sys/vm/vm_mmap.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1988 University of Utah.
   3  * Copyright (c) 1991, 1993
   4  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
   8  * Science Department.
   9  *
  10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  11  * modification, are permitted provided that the following conditions
  12  * are met:
  13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  18  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  19  *    must display the following acknowledgement:
  20  *      This product includes software developed by the University of
  21  *      California, Berkeley and its contributors.
  22  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  23  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  24  *    without specific prior written permission.
  25  *
  26  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  27  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  28  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  29  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  30  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  31  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  32  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  33  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  34  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  35  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  36  * SUCH DAMAGE.
  37  *
  38  * from: Utah $Hdr: vm_mmap.c 1.6 91/10/21$
  39  *
  40  *      @(#)vm_mmap.c   8.4 (Berkeley) 1/12/94
  41  * $FreeBSD: src/sys/vm/vm_mmap.c,v 1.108.2.6 2002/07/02 20:06:19 dillon Exp $
  42  * $DragonFly: src/sys/vm/vm_mmap.c,v 1.39 2007/04/30 07:18:57 dillon Exp $
  43  */
  44
  45 /*
  46  * Mapped file (mmap) interface to VM
  47  */
  48
  49 #include <sys/param.h>
  50 #include <sys/kernel.h>
  51 #include <sys/systm.h>
  52 #include <sys/sysproto.h>
  53 #include <sys/filedesc.h>
  54 #include <sys/kern_syscall.h>
  55 #include <sys/proc.h>
  56 #include <sys/priv.h>
  57 #include <sys/resource.h>
  58 #include <sys/resourcevar.h>
  59 #include <sys/vnode.h>
  60 #include <sys/fcntl.h>
  61 #include <sys/file.h>
  62 #include <sys/mman.h>
  63 #include <sys/conf.h>
  64 #include <sys/stat.h>
  65 #include <sys/vmmeter.h>
  66 #include <sys/sysctl.h>
  67
  68 #include <vm/vm.h>
  69 #include <vm/vm_param.h>
  70 #include <sys/lock.h>
  71 #include <vm/pmap.h>
  72 #include <vm/vm_map.h>
  73 #include <vm/vm_object.h>
  74 #include <vm/vm_page.h>
  75 #include <vm/vm_pager.h>
  76 #include <vm/vm_pageout.h>
  77 #include <vm/vm_extern.h>
  78 #include <vm/vm_page.h>
  79 #include <vm/vm_kern.h>
  80
  81 #include <sys/file2.h>
  82 #include <sys/thread2.h>
  83
  84 static int max_proc_mmap;
  85 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, max_proc_mmap, CTLFLAG_RW, &max_proc_mmap, 0, "");
  86 int vkernel_enable;
  87 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, vkernel_enable, CTLFLAG_RW, &vkernel_enable, 0, "");
  88
  89 /*
  90  * Set the maximum number of vm_map_entry structures per process.  Roughly
  91  * speaking vm_map_entry structures are tiny, so allowing them to eat 1/100
  92  * of our KVM malloc space still results in generous limits.  We want a
  93  * default that is good enough to prevent the kernel running out of resources
  94  * if attacked from compromised user account but generous enough such that
  95  * multi-threaded processes are not unduly inconvenienced.
  96  */
  97
  98 static void vmmapentry_rsrc_init (void *);
  99 SYSINIT(vmmersrc, SI_BOOT1_POST, SI_ORDER_ANY, vmmapentry_rsrc_init, NULL)
 100
 101 static void
 102 vmmapentry_rsrc_init(void *dummy)
 103 {
 104     max_proc_mmap = KvaSize / sizeof(struct vm_map_entry);
 105     max_proc_mmap /= 100;
 106 }
 107
 108 /* ARGSUSED */
 109 int
 110 sys_sbrk(struct sbrk_args *uap)
 111 {
 112         /* Not yet implemented */
 113         return (EOPNOTSUPP);
 114 }
 115
 116 /*
 117  * sstk_args(int incr)
 118  */
 119 /* ARGSUSED */
 120 int
 121 sys_sstk(struct sstk_args *uap)
 122 {
 123         /* Not yet implemented */
 124         return (EOPNOTSUPP);
 125 }
 126
 127 /*
 128  * mmap_args(void *addr, size_t len, int prot, int flags, int fd,
 129  *              long pad, off_t pos)
 130  *
 131  * Memory Map (mmap) system call.  Note that the file offset
 132  * and address are allowed to be NOT page aligned, though if
 133  * the MAP_FIXED flag it set, both must have the same remainder
 134  * modulo the PAGE_SIZE (POSIX 1003.1b).  If the address is not
 135  * page-aligned, the actual mapping starts at trunc_page(addr)
 136  * and the return value is adjusted up by the page offset.
