 640 /*
 641  * mcontrol_args(void *addr, size_t len, int behav, off_t value)
 642  */
 643 /* ARGSUSED */
 644 int
 645 sys_mcontrol(struct mcontrol_args *uap)
 646 {
 647         struct proc *p = curproc;
 648         vm_offset_t start, end;
 649
 650         /*
 651          * Check for illegal behavior
 652          */
 653         if (uap->behav < 0 || uap->behav > MADV_CONTROL_END)
 654                 return (EINVAL);
 655         /*
 656          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 657          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 658          */
 659         if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 &&
 660                 ((vm_offset_t) uap->addr + uap->len) > VM_MAX_USER_ADDRESS)
 661                 return (EINVAL);
 662         if (VM_MIN_USER_ADDRESS > 0 && uap->addr < VM_MIN_USER_ADDRESS)
 663                 return (EINVAL);
 664         if (((vm_offset_t) uap->addr + uap->len) < (vm_offset_t) uap->addr)
 665                 return (EINVAL);
 666
 667         /*
 668          * Since this routine is only advisory, we default to conservative
 669          * behavior.
 670          */
 671         start = trunc_page((vm_offset_t) uap->addr);
 672         end = round_page((vm_offset_t) uap->addr + uap->len);
 673
 674         return (vm_map_madvise(&p->p_vmspace->vm_map, start, end,
 675                               uap->behav, uap->value));
 676 }
 677
 678
 679 /*
 680  * mincore_args(const void *addr, size_t len, char *vec)
 681  */
 682 /* ARGSUSED */
 683 int
 684 sys_mincore(struct mincore_args *uap)
 685 {
 686         struct proc *p = curproc;
 687         vm_offset_t addr, first_addr;
 688         vm_offset_t end, cend;
 689         pmap_t pmap;
 690         vm_map_t map;
 691         char *vec;
 692         int error;
 693         int vecindex, lastvecindex;
 694         vm_map_entry_t current;
 695         vm_map_entry_t entry;
 696         int mincoreinfo;
 697         unsigned int timestamp;
 698
 699         /*
 700          * Make sure that the addresses presented are valid for user
 701          * mode.
 702          */
 703         first_addr = addr = trunc_page((vm_offset_t) uap->addr);
 704         end = addr + (vm_size_t)round_page(uap->len);
 705         if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 && end > VM_MAX_USER_ADDRESS)
 706                 return (EINVAL);
 707         if (end < addr)
 708                 return (EINVAL);
 709
 710         /*
 711          * Address of byte vector
 712          */
 713         vec = uap->vec;
 714
 715         map = &p->p_vmspace->vm_map;
 716         pmap = vmspace_pmap(p->p_vmspace);
 717
 718         vm_map_lock_read(map);
 719 RestartScan:
 720         timestamp = map->timestamp;
 721
 722         if (!vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry))
 723                 entry = entry->next;
 724
 725         /*
 726          * Do this on a map entry basis so that if the pages are not
 727          * in the current processes address space, we can easily look
 728          * up the pages elsewhere.
 729          */
 730         lastvecindex = -1;
 731         for(current = entry;
 732                 (current != &map->header) && (current->start < end);
 733                 current = current->next) {
 734
 735                 /*
 736                  * ignore submaps (for now) or null objects
 737                  */
 738                 if (current->maptype != VM_MAPTYPE_NORMAL &&
 739                     current->maptype != VM_MAPTYPE_VPAGETABLE) {
 740                         continue;
 741                 }
 742                 if (current->object.vm_object == NULL)
 743                         continue;
 744
 745                 /*
 746                  * limit this scan to the current map entry and the
 747                  * limits for the mincore call
 748                  */
 749                 if (addr < current->start)
 750                         addr = current->start;
 751                 cend = current->end;
 752                 if (cend > end)
 753                         cend = end;
 754
 755                 /*
 756                  * scan this entry one page at a time
 757                  */
 758                 while (addr < cend) {
 759                         /*
 760                          * Check pmap first, it is likely faster, also
 761                          * it can provide info as to whether we are the
 762                          * one referencing or modifying the page.
 763                          *
 764                          * If we have to check the VM object, only mess
 765                          * around with normal maps.  Do not mess around
 766                          * with virtual page tables (XXX).
