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  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  21  *    must display the following acknowledgement:
  22  *      This product includes software developed by the University of
  23  *      California, Berkeley and its contributors.
  24  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  25  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  26  *    without specific prior written permission.
  27  *
  28  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  29  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  30  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  31  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  32  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  33  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  34  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  35  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  36  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  37  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  38  * SUCH DAMAGE.
  39  *
  40  * from: Utah $Hdr: vm_mmap.c 1.6 91/10/21$
  41  *
  42  *      @(#)vm_mmap.c   8.4 (Berkeley) 1/12/94
  43  * $FreeBSD: src/sys/vm/vm_mmap.c,v 1.108.2.6 2002/07/02 20:06:19 dillon Exp $
  44  * $DragonFly: src/sys/vm/vm_mmap.c,v 1.39 2007/04/30 07:18:57 dillon Exp $
  45  */
  46
  47 /*
  48  * Mapped file (mmap) interface to VM
  49  */
  50
  51 #include <sys/param.h>
  52 #include <sys/kernel.h>
  53 #include <sys/systm.h>
  54 #include <sys/sysproto.h>
  55 #include <sys/filedesc.h>
  56 #include <sys/kern_syscall.h>
  57 #include <sys/proc.h>
  58 #include <sys/priv.h>
  59 #include <sys/resource.h>
  60 #include <sys/resourcevar.h>
  61 #include <sys/vnode.h>
  62 #include <sys/fcntl.h>
  63 #include <sys/file.h>
  64 #include <sys/mman.h>
  65 #include <sys/conf.h>
  66 #include <sys/stat.h>
  67 #include <sys/vmmeter.h>
  68 #include <sys/sysctl.h>
  69
  70 #include <vm/vm.h>
  71 #include <vm/vm_param.h>
  72 #include <sys/lock.h>
  73 #include <vm/pmap.h>
  74 #include <vm/vm_map.h>
  75 #include <vm/vm_object.h>
  76 #include <vm/vm_page.h>
  77 #include <vm/vm_pager.h>
  78 #include <vm/vm_pageout.h>
  79 #include <vm/vm_extern.h>
  80 #include <vm/vm_page.h>
  81 #include <vm/vm_kern.h>
  82
  83 #include <sys/file2.h>
  84 #include <sys/thread.h>
  85 #include <sys/thread2.h>
  86
  87 static int max_proc_mmap;
  88 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, max_proc_mmap, CTLFLAG_RW, &max_proc_mmap, 0, "");
  89 int vkernel_enable;
  90 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, vkernel_enable, CTLFLAG_RW, &vkernel_enable, 0, "");
  91
  92 /*
  93  * Set the maximum number of vm_map_entry structures per process.  Roughly
  94  * speaking vm_map_entry structures are tiny, so allowing them to eat 1/100
  95  * of our KVM malloc space still results in generous limits.  We want a
  96  * default that is good enough to prevent the kernel running out of resources
  97  * if attacked from compromised user account but generous enough such that
  98  * multi-threaded processes are not unduly inconvenienced.
  99  */
 100
 101 static void vmmapentry_rsrc_init (void *);
 102 SYSINIT(vmmersrc, SI_BOOT1_POST, SI_ORDER_ANY, vmmapentry_rsrc_init, NULL)
 103
 104 static void
 105 vmmapentry_rsrc_init(void *dummy)
 106 {
 107     max_proc_mmap = KvaSize / sizeof(struct vm_map_entry);
 108     max_proc_mmap /= 100;
 109 }
 110
 111 /*
 112  * MPSAFE
 113  */
 114 int
 115 sys_sbrk(struct sbrk_args *uap)
 116 {
 117         /* Not yet implemented */
 118         return (EOPNOTSUPP);
 119 }
 120
 121 /*
 122  * sstk_args(int incr)
 123  *
 124  * MPSAFE
 125  */
 126 int
 127 sys_sstk(struct sstk_args *uap)
 128 {
 129         /* Not yet implemented */
 130         return (EOPNOTSUPP);
 131 }
 132
 133 /*
 134  * mmap_args(void *addr, size_t len, int prot, int flags, int fd,
 135  *              long pad, off_t pos)
 136  *
 137  * Memory Map (mmap) system call.  Note that the file offset
 138  * and address are allowed to be NOT page aligned, though if
 139  * the MAP_FIXED flag it set, both must have the same remainder
 140  * modulo the PAGE_SIZE (POSIX 1003.1b).  If the address is not
 141  * page-aligned, the actual mapping starts at trunc_page(addr)
 142  * and the return value is adjusted up by the page offset.
 143  *
 144  * Generally speaking, only character devices which are themselves
 145  * memory-based, such as a video framebuffer, can be mmap'd.  Otherwise
 146  * there would be no cache coherency between a descriptor and a VM mapping
 147  * both to the same character device.
 148  *
 149  * Block devices can be mmap'd no matter what they represent.  Cache coherency
 150  * is maintained as long as you do not write directly to the underlying
 151  * character device.
 152  *
 153  * Requires caller to hold vm_token.
 154  */
 155 int
 156 kern_mmap(struct vmspace *vms, caddr_t uaddr, size_t ulen,
 157           int uprot, int uflags, int fd, off_t upos, void **res)
 158 {
 159         struct thread *td = curthread;
 160         struct proc *p = td->td_proc;
 161         struct file *fp = NULL;
 162         struct vnode *vp;
 163         vm_offset_t addr;
 164         vm_offset_t tmpaddr;
 165         vm_size_t size, pageoff;
 166         vm_prot_t prot, maxprot;
 167         void *handle;
 168         int flags, error;
 169         off_t pos;
 170         vm_object_t obj;
 171
 172         KKASSERT(p);
 173         ASSERT_LWKT_TOKEN_HELD(&vm_token);
 174
 175         addr = (vm_offset_t) uaddr;
 176         size = ulen;
 177         prot = uprot & VM_PROT_ALL;
 178         flags = uflags;
 179         pos = upos;
 180
 181         /*
 182          * Make sure mapping fits into numeric range etc.