 137  *
 138  * Generally speaking, only character devices which are themselves
 139  * memory-based, such as a video framebuffer, can be mmap'd.  Otherwise
 140  * there would be no cache coherency between a descriptor and a VM mapping
 141  * both to the same character device.
 142  *
 143  * Block devices can be mmap'd no matter what they represent.  Cache coherency
 144  * is maintained as long as you do not write directly to the underlying
 145  * character device.
 146  */
 147
 148 int
 149 kern_mmap(struct vmspace *vms, caddr_t uaddr, size_t ulen,
 150           int uprot, int uflags, int fd, off_t upos, void **res)
 151 {
 152         struct thread *td = curthread;
 153         struct proc *p = td->td_proc;
 154         struct file *fp = NULL;
 155         struct vnode *vp;
 156         vm_offset_t addr;
 157         vm_offset_t tmpaddr;
 158         vm_size_t size, pageoff;
 159         vm_prot_t prot, maxprot;
 160         void *handle;
 161         int flags, error;
 162         int disablexworkaround;
 163         off_t pos;
 164         vm_object_t obj;
 165
 166         KKASSERT(p);
 167
 168         addr = (vm_offset_t) uaddr;
 169         size = ulen;
 170         prot = uprot & VM_PROT_ALL;
 171         flags = uflags;
 172         pos = upos;
 173
 174         /*
 175          * Make sure mapping fits into numeric range etc.
 176          *
 177          * NOTE: We support the full unsigned range for size now.
 178          */
 179         if (((flags & MAP_ANON) && fd != -1))
 180                 return (EINVAL);
 181
 182         if (flags & MAP_STACK) {
 183                 if ((fd != -1) ||
 184                     ((prot & (PROT_READ | PROT_WRITE)) != (PROT_READ | PROT_WRITE)))
 185                         return (EINVAL);
 186                 flags |= MAP_ANON;
 187                 pos = 0;
 188         }
 189
 190         /*
 191          * Virtual page tables cannot be used with MAP_STACK.  Apart from
 192          * it not making any sense, the aux union is used by both
 193          * types.
 194          *
 195          * Because the virtual page table is stored in the backing object
 196          * and might be updated by the kernel, the mapping must be R+W.
 197          */
 198         if (flags & MAP_VPAGETABLE) {
 199                 if (vkernel_enable == 0)
 200                         return (EOPNOTSUPP);
 201                 if (flags & MAP_STACK)
 202                         return (EINVAL);
 203                 if ((prot & (PROT_READ|PROT_WRITE)) != (PROT_READ|PROT_WRITE))
 204                         return (EINVAL);
 205         }
 206
 207         /*
 208          * Align the file position to a page boundary,
 209          * and save its page offset component.
 210          */
 211         pageoff = (pos & PAGE_MASK);
 212         pos -= pageoff;
 213
 214         /* Adjust size for rounding (on both ends). */
 215         size += pageoff;                        /* low end... */
 216         size = (vm_size_t) round_page(size);    /* hi end */
 217         if (size < ulen)                        /* wrap */
 218                 return(EINVAL);
 219
 220         /*
 221          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 222          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 223          */
 224         if (flags & (MAP_FIXED | MAP_TRYFIXED)) {
 225                 /*
 226                  * The specified address must have the same remainder
 227                  * as the file offset taken modulo PAGE_SIZE, so it
 228                  * should be aligned after adjustment by pageoff.
 229                  */
 230                 addr -= pageoff;
 231                 if (addr & PAGE_MASK)
 232                         return (EINVAL);
 233
 234                 /*
 235                  * Address range must be all in user VM space and not wrap.
