Merge branch 'vendor/OPENSSL'
[dragonfly.git] / sys / vm / vm_mmap.c
1 /*
2  * (MPSAFE)
3  *
4  * Copyright (c) 1988 University of Utah.
5  * Copyright (c) 1991, 1993
6  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
7  *
8  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
9  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
10  * Science Department.
11  *
12  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
13  * modification, are permitted provided that the following conditions
14  * are met:
15  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
17  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
19  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
20  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
21  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
22  *    without specific prior written permission.
23  *
24  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
25  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
26  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
27  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
28  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
29  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
30  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
31  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
32  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
33  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
34  * SUCH DAMAGE.
35  *
36  * from: Utah $Hdr: vm_mmap.c 1.6 91/10/21$
37  *
38  *      @(#)vm_mmap.c   8.4 (Berkeley) 1/12/94
39  * $FreeBSD: src/sys/vm/vm_mmap.c,v 1.108.2.6 2002/07/02 20:06:19 dillon Exp $
40  */
41
42 /*
43  * Mapped file (mmap) interface to VM
44  */
45
46 #include <sys/param.h>
47 #include <sys/kernel.h>
48 #include <sys/systm.h>
49 #include <sys/sysproto.h>
50 #include <sys/filedesc.h>
51 #include <sys/kern_syscall.h>
52 #include <sys/proc.h>
53 #include <sys/priv.h>
54 #include <sys/resource.h>
55 #include <sys/resourcevar.h>
56 #include <sys/vnode.h>
57 #include <sys/fcntl.h>
58 #include <sys/file.h>
59 #include <sys/mman.h>
60 #include <sys/conf.h>
61 #include <sys/stat.h>
62 #include <sys/vmmeter.h>
63 #include <sys/sysctl.h>
64
65 #include <vm/vm.h>
66 #include <vm/vm_param.h>
67 #include <sys/lock.h>
68 #include <vm/pmap.h>
69 #include <vm/vm_map.h>
70 #include <vm/vm_object.h>
71 #include <vm/vm_page.h>
72 #include <vm/vm_pager.h>
73 #include <vm/vm_pageout.h>
74 #include <vm/vm_extern.h>
75 #include <vm/vm_page.h>
76 #include <vm/vm_kern.h>
77
78 #include <sys/file2.h>
79 #include <sys/thread.h>
80 #include <sys/thread2.h>
81
82 static int max_proc_mmap;
83 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, max_proc_mmap, CTLFLAG_RW, &max_proc_mmap, 0, "");
84 int vkernel_enable;
85 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, vkernel_enable, CTLFLAG_RW, &vkernel_enable, 0, "");
86
87 /*
88  * Set the maximum number of vm_map_entry structures per process.  Roughly
89  * speaking vm_map_entry structures are tiny, so allowing them to eat 1/100
90  * of our KVM malloc space still results in generous limits.  We want a 
91  * default that is good enough to prevent the kernel running out of resources
92  * if attacked from compromised user account but generous enough such that
93  * multi-threaded processes are not unduly inconvenienced.
94  */
95
96 static void vmmapentry_rsrc_init (void *);
97 SYSINIT(vmmersrc, SI_BOOT1_POST, SI_ORDER_ANY, vmmapentry_rsrc_init, NULL)
98
99 static void
100 vmmapentry_rsrc_init(void *dummy)
101 {
102     max_proc_mmap = KvaSize / sizeof(struct vm_map_entry);
103     max_proc_mmap /= 100;
104 }
105
106 /*
107  * MPSAFE
108  */
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  * MPSAFE
120  */
121 int
122 sys_sstk(struct sstk_args *uap)
123 {
124         /* Not yet implemented */
125         return (EOPNOTSUPP);
126 }
127
128 /* 
129  * mmap_args(void *addr, size_t len, int prot, int flags, int fd,
130  *              long pad, off_t pos)
131  *
132  * Memory Map (mmap) system call.  Note that the file offset
133  * and address are allowed to be NOT page aligned, though if
134  * the MAP_FIXED flag it set, both must have the same remainder
135  * modulo the PAGE_SIZE (POSIX 1003.1b).  If the address is not
136  * page-aligned, the actual mapping starts at trunc_page(addr)
137  * and the return value is adjusted up by the page offset.
138  *
139  * Generally speaking, only character devices which are themselves
140  * memory-based, such as a video framebuffer, can be mmap'd.  Otherwise
141  * there would be no cache coherency between a descriptor and a VM mapping
142  * both to the same character device.
143  *
144  * Block devices can be mmap'd no matter what they represent.  Cache coherency
145  * is maintained as long as you do not write directly to the underlying
146  * character device.
147  *
148  * No requirements; sys_mmap path holds the vm_token
149  */
150 int
151 kern_mmap(struct vmspace *vms, caddr_t uaddr, size_t ulen,
152           int uprot, int uflags, int fd, off_t upos, void **res)
153 {
154         struct thread *td = curthread;
155         struct proc *p = td->td_proc;
156         struct file *fp = NULL;
157         struct vnode *vp;
158         vm_offset_t addr;
159         vm_offset_t tmpaddr;
160         vm_size_t size, pageoff;
161         vm_prot_t prot, maxprot;
162         void *handle;
163         int flags, error;
164         off_t pos;
165         vm_object_t obj;
166
167         KKASSERT(p);
168
169         addr = (vm_offset_t) uaddr;
170         size = ulen;
171         prot = uprot & VM_PROT_ALL;
172         flags = uflags;
173         pos = upos;
174
175         /*
176          * Make sure mapping fits into numeric range etc.
177          *
178          * NOTE: We support the full unsigned range for size now.