 183          *
 184          * NOTE: We support the full unsigned range for size now.
 185          */
 186         if (((flags & MAP_ANON) && (fd != -1 || pos != 0)))
 187                 return (EINVAL);
 188
 189         if (flags & MAP_STACK) {
 190                 if ((fd != -1) ||
 191                     ((prot & (PROT_READ | PROT_WRITE)) != (PROT_READ | PROT_WRITE)))
 192                         return (EINVAL);
 193                 flags |= MAP_ANON;
 194                 pos = 0;
 195         }
 196
 197         /*
 198          * Virtual page tables cannot be used with MAP_STACK.  Apart from
 199          * it not making any sense, the aux union is used by both
 200          * types.
 201          *
 202          * Because the virtual page table is stored in the backing object
 203          * and might be updated by the kernel, the mapping must be R+W.
 204          */
 205         if (flags & MAP_VPAGETABLE) {
 206                 if (vkernel_enable == 0)
 207                         return (EOPNOTSUPP);
 208                 if (flags & MAP_STACK)
 209                         return (EINVAL);
 210                 if ((prot & (PROT_READ|PROT_WRITE)) != (PROT_READ|PROT_WRITE))
 211                         return (EINVAL);
 212         }
 213
 214         /*
 215          * Align the file position to a page boundary,
 216          * and save its page offset component.
 217          */
 218         pageoff = (pos & PAGE_MASK);
 219         pos -= pageoff;
 220
 221         /* Adjust size for rounding (on both ends). */
 222         size += pageoff;                        /* low end... */
 223         size = (vm_size_t) round_page(size);    /* hi end */
 224         if (size < ulen)                        /* wrap */
 225                 return(EINVAL);
 226
 227         /*
 228          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 229          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 230          */
 231         if (flags & (MAP_FIXED | MAP_TRYFIXED)) {
 232                 /*
 233                  * The specified address must have the same remainder
 234                  * as the file offset taken modulo PAGE_SIZE, so it
 235                  * should be aligned after adjustment by pageoff.
 236                  */
 237                 addr -= pageoff;
 238                 if (addr & PAGE_MASK)
 239                         return (EINVAL);
 240
 241                 /*
 242                  * Address range must be all in user VM space and not wrap.
 243                  */
 244                 tmpaddr = addr + size;
 245                 if (tmpaddr < addr)
 246                         return (EINVAL);
 247                 if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 && tmpaddr > VM_MAX_USER_ADDRESS)
 248                         return (EINVAL);
 249                 if (VM_MIN_USER_ADDRESS > 0 && addr < VM_MIN_USER_ADDRESS)
 250                         return (EINVAL);
 251         } else {
 252                 /*
 253                  * Set a reasonable start point for the hint if it was
 254                  * not specified or if it falls within the heap space.
 255                  * Hinted mmap()s do not allocate out of the heap space.
 256                  */
 257                 if (addr == 0 ||
 258                     (addr >= round_page((vm_offset_t)vms->vm_taddr) &&
 259                      addr < round_page((vm_offset_t)vms->vm_daddr + maxdsiz)))
 260                         addr = round_page((vm_offset_t)vms->vm_daddr + maxdsiz);
 261         }
 262
 263         if (flags & MAP_ANON) {
 264                 /*
 265                  * Mapping blank space is trivial.
 266                  */
 267                 handle = NULL;
 268                 maxprot = VM_PROT_ALL;
 269         } else {
 270                 /*
 271                  * Mapping file, get fp for validation. Obtain vnode and make
 272                  * sure it is of appropriate type.
 273                  */
 274                 fp = holdfp(p->p_fd, fd, -1);
 275                 if (fp == NULL)
 276                         return (EBADF);
 277                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
 278                         error = EINVAL;
 279                         goto done;
 280                 }
 281                 /*
 282                  * POSIX shared-memory objects are defined to have
 283                  * kernel persistence, and are not defined to support
 284                  * read(2)/write(2) -- or even open(2).  Thus, we can
 285                  * use MAP_ASYNC to trade on-disk coherence for speed.
 286                  * The shm_open(3) library routine turns on the FPOSIXSHM
 287                  * flag to request this behavior.
 288                  */
 289                 if (fp->f_flag & FPOSIXSHM)
 290                         flags |= MAP_NOSYNC;
 291                 vp = (struct vnode *) fp->f_data;
 292
 293                 /*
 294                  * Validate the vnode for the operation.
 295                  */
 296                 switch(vp->v_type) {
 297                 case VREG:
 298                         /*
 299                          * Get the proper underlying object
 300                          */
 301                         if ((obj = vp->v_object) == NULL) {
 302                                 error = EINVAL;
 303                                 goto done;
 304                         }
 305                         KKASSERT((struct vnode *)obj->handle == vp);
 306                         break;
 307                 case VCHR:
 308                         /*
 309                          * Make sure a device has not been revoked.
 310                          * Mappability is handled by the device layer.
 311                          */
 312                         if (vp->v_rdev == NULL) {
 313                                 error = EBADF;
 314                                 goto done;
 315                         }
 316                         break;
 317                 default:
 318                         /*
 319                          * Nothing else is mappable.