 236                  */
 237                 tmpaddr = addr + size;
 238                 if (tmpaddr < addr)
 239                         return (EINVAL);
 240                 if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 && tmpaddr > VM_MAX_USER_ADDRESS)
 241                         return (EINVAL);
 242                 if (VM_MIN_USER_ADDRESS > 0 && addr < VM_MIN_USER_ADDRESS)
 243                         return (EINVAL);
 244         } else {
 245                 /*
 246                  * Set a reasonable start point for the hint if it was
 247                  * not specified or if it falls within the heap space.
 248                  * Hinted mmap()s do not allocate out of the heap space.
 249                  */
 250                 if (addr == 0 ||
 251                     (addr >= round_page((vm_offset_t)vms->vm_taddr) &&
 252                      addr < round_page((vm_offset_t)vms->vm_daddr + maxdsiz)))
 253                         addr = round_page((vm_offset_t)vms->vm_daddr + maxdsiz);
 254         }
 255
 256         if (flags & MAP_ANON) {
 257                 /*
 258                  * Mapping blank space is trivial.
 259                  */
 260                 handle = NULL;
 261                 maxprot = VM_PROT_ALL;
 262                 pos = 0;
 263         } else {
 264                 /*
 265                  * Mapping file, get fp for validation. Obtain vnode and make
 266                  * sure it is of appropriate type.
 267                  */
 268                 fp = holdfp(p->p_fd, fd, -1);
 269                 if (fp == NULL)
 270                         return (EBADF);
 271                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
 272                         error = EINVAL;
 273                         goto done;
 274                 }
 275                 /*
 276                  * POSIX shared-memory objects are defined to have
 277                  * kernel persistence, and are not defined to support
 278                  * read(2)/write(2) -- or even open(2).  Thus, we can
 279                  * use MAP_ASYNC to trade on-disk coherence for speed.
 280                  * The shm_open(3) library routine turns on the FPOSIXSHM
 281                  * flag to request this behavior.
 282                  */
 283                 if (fp->f_flag & FPOSIXSHM)
 284                         flags |= MAP_NOSYNC;
 285                 vp = (struct vnode *) fp->f_data;
 286
 287                 /*
 288                  * Validate the vnode for the operation.
 289                  */
 290                 switch(vp->v_type) {
 291                 case VREG:
 292                         /*
 293                          * Get the proper underlying object
 294                          */
 295                         if ((obj = vp->v_object) == NULL) {
 296                                 error = EINVAL;
 297                                 goto done;
 298                         }
 299                         KKASSERT((struct vnode *)obj->handle == vp);
 300                         break;
 301                 case VCHR:
 302                         /*
 303                          * Make sure a device has not been revoked.
 304                          * Mappability is handled by the device layer.
 305                          */
 306                         if (vp->v_rdev == NULL) {
 307                                 error = EBADF;
 308                                 goto done;
 309                         }
 310                         break;
 311                 default:
 312                         /*
 313                          * Nothing else is mappable.
 314                          */
 315                         error = EINVAL;
 316                         goto done;
 317                 }
 318
 319                 /*
 320                  * XXX hack to handle use of /dev/zero to map anon memory (ala
 321                  * SunOS).
 322                  */
 323                 if (vp->v_type == VCHR && iszerodev(vp->v_rdev)) {
 324                         handle = NULL;
 325                         maxprot = VM_PROT_ALL;
 326                         flags |= MAP_ANON;
 327                         pos = 0;
 328                 } else {
 329                         /*
 330                          * cdevs does not provide private mappings of any kind.
 331                          */
 332                         /*
 333                          * However, for XIG X server to continue to work,
 334                          * we should allow the superuser to do it anyway.
 335                          * We only allow it at securelevel < 1.
 336                          * (Because the XIG X server writes directly to video
 337                          * memory via /dev/mem, it should never work at any
 338                          * other securelevel.
 339                          * XXX this will have to go
 340                          */
 341                         if (securelevel >= 1)
 342                                 disablexworkaround = 1;
 343                         else
 344                                 disablexworkaround = priv_check(td, PRIV_ROOT);
 345                         if (vp->v_type == VCHR && disablexworkaround &&
 346                             (flags & (MAP_PRIVATE|MAP_COPY))) {
 347                                 error = EINVAL;
 348                                 goto done;
 349                         }
 350                         /*
 351                          * Ensure that file and memory protections are
 352                          * compatible.  Note that we only worry about
 353                          * writability if mapping is shared; in this case,
 354                          * current and max prot are dictated by the open file.