179          */
180         if (((flags & MAP_ANON) && (fd != -1 || pos != 0)))
181                 return (EINVAL);
182
183         if (size == 0)
184                 return (EINVAL);
185
186         if (flags & MAP_STACK) {
187                 if ((fd != -1) ||
188                     ((prot & (PROT_READ | PROT_WRITE)) != (PROT_READ | PROT_WRITE)))
189                         return (EINVAL);
190                 flags |= MAP_ANON;
191                 pos = 0;
192         }
193
194         /*
195          * Virtual page tables cannot be used with MAP_STACK.  Apart from
196          * it not making any sense, the aux union is used by both
197          * types.
198          *
199          * Because the virtual page table is stored in the backing object
200          * and might be updated by the kernel, the mapping must be R+W.
201          */
202         if (flags & MAP_VPAGETABLE) {
203                 if (vkernel_enable == 0)
204                         return (EOPNOTSUPP);
205                 if (flags & MAP_STACK)
206                         return (EINVAL);
207                 if ((prot & (PROT_READ|PROT_WRITE)) != (PROT_READ|PROT_WRITE))
208                         return (EINVAL);
209         }
210
211         /*
212          * Align the file position to a page boundary,
213          * and save its page offset component.
214          */
215         pageoff = (pos & PAGE_MASK);
216         pos -= pageoff;
217
218         /* Adjust size for rounding (on both ends). */
219         size += pageoff;                        /* low end... */
220         size = (vm_size_t) round_page(size);    /* hi end */
221         if (size < ulen)                        /* wrap */
222                 return(EINVAL);
223
224         /*
225          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
226          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
227          */
228         if (flags & (MAP_FIXED | MAP_TRYFIXED)) {
229                 /*
230                  * The specified address must have the same remainder
231                  * as the file offset taken modulo PAGE_SIZE, so it
232                  * should be aligned after adjustment by pageoff.
233                  */
234                 addr -= pageoff;
235                 if (addr & PAGE_MASK)
236                         return (EINVAL);
237
238                 /*
239                  * Address range must be all in user VM space and not wrap.
240                  */
241                 tmpaddr = addr + size;
242                 if (tmpaddr < addr)
243                         return (EINVAL);
244                 if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 && tmpaddr > VM_MAX_USER_ADDRESS)
245                         return (EINVAL);
246                 if (VM_MIN_USER_ADDRESS > 0 && addr < VM_MIN_USER_ADDRESS)
247                         return (EINVAL);
248         } else {
249                 /*
250                  * Get a hint of where to map. It also provides mmap offset
251                  * randomization if enabled.
252                  */
253                 addr = vm_map_hint(p, addr, prot);
254         }
255
256         if (flags & MAP_ANON) {
257                 /*
258                  * Mapping blank space is trivial.
259                  */
260                 handle = NULL;
261                 maxprot = VM_PROT_ALL;
262         } else {
263                 /*
264                  * Mapping file, get fp for validation. Obtain vnode and make
265                  * sure it is of appropriate type.
266                  */
267                 fp = holdfp(p->p_fd, fd, -1);
268                 if (fp == NULL)
269                         return (EBADF);
270                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
271                         error = EINVAL;
272                         goto done;
273                 }
274                 /*
275                  * POSIX shared-memory objects are defined to have
276                  * kernel persistence, and are not defined to support
277                  * read(2)/write(2) -- or even open(2).  Thus, we can
278                  * use MAP_ASYNC to trade on-disk coherence for speed.
279                  * The shm_open(3) library routine turns on the FPOSIXSHM
280                  * flag to request this behavior.
281                  */
282                 if (fp->f_flag & FPOSIXSHM)
283                         flags |= MAP_NOSYNC;
284                 vp = (struct vnode *) fp->f_data;
285
286                 /*
287                  * Validate the vnode for the operation.
288                  */
289                 switch(vp->v_type) {
290                 case VREG:
291                         /*
292                          * Get the proper underlying object
293                          */
294                         if ((obj = vp->v_object) == NULL) {
295                                 error = EINVAL;
296                                 goto done;
297                         }
298                         KKASSERT((struct vnode *)obj->handle == vp);
299                         break;
300                 case VCHR:
301                         /*
302                          * Make sure a device has not been revoked.  
303                          * Mappability is handled by the device layer.
304                          */
305                         if (vp->v_rdev == NULL) {
306                                 error = EBADF;
307                                 goto done;
308                         }
309                         break;
310                 default:
311                         /*
312                          * Nothing else is mappable.
313                          */
314                         error = EINVAL;
315                         goto done;
316                 }
317
318                 /*
319                  * XXX hack to handle use of /dev/zero to map anon memory (ala
320                  * SunOS).
321                  */
322                 if (vp->v_type == VCHR && iszerodev(vp->v_rdev)) {
323                         handle = NULL;
324                         maxprot = VM_PROT_ALL;
325                         flags |= MAP_ANON;
326                         pos = 0;
327                 } else {
328                         /*
329                          * cdevs does not provide private mappings of any kind.
330                          */
331                         if (vp->v_type == VCHR &&
332                             (flags & (MAP_PRIVATE|MAP_COPY))) {
333                                 error = EINVAL;
334                                 goto done;
335                         }
336                         /*
337                          * Ensure that file and memory protections are
338                          * compatible.  Note that we only worry about
339                          * writability if mapping is shared; in this case,
340                          * current and max prot are dictated by the open file.
341                          * XXX use the vnode instead?  Problem is: what
342                          * credentials do we use for determination? What if
343                          * proc does a setuid?