 320                          */
 321                         error = EINVAL;
 322                         goto done;
 323                 }
 324
 325                 /*
 326                  * XXX hack to handle use of /dev/zero to map anon memory (ala
 327                  * SunOS).
 328                  */
 329                 if (vp->v_type == VCHR && iszerodev(vp->v_rdev)) {
 330                         handle = NULL;
 331                         maxprot = VM_PROT_ALL;
 332                         flags |= MAP_ANON;
 333                         pos = 0;
 334                 } else {
 335                         /*
 336                          * cdevs does not provide private mappings of any kind.
 337                          */
 338                         if (vp->v_type == VCHR &&
 339                             (flags & (MAP_PRIVATE|MAP_COPY))) {
 340                                 error = EINVAL;
 341                                 goto done;
 342                         }
 343                         /*
 344                          * Ensure that file and memory protections are
 345                          * compatible.  Note that we only worry about
 346                          * writability if mapping is shared; in this case,
 347                          * current and max prot are dictated by the open file.
 348                          * XXX use the vnode instead?  Problem is: what
 349                          * credentials do we use for determination? What if
 350                          * proc does a setuid?
 351                          */
 352                         maxprot = VM_PROT_EXECUTE;      /* ??? */
 353                         if (fp->f_flag & FREAD) {
 354                                 maxprot |= VM_PROT_READ;
 355                         } else if (prot & PROT_READ) {
 356                                 error = EACCES;
 357                                 goto done;
 358                         }
 359                         /*
 360                          * If we are sharing potential changes (either via
 361                          * MAP_SHARED or via the implicit sharing of character
 362                          * device mappings), and we are trying to get write
 363                          * permission although we opened it without asking
 364                          * for it, bail out.  Check for superuser, only if
 365                          * we're at securelevel < 1, to allow the XIG X server
 366                          * to continue to work.
 367                          */
 368                         if ((flags & MAP_SHARED) != 0 || vp->v_type == VCHR) {
 369                                 if ((fp->f_flag & FWRITE) != 0) {
 370                                         struct vattr va;
 371                                         if ((error = VOP_GETATTR(vp, &va))) {
 372                                                 goto done;
 373                                         }
 374                                         if ((va.va_flags &
 375                                             (IMMUTABLE|APPEND)) == 0) {
 376                                                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
 377                                         } else if (prot & PROT_WRITE) {
 378                                                 error = EPERM;
 379                                                 goto done;
 380                                         }
 381                                 } else if ((prot & PROT_WRITE) != 0) {
 382                                         error = EACCES;
 383                                         goto done;
 384                                 }
 385                         } else {
 386                                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
 387                         }
 388                         handle = (void *)vp;
 389                 }
 390         }
 391
 392         /*
 393          * Do not allow more then a certain number of vm_map_entry structures
 394          * per process.  Scale with the number of rforks sharing the map
 395          * to make the limit reasonable for threads.
 396          */
 397         if (max_proc_mmap &&
 398             vms->vm_map.nentries >= max_proc_mmap * vms->vm_sysref.refcnt) {
 399                 error = ENOMEM;
 400                 goto done;
 401         }
 402
 403         error = vm_mmap(&vms->vm_map, &addr, size, prot, maxprot,
 404                         flags, handle, pos);
 405         if (error == 0)
 406                 *res = (void *)(addr + pageoff);
 407 done:
 408         if (fp)
 409                 fdrop(fp);
 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         lwkt_gettoken(&vm_token);
 424         error = kern_mmap(curproc->p_vmspace, uap->addr, uap->len,
 425                           uap->prot, uap->flags,
 426                           uap->fd, uap->pos, &uap->sysmsg_resultp);
 427         lwkt_reltoken(&vm_token);
 428
 429         return (error);
 430 }
 431
 432 /*
 433  * msync system call handler
 434  *
 435  * msync_args(void *addr, size_t len, int flags)
 436  *
 437  * No requirements
 438  */
 439 int
 440 sys_msync(struct msync_args *uap)
 441 {
 442         struct proc *p = curproc;
 443         vm_offset_t addr;
 444         vm_offset_t tmpaddr;
 445         vm_size_t size, pageoff;
 446         int flags;
 447         vm_map_t map;
 448         int rv;
 449
 450         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 451         size = uap->len;
 452         flags = uap->flags;
 453
 454         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 455         addr -= pageoff;
 456         size += pageoff;
 457         size = (vm_size_t) round_page(size);
 458         if (size < uap->len)            /* wrap */
 459                 return(EINVAL);
 460         tmpaddr = addr + size;          /* workaround gcc4 opt */
 461         if (tmpaddr < addr)             /* wrap */
 462                 return(EINVAL);
 463
 464         if ((flags & (MS_ASYNC|MS_INVALIDATE)) == (MS_ASYNC|MS_INVALIDATE))
 465                 return (EINVAL);
 466
 467         lwkt_gettoken(&vm_token);
 468         map = &p->p_vmspace->vm_map;
 469
 470         /*
 471          * XXX Gak!  If size is zero we are supposed to sync "all modified
 472          * pages with the region containing addr".  Unfortunately, we don't
 473          * really keep track of individual mmaps so we approximate by flushing
 474          * the range of the map entry containing addr. This can be incorrect
 475          * if the region splits or is coalesced with a neighbor.