 355                          * XXX use the vnode instead?  Problem is: what
 356                          * credentials do we use for determination? What if
 357                          * proc does a setuid?
 358                          */
 359                         maxprot = VM_PROT_EXECUTE;      /* ??? */
 360                         if (fp->f_flag & FREAD) {
 361                                 maxprot |= VM_PROT_READ;
 362                         } else if (prot & PROT_READ) {
 363                                 error = EACCES;
 364                                 goto done;
 365                         }
 366                         /*
 367                          * If we are sharing potential changes (either via
 368                          * MAP_SHARED or via the implicit sharing of character
 369                          * device mappings), and we are trying to get write
 370                          * permission although we opened it without asking
 371                          * for it, bail out.  Check for superuser, only if
 372                          * we're at securelevel < 1, to allow the XIG X server
 373                          * to continue to work.
 374                          */
 375
 376                         if ((flags & MAP_SHARED) != 0 ||
 377                             (vp->v_type == VCHR && disablexworkaround)) {
 378                                 if ((fp->f_flag & FWRITE) != 0) {
 379                                         struct vattr va;
 380                                         if ((error = VOP_GETATTR(vp, &va))) {
 381                                                 goto done;
 382                                         }
 383                                         if ((va.va_flags &
 384                                             (IMMUTABLE|APPEND)) == 0) {
 385                                                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
 386                                         } else if (prot & PROT_WRITE) {
 387                                                 error = EPERM;
 388                                                 goto done;
 389                                         }
 390                                 } else if ((prot & PROT_WRITE) != 0) {
 391                                         error = EACCES;
 392                                         goto done;
 393                                 }
 394                         } else {
 395                                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
 396                         }
 397                         handle = (void *)vp;
 398                 }
 399         }
 400
 401         /*
 402          * Do not allow more then a certain number of vm_map_entry structures
 403          * per process.  Scale with the number of rforks sharing the map
 404          * to make the limit reasonable for threads.
 405          */
 406         if (max_proc_mmap &&
 407             vms->vm_map.nentries >= max_proc_mmap * vms->vm_sysref.refcnt) {
 408                 error = ENOMEM;
 409                 goto done;
 410         }
 411
 412         error = vm_mmap(&vms->vm_map, &addr, size, prot, maxprot,
 413                         flags, handle, pos);
 414         if (error == 0)
 415                 *res = (void *)(addr + pageoff);
 416 done:
 417         if (fp)
 418                 fdrop(fp);
 419         return (error);
 420 }
 421
 422 int
 423 sys_mmap(struct mmap_args *uap)
 424 {
 425         int error;
 426
 427         error = kern_mmap(curproc->p_vmspace, uap->addr, uap->len,
 428                           uap->prot, uap->flags,
 429                           uap->fd, uap->pos, &uap->sysmsg_resultp);
 430
 431         return (error);
 432 }
 433
 434 /*
 435  * msync_args(void *addr, size_t len, int flags)
 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          * XXX Gak!  If size is zero we are supposed to sync "all modified
 469          * pages with the region containing addr".  Unfortunately, we don't
 470          * really keep track of individual mmaps so we approximate by flushing
 471          * the range of the map entry containing addr. This can be incorrect
 472          * if the region splits or is coalesced with a neighbor.
 473          */
 474         if (size == 0) {
 475                 vm_map_entry_t entry;
 476
 477                 vm_map_lock_read(map);
 478                 rv = vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry);
 479                 vm_map_unlock_read(map);
 480                 if (rv == FALSE)
 481                         return (EINVAL);
 482                 addr = entry->start;
 483                 size = entry->end - entry->start;
 484         }
 485
 486         /*
 487          * Clean the pages and interpret the return value.