344                          */
345                         maxprot = VM_PROT_EXECUTE;      /* ??? */
346                         if (fp->f_flag & FREAD) {
347                                 maxprot |= VM_PROT_READ;
348                         } else if (prot & PROT_READ) {
349                                 error = EACCES;
350                                 goto done;
351                         }
352                         /*
353                          * If we are sharing potential changes (either via
354                          * MAP_SHARED or via the implicit sharing of character
355                          * device mappings), and we are trying to get write
356                          * permission although we opened it without asking
357                          * for it, bail out.  Check for superuser, only if
358                          * we're at securelevel < 1, to allow the XIG X server
359                          * to continue to work.
360                          */
361                         if ((flags & MAP_SHARED) != 0 || vp->v_type == VCHR) {
362                                 if ((fp->f_flag & FWRITE) != 0) {
363                                         struct vattr va;
364                                         if ((error = VOP_GETATTR(vp, &va))) {
365                                                 goto done;
366                                         }
367                                         if ((va.va_flags &
368                                             (IMMUTABLE|APPEND)) == 0) {
369                                                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
370                                         } else if (prot & PROT_WRITE) {
371                                                 error = EPERM;
372                                                 goto done;
373                                         }
374                                 } else if ((prot & PROT_WRITE) != 0) {
375                                         error = EACCES;
376                                         goto done;
377                                 }
378                         } else {
379                                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
380                         }
381                         handle = (void *)vp;
382                 }
383         }
384
385         /* Token serializes access to vm_map.nentries against vm_mmap */
386         lwkt_gettoken(&vm_token);
387
388         /*
389          * Do not allow more then a certain number of vm_map_entry structures
390          * per process.  Scale with the number of rforks sharing the map
391          * to make the limit reasonable for threads.
392          */
393         if (max_proc_mmap && 
394             vms->vm_map.nentries >= max_proc_mmap * vms->vm_sysref.refcnt) {
395                 error = ENOMEM;
396                 lwkt_reltoken(&vm_token);
397                 goto done;
398         }
399
400         error = vm_mmap(&vms->vm_map, &addr, size, prot, maxprot,
401                         flags, handle, pos);
402         if (error == 0)
403                 *res = (void *)(addr + pageoff);
404
405         lwkt_reltoken(&vm_token);
406 done:
407         if (fp)
408                 fdrop(fp);
409
410         return (error);
411 }
412
413 /*
414  * mmap system call handler
415  *
416  * No requirements.
417  */
418 int
419 sys_mmap(struct mmap_args *uap)
420 {
421         int error;
422
423         error = kern_mmap(curproc->p_vmspace, uap->addr, uap->len,
424                           uap->prot, uap->flags,
425                           uap->fd, uap->pos, &uap->sysmsg_resultp);
426
427         return (error);
428 }
429
430 /*
431  * msync system call handler 
432  *
433  * msync_args(void *addr, size_t len, int flags)
434  *
435  * No requirements
436  */
437 int
438 sys_msync(struct msync_args *uap)
439 {
440         struct proc *p = curproc;
441         vm_offset_t addr;
442         vm_offset_t tmpaddr;
443         vm_size_t size, pageoff;
444         int flags;
445         vm_map_t map;
446         int rv;
447
448         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
449         size = uap->len;
450         flags = uap->flags;
451
452         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
453         addr -= pageoff;
454         size += pageoff;
455         size = (vm_size_t) round_page(size);
456         if (size < uap->len)            /* wrap */
457                 return(EINVAL);
458         tmpaddr = addr + size;          /* workaround gcc4 opt */
459         if (tmpaddr < addr)             /* wrap */
460                 return(EINVAL);
461
462         if ((flags & (MS_ASYNC|MS_INVALIDATE)) == (MS_ASYNC|MS_INVALIDATE))
463                 return (EINVAL);
464
465         map = &p->p_vmspace->vm_map;
466
467         /*
468          * vm_token serializes extracting the address range for size == 0
469          * msyncs with the vm_map_clean call; if the token were not held
470          * across the two calls, an intervening munmap/mmap pair, for example,
471          * could cause msync to occur on a wrong region.
472          */
473         lwkt_gettoken(&vm_token);
474
475         /*
476          * XXX Gak!  If size is zero we are supposed to sync "all modified
477          * pages with the region containing addr".  Unfortunately, we don't
478          * really keep track of individual mmaps so we approximate by flushing
479          * the range of the map entry containing addr. This can be incorrect
480          * if the region splits or is coalesced with a neighbor.
481          */
482         if (size == 0) {
483                 vm_map_entry_t entry;
484
485                 vm_map_lock_read(map);
486                 rv = vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry);
487                 if (rv == FALSE) {
488                         vm_map_unlock_read(map);
489                         rv = KERN_INVALID_ADDRESS;
490                         goto done;
491                 }
492                 addr = entry->start;
493                 size = entry->end - entry->start;
494                 vm_map_unlock_read(map);
495         }
496
497         /*
498          * Clean the pages and interpret the return value.
499          */
500         rv = vm_map_clean(map, addr, addr + size, (flags & MS_ASYNC) == 0,
501                           (flags & MS_INVALIDATE) != 0);
502 done:
503         lwkt_reltoken(&vm_token);
504
505         switch (rv) {
506         case KERN_SUCCESS:
507                 break;
508         case KERN_INVALID_ADDRESS:
509                 return (EINVAL);        /* Sun returns ENOMEM? */
510         case KERN_FAILURE:
511                 return (EIO);
512         default:
513                 return (EINVAL);
514         }
515
516         return (0);
517 }
518
519 /*
520  * munmap system call handler
521  *
522  * munmap_args(void *addr, size_t len)
523  *
524  * No requirements
525  */
526 int
527 sys_munmap(struct munmap_args *uap)
528 {
529         struct proc *p = curproc;
530         vm_offset_t addr;
531         vm_offset_t tmpaddr;
532         vm_size_t size, pageoff;
533         vm_map_t map;
534
535         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
536         size = uap->len;
537
538         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
539         addr -= pageoff;
540         size += pageoff;
541         size = (vm_size_t) round_page(size);
542         if (size < uap->len)            /* wrap */
543                 return(EINVAL);
544         tmpaddr = addr + size;          /* workaround gcc4 opt */
545         if (tmpaddr < addr)             /* wrap */
546                 return(EINVAL);
547
548         if (size == 0)
549                 return (0);
550
551         /*
552          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
553          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
554          */
555         if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 && tmpaddr > VM_MAX_USER_ADDRESS)
556                 return (EINVAL);
557         if (VM_MIN_USER_ADDRESS > 0 && addr < VM_MIN_USER_ADDRESS)
558                 return (EINVAL);
559
560         map = &p->p_vmspace->vm_map;
561
562         /* vm_token serializes between the map check and the actual unmap */
563         lwkt_gettoken(&vm_token);
564
565         /*
566          * Make sure entire range is allocated.