 476          */
 477         if (size == 0) {
 478                 vm_map_entry_t entry;
 479
 480                 vm_map_lock_read(map);
 481                 rv = vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry);
 482                 if (rv == FALSE) {
 483                         vm_map_unlock_read(map);
 484                         rv = KERN_INVALID_ADDRESS;
 485                         goto done;
 486                 }
 487                 addr = entry->start;
 488                 size = entry->end - entry->start;
 489                 vm_map_unlock_read(map);
 490         }
 491
 492         /*
 493          * Clean the pages and interpret the return value.
 494          */
 495         rv = vm_map_clean(map, addr, addr + size, (flags & MS_ASYNC) == 0,
 496                           (flags & MS_INVALIDATE) != 0);
 497 done:
 498         lwkt_reltoken(&vm_token);
 499
 500         switch (rv) {
 501         case KERN_SUCCESS:
 502                 break;
 503         case KERN_INVALID_ADDRESS:
 504                 return (EINVAL);        /* Sun returns ENOMEM? */
 505         case KERN_FAILURE:
 506                 return (EIO);
 507         default:
 508                 return (EINVAL);
 509         }
 510
 511         return (0);
 512 }
 513
 514 /*
 515  * munmap system call handler
 516  *
 517  * munmap_args(void *addr, size_t len)
 518  *
 519  * No requirements
 520  */
 521 int
 522 sys_munmap(struct munmap_args *uap)
 523 {
 524         struct proc *p = curproc;
 525         vm_offset_t addr;
 526         vm_offset_t tmpaddr;
 527         vm_size_t size, pageoff;
 528         vm_map_t map;
 529
 530         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 531         size = uap->len;
 532
 533         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 534         addr -= pageoff;
 535         size += pageoff;
 536         size = (vm_size_t) round_page(size);
 537         if (size < uap->len)            /* wrap */
 538                 return(EINVAL);
 539         tmpaddr = addr + size;          /* workaround gcc4 opt */
 540         if (tmpaddr < addr)             /* wrap */
 541                 return(EINVAL);
 542
 543         if (size == 0)
 544                 return (0);
 545
 546         /*
 547          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 548          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 549          */
 550         if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 && tmpaddr > VM_MAX_USER_ADDRESS)
 551                 return (EINVAL);
 552         if (VM_MIN_USER_ADDRESS > 0 && addr < VM_MIN_USER_ADDRESS)
 553                 return (EINVAL);
 554
 555         lwkt_gettoken(&vm_token);
 556         map = &p->p_vmspace->vm_map;
 557         /*
 558          * Make sure entire range is allocated.
 559          */
 560         if (!vm_map_check_protection(map, addr, addr + size,
 561                                      VM_PROT_NONE, FALSE)) {
 562                 lwkt_reltoken(&vm_token);
 563                 return (EINVAL);
 564         }
 565         /* returns nothing but KERN_SUCCESS anyway */
 566         vm_map_remove(map, addr, addr + size);
 567         lwkt_reltoken(&vm_token);
 568         return (0);
 569 }
 570
 571 /*
 572  * mprotect_args(const void *addr, size_t len, int prot)
 573  *
 574  * MPALMOSTSAFE
 575  */
 576 int
 577 sys_mprotect(struct mprotect_args *uap)
 578 {
 579         struct proc *p = curproc;
 580         vm_offset_t addr;
 581         vm_offset_t tmpaddr;
 582         vm_size_t size, pageoff;
 583         vm_prot_t prot;
 584         int error;
 585
 586         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 587         size = uap->len;
 588         prot = uap->prot & VM_PROT_ALL;
 589 #if defined(VM_PROT_READ_IS_EXEC)
 590         if (prot & VM_PROT_READ)
 591                 prot |= VM_PROT_EXECUTE;
 592 #endif
 593
 594         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 595         addr -= pageoff;
 596         size += pageoff;
 597         size = (vm_size_t) round_page(size);
 598         if (size < uap->len)            /* wrap */
 599                 return(EINVAL);
 600         tmpaddr = addr + size;          /* workaround gcc4 opt */
 601         if (tmpaddr < addr)             /* wrap */
 602                 return(EINVAL);
 603
 604         lwkt_gettoken(&vm_token);
 605         switch (vm_map_protect(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size,
 606                                prot, FALSE)) {
 607         case KERN_SUCCESS:
 608                 error = 0;
 609                 break;
 610         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
 611                 error = EACCES;
 612                 break;
 613         default:
 614                 error = EINVAL;
 615                 break;
 616         }
 617         lwkt_reltoken(&vm_token);
 618         return (error);
 619 }
 620
 621 /*
 622  * minherit system call handler
 623  *
 624  * minherit_args(void *addr, size_t len, int inherit)
 625  *
 626  * No requirements.
 627  */
 628 int
 629 sys_minherit(struct minherit_args *uap)
 630 {
 631         struct proc *p = curproc;
 632         vm_offset_t addr;
 633         vm_offset_t tmpaddr;
 634         vm_size_t size, pageoff;
 635         vm_inherit_t inherit;
 636         int error;
 637
 638         addr = (vm_offset_t)uap->addr;
 639         size = uap->len;
 640         inherit = uap->inherit;
 641
 642         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 643         addr -= pageoff;
 644         size += pageoff;
 645         size = (vm_size_t) round_page(size);
 646         if (size < uap->len)            /* wrap */
 647                 return(EINVAL);
 648         tmpaddr = addr + size;          /* workaround gcc4 opt */
 649         if (tmpaddr < addr)             /* wrap */
 650                 return(EINVAL);
 651
 652         lwkt_gettoken(&vm_token);
 653
 654         switch (vm_map_inherit(&p->p_vmspace->vm_map, addr,
 655                                addr + size, inherit)) {
 656         case KERN_SUCCESS:
 657                 error = 0;
 658                 break;
 659         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
 660                 error = EACCES;
 661                 break;
 662         default:
 663                 error = EINVAL;
 664                 break;
 665         }
 666         lwkt_reltoken(&vm_token);
 667         return (error);
 668 }
 669
 670 /*
 671  * madvise system call handler
 672  *
 673  * madvise_args(void *addr, size_t len, int behav)
 674  *
 675  * No requirements.