 488          */
 489         rv = vm_map_clean(map, addr, addr + size, (flags & MS_ASYNC) == 0,
 490             (flags & MS_INVALIDATE) != 0);
 491
 492         switch (rv) {
 493         case KERN_SUCCESS:
 494                 break;
 495         case KERN_INVALID_ADDRESS:
 496                 return (EINVAL);        /* Sun returns ENOMEM? */
 497         case KERN_FAILURE:
 498                 return (EIO);
 499         default:
 500                 return (EINVAL);
 501         }
 502
 503         return (0);
 504 }
 505
 506 /*
 507  * munmap_args(void *addr, size_t len)
 508  */
 509 int
 510 sys_munmap(struct munmap_args *uap)
 511 {
 512         struct proc *p = curproc;
 513         vm_offset_t addr;
 514         vm_offset_t tmpaddr;
 515         vm_size_t size, pageoff;
 516         vm_map_t map;
 517
 518         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 519         size = uap->len;
 520
 521         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 522         addr -= pageoff;
 523         size += pageoff;
 524         size = (vm_size_t) round_page(size);
 525         if (size < uap->len)            /* wrap */
 526                 return(EINVAL);
 527         tmpaddr = addr + size;          /* workaround gcc4 opt */
 528         if (tmpaddr < addr)             /* wrap */
 529                 return(EINVAL);
 530
 531         if (size == 0)
 532                 return (0);
 533
 534         /*
 535          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 536          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 537          */
 538         if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 && tmpaddr > VM_MAX_USER_ADDRESS)
 539                 return (EINVAL);
 540         if (VM_MIN_USER_ADDRESS > 0 && addr < VM_MIN_USER_ADDRESS)
 541                 return (EINVAL);
 542         map = &p->p_vmspace->vm_map;
 543         /*
 544          * Make sure entire range is allocated.
 545          */
 546         if (!vm_map_check_protection(map, addr, addr + size, VM_PROT_NONE))
 547                 return (EINVAL);
 548         /* returns nothing but KERN_SUCCESS anyway */
 549         vm_map_remove(map, addr, addr + size);
 550         return (0);
 551 }
 552
 553 /*
 554  * mprotect_args(const void *addr, size_t len, int prot)
 555  */
 556 int
 557 sys_mprotect(struct mprotect_args *uap)
 558 {
 559         struct proc *p = curproc;
 560         vm_offset_t addr;
 561         vm_offset_t tmpaddr;
 562         vm_size_t size, pageoff;
 563         vm_prot_t prot;
 564
 565         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 566         size = uap->len;
 567         prot = uap->prot & VM_PROT_ALL;
 568 #if defined(VM_PROT_READ_IS_EXEC)
 569         if (prot & VM_PROT_READ)
 570                 prot |= VM_PROT_EXECUTE;
 571 #endif
 572
 573         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 574         addr -= pageoff;
 575         size += pageoff;
 576         size = (vm_size_t) round_page(size);
 577         if (size < uap->len)            /* wrap */
 578                 return(EINVAL);
 579         tmpaddr = addr + size;          /* workaround gcc4 opt */
 580         if (tmpaddr < addr)             /* wrap */
 581                 return(EINVAL);
 582
 583         switch (vm_map_protect(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size, prot,
 584                 FALSE)) {
 585         case KERN_SUCCESS:
 586                 return (0);
 587         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
 588                 return (EACCES);
 589         }
 590         return (EINVAL);
 591 }
 592
 593 /*
 594  * minherit_args(void *addr, size_t len, int inherit)
 595  */
 596 int
 597 sys_minherit(struct minherit_args *uap)
 598 {
 599         struct proc *p = curproc;
 600         vm_offset_t addr;
 601         vm_offset_t tmpaddr;
 602         vm_size_t size, pageoff;
 603         vm_inherit_t inherit;
 604
 605         addr = (vm_offset_t)uap->addr;
 606         size = uap->len;
 607         inherit = uap->inherit;
 608
 609         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 610         addr -= pageoff;
 611         size += pageoff;
 612         size = (vm_size_t) round_page(size);
 613         if (size < uap->len)            /* wrap */
 614                 return(EINVAL);
 615         tmpaddr = addr + size;          /* workaround gcc4 opt */
 616         if (tmpaddr < addr)             /* wrap */
 617                 return(EINVAL);
 618
 619         switch (vm_map_inherit(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr+size,
 620             inherit)) {
 621         case KERN_SUCCESS:
 622                 return (0);
 623         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
 624                 return (EACCES);
 625         }
 626         return (EINVAL);
 627 }
 628
 629 /*
 630  * madvise_args(void *addr, size_t len, int behav)
 631  */
 632 /* ARGSUSED */
 633 int
 634 sys_madvise(struct madvise_args *uap)
 635 {
 636         struct proc *p = curproc;
 637         vm_offset_t start, end;
 638         vm_offset_t tmpaddr = (vm_offset_t)uap->addr + uap->len;
 639
 640         /*
 641          * Check for illegal behavior
 642          */
 643         if (uap->behav < 0 || uap->behav >= MADV_CONTROL_END)
 644                 return (EINVAL);
 645         /*
 646          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 647          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 648          */
 649         if (tmpaddr < (vm_offset_t)uap->addr)
 650                 return (EINVAL);
 651         if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 && tmpaddr > VM_MAX_USER_ADDRESS)
 652                 return (EINVAL);
 653         if (VM_MIN_USER_ADDRESS > 0 && uap->addr < VM_MIN_USER_ADDRESS)
 654                 return (EINVAL);
 655
 656         /*
 657          * Since this routine is only advisory, we default to conservative
 658          * behavior.