567          */
568         if (!vm_map_check_protection(map, addr, addr + size,
569                                      VM_PROT_NONE, FALSE)) {
570                 lwkt_reltoken(&vm_token);
571                 return (EINVAL);
572         }
573         /* returns nothing but KERN_SUCCESS anyway */
574         vm_map_remove(map, addr, addr + size);
575         lwkt_reltoken(&vm_token);
576         return (0);
577 }
578
579 /*
580  * mprotect_args(const void *addr, size_t len, int prot)
581  *
582  * No requirements.
583  */
584 int
585 sys_mprotect(struct mprotect_args *uap)
586 {
587         struct proc *p = curproc;
588         vm_offset_t addr;
589         vm_offset_t tmpaddr;
590         vm_size_t size, pageoff;
591         vm_prot_t prot;
592         int error;
593
594         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
595         size = uap->len;
596         prot = uap->prot & VM_PROT_ALL;
597 #if defined(VM_PROT_READ_IS_EXEC)
598         if (prot & VM_PROT_READ)
599                 prot |= VM_PROT_EXECUTE;
600 #endif
601
602         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
603         addr -= pageoff;
604         size += pageoff;
605         size = (vm_size_t) round_page(size);
606         if (size < uap->len)            /* wrap */
607                 return(EINVAL);
608         tmpaddr = addr + size;          /* workaround gcc4 opt */
609         if (tmpaddr < addr)             /* wrap */
610                 return(EINVAL);
611
612         switch (vm_map_protect(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size,
613                                prot, FALSE)) {
614         case KERN_SUCCESS:
615                 error = 0;
616                 break;
617         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
618                 error = EACCES;
619                 break;
620         default:
621                 error = EINVAL;
622                 break;
623         }
624         return (error);
625 }
626
627 /*
628  * minherit system call handler
629  *
630  * minherit_args(void *addr, size_t len, int inherit)
631  *
632  * No requirements.
633  */
634 int
635 sys_minherit(struct minherit_args *uap)
636 {
637         struct proc *p = curproc;
638         vm_offset_t addr;
639         vm_offset_t tmpaddr;
640         vm_size_t size, pageoff;
641         vm_inherit_t inherit;
642         int error;
643
644         addr = (vm_offset_t)uap->addr;
645         size = uap->len;
646         inherit = uap->inherit;
647
648         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
649         addr -= pageoff;
650         size += pageoff;
651         size = (vm_size_t) round_page(size);
652         if (size < uap->len)            /* wrap */
653                 return(EINVAL);
654         tmpaddr = addr + size;          /* workaround gcc4 opt */
655         if (tmpaddr < addr)             /* wrap */
656                 return(EINVAL);
657
658         switch (vm_map_inherit(&p->p_vmspace->vm_map, addr,
659                                addr + size, inherit)) {
660         case KERN_SUCCESS:
661                 error = 0;
662                 break;
663         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
664                 error = EACCES;
665                 break;
666         default:
667                 error = EINVAL;
668                 break;
669         }
670         return (error);
671 }
672
673 /*
674  * madvise system call handler
675  * 
676  * madvise_args(void *addr, size_t len, int behav)
677  *
678  * No requirements.
679  */
680 int
681 sys_madvise(struct madvise_args *uap)
682 {
683         struct proc *p = curproc;
684         vm_offset_t start, end;
685         vm_offset_t tmpaddr = (vm_offset_t)uap->addr + uap->len;
686         int error;
687
688         /*
689          * Check for illegal behavior
690          */
691         if (uap->behav < 0 || uap->behav >= MADV_CONTROL_END)
692                 return (EINVAL);
693         /*
694          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
695          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
696          */
697         if (tmpaddr < (vm_offset_t)uap->addr)
698                 return (EINVAL);
699         if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 && tmpaddr > VM_MAX_USER_ADDRESS)
700                 return (EINVAL);
701         if (VM_MIN_USER_ADDRESS > 0 && uap->addr < VM_MIN_USER_ADDRESS)
702                 return (EINVAL);
703
704         /*
705          * Since this routine is only advisory, we default to conservative
706          * behavior.
707          */
708         start = trunc_page((vm_offset_t)uap->addr);
709         end = round_page(tmpaddr);
710
711         error = vm_map_madvise(&p->p_vmspace->vm_map, start, end,
712                                uap->behav, 0);
713         return (error);
714 }
715
716 /*
717  * mcontrol system call handler
718  *
719  * mcontrol_args(void *addr, size_t len, int behav, off_t value)
720  *
721  * No requirements
722  */
723 int
724 sys_mcontrol(struct mcontrol_args *uap)
725 {
726         struct proc *p = curproc;
727         vm_offset_t start, end;
728         vm_offset_t tmpaddr = (vm_offset_t)uap->addr + uap->len;
729         int error;
730
731         /*
732          * Check for illegal behavior
733          */
734         if (uap->behav < 0 || uap->behav > MADV_CONTROL_END)
735                 return (EINVAL);
736         /*
737          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
738          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
739          */
740         if (tmpaddr < (vm_offset_t) uap->addr)
741                 return (EINVAL);
742         if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 && tmpaddr > VM_MAX_USER_ADDRESS)
743                 return (EINVAL);
744         if (VM_MIN_USER_ADDRESS > 0 && uap->addr < VM_MIN_USER_ADDRESS)
745                 return (EINVAL);
746
747         /*
748          * Since this routine is only advisory, we default to conservative
749          * behavior.