 767                          */
 768                         mincoreinfo = pmap_mincore(pmap, addr);
 769                         if (mincoreinfo == 0 &&
 770                             current->maptype == VM_MAPTYPE_NORMAL) {
 771                                 vm_pindex_t pindex;
 772                                 vm_ooffset_t offset;
 773                                 vm_page_t m;
 774
 775                                 /*
 776                                  * calculate the page index into the object
 777                                  */
 778                                 offset = current->offset + (addr - current->start);
 779                                 pindex = OFF_TO_IDX(offset);
 780
 781                                 /*
 782                                  * if the page is resident, then gather
 783                                  * information about it.  spl protection is
 784                                  * required to maintain the object
 785                                  * association.  And XXX what if the page is
 786                                  * busy?  What's the deal with that?
 787                                  */
 788                                 crit_enter();
 789                                 m = vm_page_lookup(current->object.vm_object,
 790                                                     pindex);
 791                                 if (m && m->valid) {
 792                                         mincoreinfo = MINCORE_INCORE;
 793                                         if (m->dirty ||
 794                                                 pmap_is_modified(m))
 795                                                 mincoreinfo |= MINCORE_MODIFIED_OTHER;
 796                                         if ((m->flags & PG_REFERENCED) ||
 797                                                 pmap_ts_referenced(m)) {
 798                                                 vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
 799                                                 mincoreinfo |= MINCORE_REFERENCED_OTHER;
 800                                         }
 801                                 }
 802                                 crit_exit();
 803                         }
 804
 805                         /*
 806                          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
 807                          * the map, we release the lock.
 808                          */
 809                         vm_map_unlock_read(map);
 810
 811                         /*
 812                          * calculate index into user supplied byte vector
 813                          */
 814                         vecindex = OFF_TO_IDX(addr - first_addr);
 815
 816                         /*
 817                          * If we have skipped map entries, we need to make sure that
 818                          * the byte vector is zeroed for those skipped entries.
 819                          */
 820                         while((lastvecindex + 1) < vecindex) {
 821                                 error = subyte( vec + lastvecindex, 0);
 822                                 if (error) {
 823                                         return (EFAULT);
 824                                 }
 825                                 ++lastvecindex;
 826                         }
 827
 828                         /*
 829                          * Pass the page information to the user
 830                          */
 831                         error = subyte( vec + vecindex, mincoreinfo);
 832                         if (error) {
 833                                 return (EFAULT);
 834                         }
 835
 836                         /*
 837                          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
 838                          * output may be invalid.
 839                          */
 840                         vm_map_lock_read(map);
 841                         if (timestamp != map->timestamp)
 842                                 goto RestartScan;
 843
 844                         lastvecindex = vecindex;
 845                         addr += PAGE_SIZE;
 846                 }
 847         }
 848
 849         /*
 850          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
 851          * the map, we release the lock.
 852          */
 853         vm_map_unlock_read(map);
 854
 855         /*
 856          * Zero the last entries in the byte vector.
 857          */
 858         vecindex = OFF_TO_IDX(end - first_addr);
 859         while((lastvecindex + 1) < vecindex) {
 860                 error = subyte( vec + lastvecindex, 0);
 861                 if (error) {
 862                         return (EFAULT);
 863                 }
 864                 ++lastvecindex;
 865         }
 866
 867         /*
 868          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
 869          * output may be invalid.