 676  */
 677 int
 678 sys_madvise(struct madvise_args *uap)
 679 {
 680         struct proc *p = curproc;
 681         vm_offset_t start, end;
 682         vm_offset_t tmpaddr = (vm_offset_t)uap->addr + uap->len;
 683         int error;
 684
 685         /*
 686          * Check for illegal behavior
 687          */
 688         if (uap->behav < 0 || uap->behav >= MADV_CONTROL_END)
 689                 return (EINVAL);
 690         /*
 691          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 692          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 693          */
 694         if (tmpaddr < (vm_offset_t)uap->addr)
 695                 return (EINVAL);
 696         if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 && tmpaddr > VM_MAX_USER_ADDRESS)
 697                 return (EINVAL);
 698         if (VM_MIN_USER_ADDRESS > 0 && uap->addr < VM_MIN_USER_ADDRESS)
 699                 return (EINVAL);
 700
 701         /*
 702          * Since this routine is only advisory, we default to conservative
 703          * behavior.
 704          */
 705         start = trunc_page((vm_offset_t)uap->addr);
 706         end = round_page(tmpaddr);
 707
 708         lwkt_gettoken(&vm_token);
 709         error = vm_map_madvise(&p->p_vmspace->vm_map, start, end,
 710                                uap->behav, 0);
 711         lwkt_reltoken(&vm_token);
 712         return (error);
 713 }
 714
 715 /*
 716  * mcontrol system call handler
 717  *
 718  * mcontrol_args(void *addr, size_t len, int behav, off_t value)
 719  *
 720  * No requirements
 721  */
 722 int
 723 sys_mcontrol(struct mcontrol_args *uap)
 724 {
 725         struct proc *p = curproc;
 726         vm_offset_t start, end;
 727         vm_offset_t tmpaddr = (vm_offset_t)uap->addr + uap->len;
 728         int error;
 729
 730         /*
 731          * Check for illegal behavior
 732          */
 733         if (uap->behav < 0 || uap->behav > MADV_CONTROL_END)
 734                 return (EINVAL);
 735         /*
 736          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 737          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 738          */
 739         if (tmpaddr < (vm_offset_t) uap->addr)
 740                 return (EINVAL);
 741         if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 && tmpaddr > VM_MAX_USER_ADDRESS)
 742                 return (EINVAL);
 743         if (VM_MIN_USER_ADDRESS > 0 && uap->addr < VM_MIN_USER_ADDRESS)
 744                 return (EINVAL);
 745
 746         /*
 747          * Since this routine is only advisory, we default to conservative
 748          * behavior.
 749          */
 750         start = trunc_page((vm_offset_t)uap->addr);
 751         end = round_page(tmpaddr);
 752
 753         lwkt_gettoken(&vm_token);
 754         error = vm_map_madvise(&p->p_vmspace->vm_map, start, end,
 755                                uap->behav, uap->value);
 756         lwkt_reltoken(&vm_token);
 757         return (error);
 758 }
 759
 760
 761 /*
 762  * mincore system call handler
 763  *
 764  * mincore_args(const void *addr, size_t len, char *vec)
 765  *
 766  * No requirements
 767  */
 768 int
 769 sys_mincore(struct mincore_args *uap)
 770 {
 771         struct proc *p = curproc;
 772         vm_offset_t addr, first_addr;
 773         vm_offset_t end, cend;
 774         pmap_t pmap;
 775         vm_map_t map;
 776         char *vec;
 777         int error;
 778         int vecindex, lastvecindex;
 779         vm_map_entry_t current;
 780         vm_map_entry_t entry;
 781         int mincoreinfo;
 782         unsigned int timestamp;
 783
 784         /*
 785          * Make sure that the addresses presented are valid for user
 786          * mode.
 787          */
 788         first_addr = addr = trunc_page((vm_offset_t) uap->addr);
 789         end = addr + (vm_size_t)round_page(uap->len);
 790         if (end < addr)
 791                 return (EINVAL);
 792         if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 && end > VM_MAX_USER_ADDRESS)
 793                 return (EINVAL);
 794
 795         /*
 796          * Address of byte vector
 797          */
 798         vec = uap->vec;
 799
 800         map = &p->p_vmspace->vm_map;
 801         pmap = vmspace_pmap(p->p_vmspace);
 802
 803         lwkt_gettoken(&vm_token);
 804         vm_map_lock_read(map);
 805 RestartScan:
 806         timestamp = map->timestamp;
 807
 808         if (!vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry))
 809                 entry = entry->next;
 810
 811         /*
 812          * Do this on a map entry basis so that if the pages are not
 813          * in the current processes address space, we can easily look
 814          * up the pages elsewhere.
 815          */
 816         lastvecindex = -1;
 817         for(current = entry;
 818                 (current != &map->header) && (current->start < end);
 819                 current = current->next) {
 820
 821                 /*
 822                  * ignore submaps (for now) or null objects
 823                  */
 824                 if (current->maptype != VM_MAPTYPE_NORMAL &&
 825                     current->maptype != VM_MAPTYPE_VPAGETABLE) {
 826                         continue;
 827                 }
 828                 if (current->object.vm_object == NULL)
 829                         continue;
 830
 831                 /*
 832                  * limit this scan to the current map entry and the
 833                  * limits for the mincore call
 834                  */
 835                 if (addr < current->start)
 836                         addr = current->start;
 837                 cend = current->end;
 838                 if (cend > end)
 839                         cend = end;
 840
 841                 /*
 842                  * scan this entry one page at a time
 843                  */
 844                 while (addr < cend) {
 845                         /*
 846                          * Check pmap first, it is likely faster, also
 847                          * it can provide info as to whether we are the
 848                          * one referencing or modifying the page.