 659          */
 660         start = trunc_page((vm_offset_t)uap->addr);
 661         end = round_page(tmpaddr);
 662
 663         return (vm_map_madvise(&p->p_vmspace->vm_map, start, end,
 664                                uap->behav, 0));
 665 }
 666
 667 /*
 668  * mcontrol_args(void *addr, size_t len, int behav, off_t value)
 669  */
 670 /* ARGSUSED */
 671 int
 672 sys_mcontrol(struct mcontrol_args *uap)
 673 {
 674         struct proc *p = curproc;
 675         vm_offset_t start, end;
 676         vm_offset_t tmpaddr = (vm_offset_t)uap->addr + uap->len;
 677
 678         /*
 679          * Check for illegal behavior
 680          */
 681         if (uap->behav < 0 || uap->behav > MADV_CONTROL_END)
 682                 return (EINVAL);
 683         /*
 684          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 685          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 686          */
 687         if (tmpaddr < (vm_offset_t) uap->addr)
 688                 return (EINVAL);
 689         if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 && tmpaddr > VM_MAX_USER_ADDRESS)
 690                 return (EINVAL);
 691         if (VM_MIN_USER_ADDRESS > 0 && uap->addr < VM_MIN_USER_ADDRESS)
 692                 return (EINVAL);
 693
 694         /*
 695          * Since this routine is only advisory, we default to conservative
 696          * behavior.
 697          */
 698         start = trunc_page((vm_offset_t)uap->addr);
 699         end = round_page(tmpaddr);
 700
 701         return (vm_map_madvise(&p->p_vmspace->vm_map, start, end,
 702                                uap->behav, uap->value));
 703 }
 704
 705
 706 /*
 707  * mincore_args(const void *addr, size_t len, char *vec)
 708  */
 709 /* ARGSUSED */
 710 int
 711 sys_mincore(struct mincore_args *uap)
 712 {
 713         struct proc *p = curproc;
 714         vm_offset_t addr, first_addr;
 715         vm_offset_t end, cend;
 716         pmap_t pmap;
 717         vm_map_t map;
 718         char *vec;
 719         int error;
 720         int vecindex, lastvecindex;
 721         vm_map_entry_t current;
 722         vm_map_entry_t entry;
 723         int mincoreinfo;
 724         unsigned int timestamp;
 725
 726         /*
 727          * Make sure that the addresses presented are valid for user
 728          * mode.
 729          */
 730         first_addr = addr = trunc_page((vm_offset_t) uap->addr);
 731         end = addr + (vm_size_t)round_page(uap->len);
 732         if (end < addr)
 733                 return (EINVAL);
 734         if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 && end > VM_MAX_USER_ADDRESS)
 735                 return (EINVAL);
 736
 737         /*
 738          * Address of byte vector
 739          */
 740         vec = uap->vec;
 741
 742         map = &p->p_vmspace->vm_map;
 743         pmap = vmspace_pmap(p->p_vmspace);
 744
 745         vm_map_lock_read(map);
 746 RestartScan:
 747         timestamp = map->timestamp;
 748
 749         if (!vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry))
 750                 entry = entry->next;
 751
 752         /*
 753          * Do this on a map entry basis so that if the pages are not
 754          * in the current processes address space, we can easily look
 755          * up the pages elsewhere.