750          */
751         start = trunc_page((vm_offset_t)uap->addr);
752         end = round_page(tmpaddr);
753         
754         error = vm_map_madvise(&p->p_vmspace->vm_map, start, end,
755                                uap->behav, uap->value);
756         return (error);
757 }
758
759
760 /*
761  * mincore system call handler
762  *
763  * mincore_args(const void *addr, size_t len, char *vec)
764  *
765  * No requirements
766  */
767 int
768 sys_mincore(struct mincore_args *uap)
769 {
770         struct proc *p = curproc;
771         vm_offset_t addr, first_addr;
772         vm_offset_t end, cend;
773         pmap_t pmap;
774         vm_map_t map;
775         char *vec;
776         int error;
777         int vecindex, lastvecindex;
778         vm_map_entry_t current;
779         vm_map_entry_t entry;
780         int mincoreinfo;
781         unsigned int timestamp;
782
783         /*
784          * Make sure that the addresses presented are valid for user
785          * mode.
786          */
787         first_addr = addr = trunc_page((vm_offset_t) uap->addr);
788         end = addr + (vm_size_t)round_page(uap->len);
789         if (end < addr)
790                 return (EINVAL);
791         if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 && end > VM_MAX_USER_ADDRESS)
792                 return (EINVAL);
793
794         /*
795          * Address of byte vector
796          */
797         vec = uap->vec;
798
799         map = &p->p_vmspace->vm_map;
800         pmap = vmspace_pmap(p->p_vmspace);
801
802         lwkt_gettoken(&vm_token);
803         vm_map_lock_read(map);
804 RestartScan:
805         timestamp = map->timestamp;
806
807         if (!vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry))
808                 entry = entry->next;
809
810         /*
811          * Do this on a map entry basis so that if the pages are not
812          * in the current processes address space, we can easily look
813          * up the pages elsewhere.
814          */
815         lastvecindex = -1;
816         for(current = entry;
817                 (current != &map->header) && (current->start < end);
818                 current = current->next) {
819
820                 /*
821                  * ignore submaps (for now) or null objects
822                  */
823                 if (current->maptype != VM_MAPTYPE_NORMAL &&
824                     current->maptype != VM_MAPTYPE_VPAGETABLE) {
825                         continue;
826                 }
827                 if (current->object.vm_object == NULL)
828                         continue;
829                 
830                 /*
831                  * limit this scan to the current map entry and the
832                  * limits for the mincore call
833                  */
834                 if (addr < current->start)
835                         addr = current->start;
836                 cend = current->end;
837                 if (cend > end)
838                         cend = end;
839
840                 /*
841                  * scan this entry one page at a time
842                  */
843                 while (addr < cend) {
844                         /*
845                          * Check pmap first, it is likely faster, also
846                          * it can provide info as to whether we are the
847                          * one referencing or modifying the page.
848                          *
849                          * If we have to check the VM object, only mess
850                          * around with normal maps.  Do not mess around
851                          * with virtual page tables (XXX).
852                          */
853                         mincoreinfo = pmap_mincore(pmap, addr);
854                         if (mincoreinfo == 0 &&
855                             current->maptype == VM_MAPTYPE_NORMAL) {
856                                 vm_pindex_t pindex;
857                                 vm_ooffset_t offset;
858                                 vm_page_t m;
859
860                                 /*
861                                  * calculate the page index into the object
862                                  */
863                                 offset = current->offset + (addr - current->start);
864                                 pindex = OFF_TO_IDX(offset);
865
866                                 /*
867                                  * if the page is resident, then gather 
868                                  * information about it.  spl protection is
869                                  * required to maintain the object 
870                                  * association.  And XXX what if the page is
871                                  * busy?  What's the deal with that?
872                                  */
873                                 crit_enter();
874                                 m = vm_page_lookup(current->object.vm_object,
875                                                     pindex);
876                                 if (m && m->valid) {
877                                         mincoreinfo = MINCORE_INCORE;
878                                         if (m->dirty ||
879                                                 pmap_is_modified(m))
880                                                 mincoreinfo |= MINCORE_MODIFIED_OTHER;
881                                         if ((m->flags & PG_REFERENCED) ||
882                                                 pmap_ts_referenced(m)) {
883                                                 vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
884                                                 mincoreinfo |= MINCORE_REFERENCED_OTHER;
885                                         }
886                                 }
887                                 crit_exit();
888                         }
889
890                         /*
891                          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
892                          * the map, we release the lock.
893                          */
894                         vm_map_unlock_read(map);
895
896                         /*
897                          * calculate index into user supplied byte vector
898                          */
899                         vecindex = OFF_TO_IDX(addr - first_addr);
900
901                         /*
902                          * If we have skipped map entries, we need to make sure that
903                          * the byte vector is zeroed for those skipped entries.
904                          */
905                         while((lastvecindex + 1) < vecindex) {
906                                 error = subyte( vec + lastvecindex, 0);
907                                 if (error) {
908                                         error = EFAULT;
909                                         goto done;
910                                 }
911                                 ++lastvecindex;
912                         }
913
914                         /*
915                          * Pass the page information to the user
916                          */
917                         error = subyte( vec + vecindex, mincoreinfo);
918                         if (error) {
919                                 error = EFAULT;
920                                 goto done;
921                         }
922
923                         /*
924                          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
925                          * output may be invalid.