 849                          *
 850                          * If we have to check the VM object, only mess
 851                          * around with normal maps.  Do not mess around
 852                          * with virtual page tables (XXX).
 853                          */
 854                         mincoreinfo = pmap_mincore(pmap, addr);
 855                         if (mincoreinfo == 0 &&
 856                             current->maptype == VM_MAPTYPE_NORMAL) {
 857                                 vm_pindex_t pindex;
 858                                 vm_ooffset_t offset;
 859                                 vm_page_t m;
 860
 861                                 /*
 862                                  * calculate the page index into the object
 863                                  */
 864                                 offset = current->offset + (addr - current->start);
 865                                 pindex = OFF_TO_IDX(offset);
 866
 867                                 /*
 868                                  * if the page is resident, then gather
 869                                  * information about it.  spl protection is
 870                                  * required to maintain the object
 871                                  * association.  And XXX what if the page is
 872                                  * busy?  What's the deal with that?
 873                                  */
 874                                 crit_enter();
 875                                 m = vm_page_lookup(current->object.vm_object,
 876                                                     pindex);
 877                                 if (m && m->valid) {
 878                                         mincoreinfo = MINCORE_INCORE;
 879                                         if (m->dirty ||
 880                                                 pmap_is_modified(m))
 881                                                 mincoreinfo |= MINCORE_MODIFIED_OTHER;
 882                                         if ((m->flags & PG_REFERENCED) ||
 883                                                 pmap_ts_referenced(m)) {
 884                                                 vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
 885                                                 mincoreinfo |= MINCORE_REFERENCED_OTHER;
 886                                         }
 887                                 }
 888                                 crit_exit();
 889                         }
 890
 891                         /*
 892                          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
 893                          * the map, we release the lock.
 894                          */
 895                         vm_map_unlock_read(map);
 896
 897                         /*
 898                          * calculate index into user supplied byte vector
 899                          */
 900                         vecindex = OFF_TO_IDX(addr - first_addr);
 901
 902                         /*
 903                          * If we have skipped map entries, we need to make sure that
 904                          * the byte vector is zeroed for those skipped entries.
 905                          */
 906                         while((lastvecindex + 1) < vecindex) {
 907                                 error = subyte( vec + lastvecindex, 0);
 908                                 if (error) {
 909                                         error = EFAULT;
 910                                         goto done;
 911                                 }
 912                                 ++lastvecindex;
 913                         }
 914
 915                         /*
 916                          * Pass the page information to the user
 917                          */
 918                         error = subyte( vec + vecindex, mincoreinfo);
 919                         if (error) {
 920                                 error = EFAULT;
 921                                 goto done;
 922                         }
 923
 924                         /*
 925                          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
 926                          * output may be invalid.
 927                          */
 928                         vm_map_lock_read(map);
 929                         if (timestamp != map->timestamp)
 930                                 goto RestartScan;
 931
 932                         lastvecindex = vecindex;
 933                         addr += PAGE_SIZE;
 934                 }
 935         }
 936
 937         /*
 938          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
 939          * the map, we release the lock.
 940          */
 941         vm_map_unlock_read(map);
 942
 943         /*
 944          * Zero the last entries in the byte vector.
 945          */
 946         vecindex = OFF_TO_IDX(end - first_addr);
 947         while((lastvecindex + 1) < vecindex) {
 948                 error = subyte( vec + lastvecindex, 0);
 949                 if (error) {
 950                         error = EFAULT;
 951                         goto done;
 952                 }
 953                 ++lastvecindex;
 954         }
 955
 956         /*
 957          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
 958          * output may be invalid.
 959          */
 960         vm_map_lock_read(map);
 961         if (timestamp != map->timestamp)
 962                 goto RestartScan;
 963         vm_map_unlock_read(map);
 964
 965         error = 0;
 966 done:
 967         lwkt_reltoken(&vm_token);
 968         return (error);
 969 }
 970
 971 /*
 972  * mlock system call handler
 973  *
 974  * mlock_args(const void *addr, size_t len)
 975  *
 976  * No requirements
 977  */
 978 int
 979 sys_mlock(struct mlock_args *uap)
 980 {
 981         vm_offset_t addr;
 982         vm_offset_t tmpaddr;
 983         vm_size_t size, pageoff;
 984         struct thread *td = curthread;
 985         struct proc *p = td->td_proc;
 986         int error;
 987
 988         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 989         size = uap->len;
 990
 991         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 992         addr -= pageoff;
 993         size += pageoff;
 994         size = (vm_size_t) round_page(size);
 995         if (size < uap->len)            /* wrap */
 996                 return(EINVAL);
 997         tmpaddr = addr + size;          /* workaround gcc4 opt */
 998         if (tmpaddr < addr)             /* wrap */
 999                 return (EINVAL);
1000
1001         if (atop(size) + vmstats.v_wire_count > vm_page_max_wired)
1002                 return (EAGAIN);
1003
1004         lwkt_gettoken(&vm_token);
1005 #ifdef pmap_wired_count
1006         if (size + ptoa(pmap_wired_count(vm_map_pmap(&p->p_vmspace->vm_map))) >
1007             p->p_rlimit[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur) {
1008                 lwkt_reltoken(&vm_token);
1009                 return (ENOMEM);
1010         }
1011 #else
1012         error = priv_check_cred(td->td_ucred, PRIV_ROOT, 0);
1013         if (error) {
1014                 lwkt_reltoken(&vm_token);
1015                 return (error);
1016         }
1017 #endif
1018         error = vm_map_unwire(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size, FALSE);
1019         lwkt_reltoken(&vm_token);
1020         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
1021 }
1022
1023 /*
1024  * mlockall_args(int how)
1025  *
1026  * Dummy routine, doesn't actually do anything.