 756          */
 757         lastvecindex = -1;
 758         for(current = entry;
 759                 (current != &map->header) && (current->start < end);
 760                 current = current->next) {
 761
 762                 /*
 763                  * ignore submaps (for now) or null objects
 764                  */
 765                 if (current->maptype != VM_MAPTYPE_NORMAL &&
 766                     current->maptype != VM_MAPTYPE_VPAGETABLE) {
 767                         continue;
 768                 }
 769                 if (current->object.vm_object == NULL)
 770                         continue;
 771
 772                 /*
 773                  * limit this scan to the current map entry and the
 774                  * limits for the mincore call
 775                  */
 776                 if (addr < current->start)
 777                         addr = current->start;
 778                 cend = current->end;
 779                 if (cend > end)
 780                         cend = end;
 781
 782                 /*
 783                  * scan this entry one page at a time
 784                  */
 785                 while (addr < cend) {
 786                         /*
 787                          * Check pmap first, it is likely faster, also
 788                          * it can provide info as to whether we are the
 789                          * one referencing or modifying the page.
 790                          *
 791                          * If we have to check the VM object, only mess
 792                          * around with normal maps.  Do not mess around
 793                          * with virtual page tables (XXX).
 794                          */
 795                         mincoreinfo = pmap_mincore(pmap, addr);
 796                         if (mincoreinfo == 0 &&
 797                             current->maptype == VM_MAPTYPE_NORMAL) {
 798                                 vm_pindex_t pindex;
 799                                 vm_ooffset_t offset;
 800                                 vm_page_t m;
 801
 802                                 /*
 803                                  * calculate the page index into the object
 804                                  */
 805                                 offset = current->offset + (addr - current->start);
 806                                 pindex = OFF_TO_IDX(offset);
 807
 808                                 /*
 809                                  * if the page is resident, then gather
 810                                  * information about it.  spl protection is
 811                                  * required to maintain the object
 812                                  * association.  And XXX what if the page is
 813                                  * busy?  What's the deal with that?
 814                                  */
 815                                 crit_enter();
 816                                 m = vm_page_lookup(current->object.vm_object,
 817                                                     pindex);
 818                                 if (m && m->valid) {
 819                                         mincoreinfo = MINCORE_INCORE;
 820                                         if (m->dirty ||
 821                                                 pmap_is_modified(m))
 822                                                 mincoreinfo |= MINCORE_MODIFIED_OTHER;
 823                                         if ((m->flags & PG_REFERENCED) ||
 824                                                 pmap_ts_referenced(m)) {
 825                                                 vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
 826                                                 mincoreinfo |= MINCORE_REFERENCED_OTHER;
 827                                         }
 828                                 }
 829                                 crit_exit();
 830                         }
 831
 832                         /*
 833                          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
 834                          * the map, we release the lock.
 835                          */
 836                         vm_map_unlock_read(map);
 837
 838                         /*
 839                          * calculate index into user supplied byte vector
 840                          */
 841                         vecindex = OFF_TO_IDX(addr - first_addr);
 842
 843                         /*
 844                          * If we have skipped map entries, we need to make sure that
 845                          * the byte vector is zeroed for those skipped entries.
 846                          */
 847                         while((lastvecindex + 1) < vecindex) {
 848                                 error = subyte( vec + lastvecindex, 0);
 849                                 if (error) {
 850                                         return (EFAULT);
 851                                 }
 852                                 ++lastvecindex;
 853                         }
 854
 855                         /*
 856                          * Pass the page information to the user
 857                          */
 858                         error = subyte( vec + vecindex, mincoreinfo);
 859                         if (error) {
 860                                 return (EFAULT);
 861                         }
 862
 863                         /*
 864                          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
 865                          * output may be invalid.
 866                          */
 867                         vm_map_lock_read(map);
 868                         if (timestamp != map->timestamp)
 869                                 goto RestartScan;
 870
 871                         lastvecindex = vecindex;
 872                         addr += PAGE_SIZE;
 873                 }
 874         }
 875
 876         /*
 877          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
 878          * the map, we release the lock.
 879          */
 880         vm_map_unlock_read(map);
 881
 882         /*
 883          * Zero the last entries in the byte vector.