926                          */
927                         vm_map_lock_read(map);
928                         if (timestamp != map->timestamp)
929                                 goto RestartScan;
930
931                         lastvecindex = vecindex;
932                         addr += PAGE_SIZE;
933                 }
934         }
935
936         /*
937          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
938          * the map, we release the lock.
939          */
940         vm_map_unlock_read(map);
941
942         /*
943          * Zero the last entries in the byte vector.
944          */
945         vecindex = OFF_TO_IDX(end - first_addr);
946         while((lastvecindex + 1) < vecindex) {
947                 error = subyte( vec + lastvecindex, 0);
948                 if (error) {
949                         error = EFAULT;
950                         goto done;
951                 }
952                 ++lastvecindex;
953         }
954         
955         /*
956          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
957          * output may be invalid.
958          */
959         vm_map_lock_read(map);
960         if (timestamp != map->timestamp)
961                 goto RestartScan;
962         vm_map_unlock_read(map);
963
964         error = 0;
965 done:
966         lwkt_reltoken(&vm_token);
967         return (error);
968 }
969
970 /*
971  * mlock system call handler
972  *
973  * mlock_args(const void *addr, size_t len)
974  *
975  * No requirements
976  */
977 int
978 sys_mlock(struct mlock_args *uap)
979 {
980         vm_offset_t addr;
981         vm_offset_t tmpaddr;
982         vm_size_t size, pageoff;
983         struct thread *td = curthread;
984         struct proc *p = td->td_proc;
985         int error;
986
987         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
988         size = uap->len;
989
990         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
991         addr -= pageoff;
992         size += pageoff;
993         size = (vm_size_t) round_page(size);
994         if (size < uap->len)            /* wrap */
995                 return(EINVAL);
996         tmpaddr = addr + size;          /* workaround gcc4 opt */
997         if (tmpaddr < addr)             /* wrap */
998                 return (EINVAL);
999
1000         if (atop(size) + vmstats.v_wire_count > vm_page_max_wired)
1001                 return (EAGAIN);
1002
1003         /* 
1004          * We do not need to synchronize against other threads updating ucred;
1005          * they update p->ucred, which is synchronized into td_ucred ourselves.
1006          */
1007 #ifdef pmap_wired_count
1008         if (size + ptoa(pmap_wired_count(vm_map_pmap(&p->p_vmspace->vm_map))) >
1009             p->p_rlimit[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur) {
1010                 return (ENOMEM);
1011         }
1012 #else
1013         error = priv_check_cred(td->td_ucred, PRIV_ROOT, 0);
1014         if (error) {
1015                 return (error);
1016         }
1017 #endif
1018         error = vm_map_unwire(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size, FALSE);
1019         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
1020 }
1021
1022 /*
1023  * mlockall(int how)
1024  *
1025  * No requirements
1026  */
1027 int
1028 sys_mlockall(struct mlockall_args *uap)
1029 {
1030 #ifdef _P1003_1B_VISIBLE
1031         struct thread *td = curthread;
1032         struct proc *p = td->td_proc;
1033         vm_map_t map = &p->p_vmspace->vm_map;
1034         vm_map_entry_t entry;
1035         int how = uap->how;
1036         int rc = KERN_SUCCESS;
1037
1038         if (((how & MCL_CURRENT) == 0) && ((how & MCL_FUTURE) == 0))
1039                 return (EINVAL);
1040
1041         rc = priv_check_cred(td->td_ucred, PRIV_ROOT, 0);
1042         if (rc) 
1043                 return (rc);
1044
1045         vm_map_lock(map);
1046         do {
1047                 if (how & MCL_CURRENT) {
1048                         for(entry = map->header.next;
1049                             entry != &map->header;
1050                             entry = entry->next);
1051
1052                         rc = ENOSYS;
1053                         break;
1054                 }
1055         
1056                 if (how & MCL_FUTURE)
1057                         map->flags |= MAP_WIREFUTURE;
1058         } while(0);
1059         vm_map_unlock(map);
1060
1061         return (rc);
1062 #else /* !_P1003_1B_VISIBLE */
1063         return (ENOSYS);
1064 #endif /* _P1003_1B_VISIBLE */
1065 }
1066
1067 /*
1068  * munlockall(void)
1069  *
1070  *      Unwire all user-wired map entries, cancel MCL_FUTURE.
1071  *
1072  * No requirements
1073  */
1074 int
1075 sys_munlockall(struct munlockall_args *uap)
1076 {
1077         struct thread *td = curthread;
1078         struct proc *p = td->td_proc;
1079         vm_map_t map = &p->p_vmspace->vm_map;
1080         vm_map_entry_t entry;
1081         int rc = KERN_SUCCESS;
1082
1083         vm_map_lock(map);
1084
1085         /* Clear MAP_WIREFUTURE to cancel mlockall(MCL_FUTURE) */
1086         map->flags &= ~MAP_WIREFUTURE;
1087
1088 retry:
1089         for (entry = map->header.next;
1090              entry != &map->header;
1091              entry = entry->next) {
1092                 if ((entry->eflags & MAP_ENTRY_USER_WIRED) == 0)
1093                         continue;
1094
1095                 /*
1096                  * If we encounter an in-transition entry, we release the 
1097                  * map lock and retry the scan; we do not decrement any
1098                  * wired_count more than once because we do not touch
1099                  * any entries with MAP_ENTRY_USER_WIRED not set.