1027  *
1028  * No requirements
1029  */
1030 int
1031 sys_mlockall(struct mlockall_args *uap)
1032 {
1033         return (ENOSYS);
1034 }
1035
1036 /*
1037  * munlockall_args(void)
1038  *
1039  * Dummy routine, doesn't actually do anything.
1040  *
1041  * No requirements
1042  */
1043 int
1044 sys_munlockall(struct munlockall_args *uap)
1045 {
1046         return (ENOSYS);
1047 }
1048
1049 /*
1050  * munlock system call handler
1051  *
1052  * munlock_args(const void *addr, size_t len)
1053  *
1054  * No requirements
1055  */
1056 int
1057 sys_munlock(struct munlock_args *uap)
1058 {
1059         struct thread *td = curthread;
1060         struct proc *p = td->td_proc;
1061         vm_offset_t addr;
1062         vm_offset_t tmpaddr;
1063         vm_size_t size, pageoff;
1064         int error;
1065
1066         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
1067         size = uap->len;
1068
1069         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
1070         addr -= pageoff;
1071         size += pageoff;
1072         size = (vm_size_t) round_page(size);
1073
1074         tmpaddr = addr + size;
1075         if (tmpaddr < addr)             /* wrap */
1076                 return (EINVAL);
1077
1078 #ifndef pmap_wired_count
1079         error = priv_check(td, PRIV_ROOT);
1080         if (error)
1081                 return (error);
1082 #endif
1083
1084         lwkt_gettoken(&vm_token);
1085         error = vm_map_unwire(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size, TRUE);
1086         lwkt_reltoken(&vm_token);
1087         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
1088 }
1089
1090 /*
1091  * Internal version of mmap.
1092  * Currently used by mmap, exec, and sys5 shared memory.
1093  * Handle is either a vnode pointer or NULL for MAP_ANON.
1094  *
1095  * No requirements; kern_mmap path holds the vm_token
1096  */
1097 int
1098 vm_mmap(vm_map_t map, vm_offset_t *addr, vm_size_t size, vm_prot_t prot,
1099         vm_prot_t maxprot, int flags, void *handle, vm_ooffset_t foff)
1100 {
1101         boolean_t fitit;
1102         vm_object_t object;
1103         vm_offset_t eaddr;
1104         vm_size_t   esize;
1105         struct vnode *vp;
1106         struct thread *td = curthread;
1107         struct proc *p;
1108         int rv = KERN_SUCCESS;
1109         off_t objsize;
1110         int docow;
1111
1112         if (size == 0)
1113                 return (0);
1114
1115         objsize = round_page(size);
1116         if (objsize < size)
1117                 return (EINVAL);
1118         size = objsize;
1119
1120         lwkt_gettoken(&vm_token);
1121
1122         /*
1123          * XXX messy code, fixme
1124          *
1125          * NOTE: Overflow checks require discrete statements or GCC4
1126          * will optimize it out.
1127          */
1128         if ((p = curproc) != NULL && map == &p->p_vmspace->vm_map) {
1129                 esize = map->size + size;       /* workaround gcc4 opt */
1130                 if (esize < map->size ||
1131                     esize > p->p_rlimit[RLIMIT_VMEM].rlim_cur) {
1132                         lwkt_reltoken(&vm_token);
1133                         return(ENOMEM);
1134                 }
1135         }
1136
1137         /*
1138          * We currently can only deal with page aligned file offsets.
1139          * The check is here rather than in the syscall because the
1140          * kernel calls this function internally for other mmaping
1141          * operations (such as in exec) and non-aligned offsets will
1142          * cause pmap inconsistencies...so we want to be sure to
1143          * disallow this in all cases.
1144          *
1145          * NOTE: Overflow checks require discrete statements or GCC4
1146          * will optimize it out.
1147          */
1148         if (foff & PAGE_MASK) {
1149                 lwkt_reltoken(&vm_token);
1150                 return (EINVAL);
1151         }
1152
1153         if ((flags & (MAP_FIXED | MAP_TRYFIXED)) == 0) {
1154                 fitit = TRUE;
1155                 *addr = round_page(*addr);
1156         } else {
1157                 if (*addr != trunc_page(*addr)) {
1158                         lwkt_reltoken(&vm_token);
1159                         return (EINVAL);
1160                 }
1161                 eaddr = *addr + size;
1162                 if (eaddr < *addr) {
1163                         lwkt_reltoken(&vm_token);
1164                         return (EINVAL);
1165                 }
1166                 fitit = FALSE;
1167                 if ((flags & MAP_TRYFIXED) == 0)
1168                         vm_map_remove(map, *addr, *addr + size);
1169         }
1170
1171         /*
1172          * Lookup/allocate object.
1173          */
1174         if (flags & MAP_ANON) {
1175                 /*
1176                  * Unnamed anonymous regions always start at 0.