 870          */
 871         vm_map_lock_read(map);
 872         if (timestamp != map->timestamp)
 873                 goto RestartScan;
 874         vm_map_unlock_read(map);
 875
 876         return (0);
 877 }
 878
 879 /*
 880  * mlock_args(const void *addr, size_t len)
 881  */
 882 int
 883 sys_mlock(struct mlock_args *uap)
 884 {
 885         vm_offset_t addr;
 886         vm_size_t size, pageoff;
 887         int error;
 888         struct proc *p = curproc;
 889
 890         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 891         size = uap->len;
 892
 893         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 894         addr -= pageoff;
 895         size += pageoff;
 896         size = (vm_size_t) round_page(size);
 897
 898         /* disable wrap around */
 899         if (addr + size < addr)
 900                 return (EINVAL);
 901
 902         if (atop(size) + vmstats.v_wire_count > vm_page_max_wired)
 903                 return (EAGAIN);
 904
 905 #ifdef pmap_wired_count
 906         if (size + ptoa(pmap_wired_count(vm_map_pmap(&p->p_vmspace->vm_map))) >
 907             p->p_rlimit[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur)
 908                 return (ENOMEM);
 909 #else
 910         error = priv_check_cred(p->p_ucred, PRIV_ROOT, 0);
 911         if (error)
 912                 return (error);
 913 #endif
 914
 915         error = vm_map_unwire(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size, FALSE);
 916         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
 917 }
 918
 919 /*
 920  * mlockall_args(int how)
 921  */
 922 int
 923 sys_mlockall(struct mlockall_args *uap)
 924 {
 925         return 0;
 926 }
 927
 928 /*
 929  * munlockall_args(void)
 930  */
 931 int
 932 sys_munlockall(struct munlockall_args *uap)
 933 {
 934         return 0;
 935 }
 936
 937 /*
 938  * munlock_args(const void *addr, size_t len)
 939  */
 940 int
 941 sys_munlock(struct munlock_args *uap)
 942 {
 943         struct thread *td = curthread;
 944         struct proc *p = td->td_proc;
 945         vm_offset_t addr;
 946         vm_size_t size, pageoff;
 947         int error;
 948
 949         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 950         size = uap->len;
 951
 952         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 953         addr -= pageoff;
 954         size += pageoff;
 955         size = (vm_size_t) round_page(size);
 956
 957         /* disable wrap around */
 958         if (addr + size < addr)
 959                 return (EINVAL);
 960
 961 #ifndef pmap_wired_count
 962         error = priv_check(td, PRIV_ROOT);
 963         if (error)
 964                 return (error);
 965 #endif
 966
 967         error = vm_map_unwire(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size, TRUE);
 968         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
 969 }
 970
 971 /*
 972  * Internal version of mmap.
 973  * Currently used by mmap, exec, and sys5 shared memory.
 974  * Handle is either a vnode pointer or NULL for MAP_ANON.
 975  */
 976 int
 977 vm_mmap(vm_map_t map, vm_offset_t *addr, vm_size_t size, vm_prot_t prot,
 978         vm_prot_t maxprot, int flags, void *handle, vm_ooffset_t foff)
 979 {
 980         boolean_t fitit;
 981         vm_object_t object;
 982         vm_offset_t eaddr;
 983         vm_size_t   esize;
 984         struct vnode *vp;
 985         struct thread *td = curthread;
 986         struct proc *p;
 987         objtype_t type;
 988         int rv = KERN_SUCCESS;
 989         off_t objsize;
 990         int docow;
 991
 992         if (size == 0)
 993                 return (0);
 994
 995         objsize = size = round_page(size);
 996
 997         /*
 998          * XXX messy code, fixme
 999          *
1000          * NOTE: Overflow checks require discrete statements or GCC4
1001          * will optimize it out.
1002          */
1003         if ((p = curproc) != NULL && map == &p->p_vmspace->vm_map) {
1004                 esize = map->size + size;
1005                 if (esize < map->size ||
1006                     esize > p->p_rlimit[RLIMIT_VMEM].rlim_cur) {
1007                         return(ENOMEM);
1008                 }
1009         }
1010
1011         /*
1012          * We currently can only deal with page aligned file offsets.
1013          * The check is here rather than in the syscall because the
1014          * kernel calls this function internally for other mmaping
1015          * operations (such as in exec) and non-aligned offsets will
1016          * cause pmap inconsistencies...so we want to be sure to
1017          * disallow this in all cases.
1018          *
1019          * NOTE: Overflow checks require discrete statements or GCC4
1020          * will optimize it out.
1021          */
1022         if (foff & PAGE_MASK)
1023                 return (EINVAL);
1024
1025         if ((flags & (MAP_FIXED | MAP_TRYFIXED)) == 0) {
1026                 fitit = TRUE;
1027                 *addr = round_page(*addr);
1028         } else {
1029                 if (*addr != trunc_page(*addr))
1030                         return (EINVAL);
1031                 eaddr = *addr + size;
1032                 if (eaddr < *addr)
1033                         return (EINVAL);
1034                 fitit = FALSE;
1035                 if ((flags & MAP_TRYFIXED) == 0)
1036                         vm_map_remove(map, *addr, *addr + size);
1037         }
1038
1039         /*
1040          * Lookup/allocate object.
1041          */
1042         if (flags & MAP_ANON) {
1043                 type = OBJT_DEFAULT;
1044                 /*
1045                  * Unnamed anonymous regions always start at 0.