1100                  *
1101                  * There is a potential interleaving with concurrent
1102                  * mlockall()s here -- if we abort a scan, an mlockall()
1103                  * could start, wire a number of entries before our 
1104                  * current position in, and then stall itself on this
1105                  * or any other in-transition entry. If that occurs, when
1106                  * we resume, we will unwire those entries. 
1107                  */
1108                 if (entry->eflags & MAP_ENTRY_IN_TRANSITION) {
1109                         entry->eflags |= MAP_ENTRY_NEEDS_WAKEUP;
1110                         ++mycpu->gd_cnt.v_intrans_coll;
1111                         ++mycpu->gd_cnt.v_intrans_wait;
1112                         vm_map_transition_wait(map);
1113                         goto retry;
1114                 }
1115
1116                 KASSERT(entry->wired_count > 0, 
1117                         ("wired_count was 0 with USER_WIRED set! %p", entry));
1118         
1119                 /* Drop wired count, if it hits zero, unwire the entry */
1120                 entry->eflags &= ~MAP_ENTRY_USER_WIRED;
1121                 entry->wired_count--;
1122                 if (entry->wired_count == 0)
1123                         vm_fault_unwire(map, entry);
1124         }
1125
1126         map->timestamp++;
1127         vm_map_unlock(map);
1128
1129         return (rc);
1130 }
1131
1132 /*
1133  * munlock system call handler
1134  *
1135  * munlock_args(const void *addr, size_t len)
1136  *
1137  * No requirements
1138  */
1139 int
1140 sys_munlock(struct munlock_args *uap)
1141 {
1142         struct thread *td = curthread;
1143         struct proc *p = td->td_proc;
1144         vm_offset_t addr;
1145         vm_offset_t tmpaddr;
1146         vm_size_t size, pageoff;
1147         int error;
1148
1149         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
1150         size = uap->len;
1151
1152         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
1153         addr -= pageoff;
1154         size += pageoff;
1155         size = (vm_size_t) round_page(size);
1156
1157         tmpaddr = addr + size;
1158         if (tmpaddr < addr)             /* wrap */
1159                 return (EINVAL);
1160
1161 #ifndef pmap_wired_count
1162         error = priv_check(td, PRIV_ROOT);
1163         if (error)
1164                 return (error);
1165 #endif
1166
1167         error = vm_map_unwire(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size, TRUE);
1168         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
1169 }
1170
1171 /*
1172  * Internal version of mmap.
1173  * Currently used by mmap, exec, and sys5 shared memory.
1174  * Handle is either a vnode pointer or NULL for MAP_ANON.
1175  * 
1176  * No requirements; kern_mmap path holds the vm_token
1177  */
1178 int
1179 vm_mmap(vm_map_t map, vm_offset_t *addr, vm_size_t size, vm_prot_t prot,
1180         vm_prot_t maxprot, int flags, void *handle, vm_ooffset_t foff)
1181 {
1182         boolean_t fitit;
1183         vm_object_t object;
1184         vm_offset_t eaddr;
1185         vm_size_t   esize;
1186         struct vnode *vp;
1187         struct thread *td = curthread;
1188         struct proc *p;
1189         int rv = KERN_SUCCESS;
1190         off_t objsize;
1191         int docow;
1192
1193         if (size == 0)
1194                 return (0);
1195
1196         objsize = round_page(size);
1197         if (objsize < size)
1198                 return (EINVAL);
1199         size = objsize;
1200
1201         lwkt_gettoken(&vm_token);
1202         
1203         /*
1204          * XXX messy code, fixme
1205          *
1206          * NOTE: Overflow checks require discrete statements or GCC4
1207          * will optimize it out.
1208          */
1209         if ((p = curproc) != NULL && map == &p->p_vmspace->vm_map) {
1210                 esize = map->size + size;       /* workaround gcc4 opt */
1211                 if (esize < map->size ||
1212                     esize > p->p_rlimit[RLIMIT_VMEM].rlim_cur) {
1213                         lwkt_reltoken(&vm_token);
1214                         return(ENOMEM);
1215                 }
1216         }
1217
1218         /*
1219          * We currently can only deal with page aligned file offsets.
1220          * The check is here rather than in the syscall because the
1221          * kernel calls this function internally for other mmaping
1222          * operations (such as in exec) and non-aligned offsets will
1223          * cause pmap inconsistencies...so we want to be sure to
1224          * disallow this in all cases.
1225          *
1226          * NOTE: Overflow checks require discrete statements or GCC4
1227          * will optimize it out.
1228          */
1229         if (foff & PAGE_MASK) {
1230                 lwkt_reltoken(&vm_token);
1231                 return (EINVAL);
1232         }
1233
1234         if ((flags & (MAP_FIXED | MAP_TRYFIXED)) == 0) {
1235                 fitit = TRUE;
1236                 *addr = round_page(*addr);
1237         } else {
1238                 if (*addr != trunc_page(*addr)) {
1239                         lwkt_reltoken(&vm_token);
1240                         return (EINVAL);
1241                 }
1242                 eaddr = *addr + size;
1243                 if (eaddr < *addr) {
1244                         lwkt_reltoken(&vm_token);
1245                         return (EINVAL);
1246                 }
1247                 fitit = FALSE;
1248                 if ((flags & MAP_TRYFIXED) == 0)
1249                         vm_map_remove(map, *addr, *addr + size);
1250         }
1251
1252         /*
1253          * Lookup/allocate object.
1254          */
1255         if (flags & MAP_ANON) {
1256                 /*
1257                  * Unnamed anonymous regions always start at 0.