1177                  */
1178                 if (handle) {
1179                         /*
1180                          * Default memory object
1181                          */
1182                         object = default_pager_alloc(handle, objsize,
1183                                                      prot, foff);
1184                         if (object == NULL) {
1185                                 lwkt_reltoken(&vm_token);
1186                                 return(ENOMEM);
1187                         }
1188                         docow = MAP_PREFAULT_PARTIAL;
1189                 } else {
1190                         /*
1191                          * Implicit single instance of a default memory
1192                          * object, so we don't need a VM object yet.
1193                          */
1194                         foff = 0;
1195                         object = NULL;
1196                         docow = 0;
1197                 }
1198                 vp = NULL;
1199         } else {
1200                 vp = (struct vnode *)handle;
1201                 if (vp->v_type == VCHR) {
1202                         /*
1203                          * Device mappings (device size unknown?).
1204                          * Force them to be shared.
1205                          */
1206                         handle = (void *)(intptr_t)vp->v_rdev;
1207                         object = dev_pager_alloc(handle, objsize, prot, foff);
1208                         if (object == NULL) {
1209                                 lwkt_reltoken(&vm_token);
1210                                 return(EINVAL);
1211                         }
1212                         docow = MAP_PREFAULT_PARTIAL;
1213                         flags &= ~(MAP_PRIVATE|MAP_COPY);
1214                         flags |= MAP_SHARED;
1215                 } else {
1216                         /*
1217                          * Regular file mapping (typically).  The attribute
1218                          * check is for the link count test only.  Mmapble
1219                          * vnodes must already have a VM object assigned.
1220                          */
1221                         struct vattr vat;
1222                         int error;
1223
1224                         error = VOP_GETATTR(vp, &vat);
1225                         if (error) {
1226                                 lwkt_reltoken(&vm_token);
1227                                 return (error);
1228                         }
1229                         docow = MAP_PREFAULT_PARTIAL;
1230                         object = vnode_pager_reference(vp);
1231                         if (object == NULL && vp->v_type == VREG) {
1232                                 lwkt_reltoken(&vm_token);
1233                                 kprintf("Warning: cannot mmap vnode %p, no "
1234                                         "object\n", vp);
1235                                 return(EINVAL);
1236                         }
1237
1238                         /*
1239                          * If it is a regular file without any references
1240                          * we do not need to sync it.
1241                          */
1242                         if (vp->v_type == VREG && vat.va_nlink == 0) {
1243                                 flags |= MAP_NOSYNC;
1244                         }
1245                 }
1246         }
1247
1248         /*
1249          * Deal with the adjusted flags
1250          */
1251         if ((flags & (MAP_ANON|MAP_SHARED)) == 0)
1252                 docow |= MAP_COPY_ON_WRITE;
1253         if (flags & MAP_NOSYNC)
1254                 docow |= MAP_DISABLE_SYNCER;
1255         if (flags & MAP_NOCORE)
1256                 docow |= MAP_DISABLE_COREDUMP;
1257
1258 #if defined(VM_PROT_READ_IS_EXEC)
1259         if (prot & VM_PROT_READ)
1260                 prot |= VM_PROT_EXECUTE;
1261
1262         if (maxprot & VM_PROT_READ)
1263                 maxprot |= VM_PROT_EXECUTE;
1264 #endif
1265
1266         /*
1267          * This may place the area in its own page directory if (size) is
1268          * large enough, otherwise it typically returns its argument.
1269          */
1270         if (fitit) {
1271                 *addr = pmap_addr_hint(object, *addr, size);
1272         }
1273
1274         /*
1275          * Stack mappings need special attention.
1276          *
1277          * Mappings that use virtual page tables will default to storing
1278          * the page table at offset 0.
1279          */
1280         if (flags & MAP_STACK) {
1281                 rv = vm_map_stack(map, *addr, size, flags,
1282                                   prot, maxprot, docow);
1283         } else if (flags & MAP_VPAGETABLE) {
1284                 rv = vm_map_find(map, object, foff, addr, size, PAGE_SIZE,
1285                                  fitit, VM_MAPTYPE_VPAGETABLE,
1286                                  prot, maxprot, docow);
1287         } else {
1288                 rv = vm_map_find(map, object, foff, addr, size, PAGE_SIZE,
1289                                  fitit, VM_MAPTYPE_NORMAL,
1290                                  prot, maxprot, docow);
1291         }
1292
1293         if (rv != KERN_SUCCESS) {
1294                 /*
1295                  * Lose the object reference. Will destroy the
1296                  * object if it's an unnamed anonymous mapping
1297                  * or named anonymous without other references.
1298                  */
1299                 vm_object_deallocate(object);
1300                 goto out;
1301         }
1302
1303         /*
1304          * Shared memory is also shared with children.
1305          */
1306         if (flags & (MAP_SHARED|MAP_INHERIT)) {
1307                 rv = vm_map_inherit(map, *addr, *addr + size, VM_INHERIT_SHARE);
1308                 if (rv != KERN_SUCCESS) {
1309                         vm_map_remove(map, *addr, *addr + size);
1310                         goto out;
1311                 }
1312         }
1313
1314         /*
1315          * Set the access time on the vnode
1316          */
1317         if (vp != NULL)
1318                 vn_mark_atime(vp, td);
1319 out:
1320         lwkt_reltoken(&vm_token);
1321
1322         switch (rv) {
1323         case KERN_SUCCESS:
1324                 return (0);
1325         case KERN_INVALID_ADDRESS:
1326         case KERN_NO_SPACE:
1327                 return (ENOMEM);
1328         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
1329                 return (EACCES);
1330         default:
1331                 return (EINVAL);
1332         }
1333 }