1046                  */
1047                 if (handle == NULL)
1048                         foff = 0;
1049                 vp = NULL;
1050         } else {
1051                 vp = (struct vnode *)handle;
1052                 if (vp->v_type == VCHR) {
1053                         type = OBJT_DEVICE;
1054                         handle = (void *)(intptr_t)vp->v_rdev;
1055                 } else {
1056                         struct vattr vat;
1057                         int error;
1058
1059                         error = VOP_GETATTR(vp, &vat);
1060                         if (error)
1061                                 return (error);
1062                         objsize = vat.va_size;
1063                         type = OBJT_VNODE;
1064                         /*
1065                          * if it is a regular file without any references
1066                          * we do not need to sync it.
1067                          */
1068                         if (vp->v_type == VREG && vat.va_nlink == 0) {
1069                                 flags |= MAP_NOSYNC;
1070                         }
1071                 }
1072         }
1073
1074         if (handle == NULL) {
1075                 object = NULL;
1076                 docow = 0;
1077         } else {
1078                 object = vm_pager_allocate(type, handle, objsize, prot, foff);
1079                 if (object == NULL)
1080                         return (type == OBJT_DEVICE ? EINVAL : ENOMEM);
1081                 docow = MAP_PREFAULT_PARTIAL;
1082         }
1083
1084         /*
1085          * Force device mappings to be shared.
1086          */
1087         if (type == OBJT_DEVICE || type == OBJT_PHYS) {
1088                 flags &= ~(MAP_PRIVATE|MAP_COPY);
1089                 flags |= MAP_SHARED;
1090         }
1091
1092         if ((flags & (MAP_ANON|MAP_SHARED)) == 0)
1093                 docow |= MAP_COPY_ON_WRITE;
1094         if (flags & MAP_NOSYNC)
1095                 docow |= MAP_DISABLE_SYNCER;
1096         if (flags & MAP_NOCORE)
1097                 docow |= MAP_DISABLE_COREDUMP;
1098
1099 #if defined(VM_PROT_READ_IS_EXEC)
1100         if (prot & VM_PROT_READ)
1101                 prot |= VM_PROT_EXECUTE;
1102
1103         if (maxprot & VM_PROT_READ)
1104                 maxprot |= VM_PROT_EXECUTE;
1105 #endif
1106
1107         /*
1108          * This may place the area in its own page directory if (size) is
1109          * large enough, otherwise it typically returns its argument.
1110          */
1111         if (fitit) {
1112                 *addr = pmap_addr_hint(object, *addr, size);
1113         }
1114
1115         /*
1116          * Stack mappings need special attention.
1117          *
1118          * Mappings that use virtual page tables will default to storing
1119          * the page table at offset 0.
1120          */
1121         if (flags & MAP_STACK) {
1122                 rv = vm_map_stack(map, *addr, size, flags,
1123                                   prot, maxprot, docow);
1124         } else if (flags & MAP_VPAGETABLE) {
1125                 rv = vm_map_find(map, object, foff, addr, size, fitit,
1126                                  VM_MAPTYPE_VPAGETABLE, prot, maxprot, docow);
1127         } else {
1128                 rv = vm_map_find(map, object, foff, addr, size, fitit,
1129                                  VM_MAPTYPE_NORMAL, prot, maxprot, docow);
1130         }
1131
1132         if (rv != KERN_SUCCESS) {
1133                 /*
1134                  * Lose the object reference. Will destroy the
1135                  * object if it's an unnamed anonymous mapping
1136                  * or named anonymous without other references.
1137                  */
1138                 vm_object_deallocate(object);
1139                 goto out;
1140         }
1141
1142         /*
1143          * Shared memory is also shared with children.
1144          */
1145         if (flags & (MAP_SHARED|MAP_INHERIT)) {
1146                 rv = vm_map_inherit(map, *addr, *addr + size, VM_INHERIT_SHARE);
1147                 if (rv != KERN_SUCCESS) {
1148                         vm_map_remove(map, *addr, *addr + size);
1149                         goto out;
1150                 }
1151         }
1152
1153         /*
1154          * Set the access time on the vnode
1155          */
1156         if (vp != NULL)
1157                 vn_mark_atime(vp, td);
1158 out:
1159         switch (rv) {
1160         case KERN_SUCCESS:
1161                 return (0);
1162         case KERN_INVALID_ADDRESS:
1163         case KERN_NO_SPACE:
1164                 return (ENOMEM);
1165         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
1166                 return (EACCES);
1167         default:
1168                 return (EINVAL);
1169         }
1170 }