1258                  */
1259                 if (handle) {
1260                         /*
1261                          * Default memory object
1262                          */
1263                         object = default_pager_alloc(handle, objsize,
1264                                                      prot, foff);
1265                         if (object == NULL) {
1266                                 lwkt_reltoken(&vm_token);
1267                                 return(ENOMEM);
1268                         }
1269                         docow = MAP_PREFAULT_PARTIAL;
1270                 } else {
1271                         /*
1272                          * Implicit single instance of a default memory
1273                          * object, so we don't need a VM object yet.
1274                          */
1275                         foff = 0;
1276                         object = NULL;
1277                         docow = 0;
1278                 }
1279                 vp = NULL;
1280         } else {
1281                 vp = (struct vnode *)handle;
1282                 if (vp->v_type == VCHR) {
1283                         /*
1284                          * Device mappings (device size unknown?).
1285                          * Force them to be shared.
1286                          */
1287                         handle = (void *)(intptr_t)vp->v_rdev;
1288                         object = dev_pager_alloc(handle, objsize, prot, foff);
1289                         if (object == NULL) {
1290                                 lwkt_reltoken(&vm_token);
1291                                 return(EINVAL);
1292                         }
1293                         docow = MAP_PREFAULT_PARTIAL;
1294                         flags &= ~(MAP_PRIVATE|MAP_COPY);
1295                         flags |= MAP_SHARED;
1296                 } else {
1297                         /*
1298                          * Regular file mapping (typically).  The attribute
1299                          * check is for the link count test only.  Mmapble
1300                          * vnodes must already have a VM object assigned.
1301                          */
1302                         struct vattr vat;
1303                         int error;
1304
1305                         error = VOP_GETATTR(vp, &vat);
1306                         if (error) {
1307                                 lwkt_reltoken(&vm_token);
1308                                 return (error);
1309                         }
1310                         docow = MAP_PREFAULT_PARTIAL;
1311                         object = vnode_pager_reference(vp);
1312                         if (object == NULL && vp->v_type == VREG) {
1313                                 lwkt_reltoken(&vm_token);
1314                                 kprintf("Warning: cannot mmap vnode %p, no "
1315                                         "object\n", vp);
1316                                 return(EINVAL);
1317                         }
1318
1319                         /*
1320                          * If it is a regular file without any references
1321                          * we do not need to sync it.
1322                          */
1323                         if (vp->v_type == VREG && vat.va_nlink == 0) {
1324                                 flags |= MAP_NOSYNC;
1325                         }
1326                 }
1327         }
1328
1329         /*
1330          * Deal with the adjusted flags
1331          */
1332         if ((flags & (MAP_ANON|MAP_SHARED)) == 0)
1333                 docow |= MAP_COPY_ON_WRITE;
1334         if (flags & MAP_NOSYNC)
1335                 docow |= MAP_DISABLE_SYNCER;
1336         if (flags & MAP_NOCORE)
1337                 docow |= MAP_DISABLE_COREDUMP;
1338
1339 #if defined(VM_PROT_READ_IS_EXEC)
1340         if (prot & VM_PROT_READ)
1341                 prot |= VM_PROT_EXECUTE;
1342
1343         if (maxprot & VM_PROT_READ)
1344                 maxprot |= VM_PROT_EXECUTE;
1345 #endif
1346
1347         /*
1348          * This may place the area in its own page directory if (size) is
1349          * large enough, otherwise it typically returns its argument.
1350          */
1351         if (fitit) {
1352                 *addr = pmap_addr_hint(object, *addr, size);
1353         }
1354
1355         /*
1356          * Stack mappings need special attention.
1357          *
1358          * Mappings that use virtual page tables will default to storing
1359          * the page table at offset 0.
1360          */
1361         if (flags & MAP_STACK) {
1362                 rv = vm_map_stack(map, *addr, size, flags,
1363                                   prot, maxprot, docow);
1364         } else if (flags & MAP_VPAGETABLE) {
1365                 rv = vm_map_find(map, object, foff, addr, size, PAGE_SIZE,
1366                                  fitit, VM_MAPTYPE_VPAGETABLE,
1367                                  prot, maxprot, docow);
1368         } else {
1369                 rv = vm_map_find(map, object, foff, addr, size, PAGE_SIZE,
1370                                  fitit, VM_MAPTYPE_NORMAL,
1371                                  prot, maxprot, docow);
1372         }
1373
1374         if (rv != KERN_SUCCESS) {
1375                 /*
1376                  * Lose the object reference. Will destroy the
1377                  * object if it's an unnamed anonymous mapping
1378                  * or named anonymous without other references.
1379                  */
1380                 vm_object_deallocate(object);
1381                 goto out;
1382         }
1383
1384         /*
1385          * Shared memory is also shared with children.
1386          */
1387         if (flags & (MAP_SHARED|MAP_INHERIT)) {
1388                 rv = vm_map_inherit(map, *addr, *addr + size, VM_INHERIT_SHARE);
1389                 if (rv != KERN_SUCCESS) {
1390                         vm_map_remove(map, *addr, *addr + size);
1391                         goto out;
1392                 }
1393         }
1394
1395         /* If a process has marked all future mappings for wiring, do so */
1396         if ((rv == KERN_SUCCESS) && (map->flags & MAP_WIREFUTURE))
1397                 vm_map_unwire(map, *addr, *addr + size, FALSE);
1398
1399         /*
1400          * Set the access time on the vnode
1401          */
1402         if (vp != NULL)
1403                 vn_mark_atime(vp, td);
1404 out:
1405         lwkt_reltoken(&vm_token);
1406         
1407         switch (rv) {
1408         case KERN_SUCCESS:
1409                 return (0);
1410         case KERN_INVALID_ADDRESS:
1411         case KERN_NO_SPACE:
1412                 return (ENOMEM);
1413         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
1414                 return (EACCES);
1415         default:
1416                 return (EINVAL);
1417         }
1418 }