 884          */
 885         vecindex = OFF_TO_IDX(end - first_addr);
 886         while((lastvecindex + 1) < vecindex) {
 887                 error = subyte( vec + lastvecindex, 0);
 888                 if (error) {
 889                         return (EFAULT);
 890                 }
 891                 ++lastvecindex;
 892         }
 893
 894         /*
 895          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
 896          * output may be invalid.
 897          */
 898         vm_map_lock_read(map);
 899         if (timestamp != map->timestamp)
 900                 goto RestartScan;
 901         vm_map_unlock_read(map);
 902
 903         return (0);
 904 }
 905
 906 /*
 907  * mlock_args(const void *addr, size_t len)
 908  */
 909 int
 910 sys_mlock(struct mlock_args *uap)
 911 {
 912         vm_offset_t addr;
 913         vm_offset_t tmpaddr;
 914         vm_size_t size, pageoff;
 915         int error;
 916         struct proc *p = curproc;
 917
 918         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 919         size = uap->len;
 920
 921         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 922         addr -= pageoff;
 923         size += pageoff;
 924         size = (vm_size_t) round_page(size);
 925         if (size < uap->len)            /* wrap */
 926                 return(EINVAL);
 927         tmpaddr = addr + size;          /* workaround gcc4 opt */
 928         if (tmpaddr < addr)             /* wrap */
 929                 return (EINVAL);
 930
 931         if (atop(size) + vmstats.v_wire_count > vm_page_max_wired)
 932                 return (EAGAIN);
 933
 934 #ifdef pmap_wired_count
 935         if (size + ptoa(pmap_wired_count(vm_map_pmap(&p->p_vmspace->vm_map))) >
 936             p->p_rlimit[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur)
 937                 return (ENOMEM);
 938 #else
 939         error = priv_check_cred(p->p_ucred, PRIV_ROOT, 0);
 940         if (error)
 941                 return (error);
 942 #endif
 943
 944         error = vm_map_unwire(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size, FALSE);
 945         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
 946 }
 947
 948 /*
 949  * mlockall_args(int how)
 950  */
 951 int
 952 sys_mlockall(struct mlockall_args *uap)
 953 {
 954         return 0;
 955 }
 956
 957 /*
 958  * munlockall_args(void)
 959  */
 960 int
 961 sys_munlockall(struct munlockall_args *uap)
 962 {
 963         return 0;
 964 }
 965
 966 /*
 967  * munlock_args(const void *addr, size_t len)
 968  */
 969 int
 970 sys_munlock(struct munlock_args *uap)
 971 {
 972         struct thread *td = curthread;
 973         struct proc *p = td->td_proc;
 974         vm_offset_t addr;
 975         vm_offset_t tmpaddr;
 976         vm_size_t size, pageoff;
 977         int error;
 978
 979         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 980         size = uap->len;
 981
 982         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 983         addr -= pageoff;
 984         size += pageoff;
 985         size = (vm_size_t) round_page(size);
 986
 987         tmpaddr = addr + size;
 988         if (tmpaddr < addr)             /* wrap */
 989                 return (EINVAL);
 990
 991 #ifndef pmap_wired_count
 992         error = priv_check(td, PRIV_ROOT);
 993         if (error)
 994                 return (error);
 995 #endif
 996
 997         error = vm_map_unwire(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size, TRUE);
 998         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
 999 }
1000
1001 /*
1002  * Internal version of mmap.
1003  * Currently used by mmap, exec, and sys5 shared memory.
1004  * Handle is either a vnode pointer or NULL for MAP_ANON.
1005  */
1006 int
1007 vm_mmap(vm_map_t map, vm_offset_t *addr, vm_size_t size, vm_prot_t prot,
1008         vm_prot_t maxprot, int flags, void *handle, vm_ooffset_t foff)
1009 {
1010         boolean_t fitit;
1011         vm_object_t object;
1012         vm_offset_t eaddr;
1013         vm_size_t   esize;
1014         struct vnode *vp;
1015         struct thread *td = curthread;
1016         struct proc *p;
1017         objtype_t type;
1018         int rv = KERN_SUCCESS;
1019         off_t objsize;
1020         int docow;
1021
1022         if (size == 0)
1023                 return (0);
1024
1025         objsize = round_page(size);
1026         if (objsize < size)
1027                 return (EINVAL);
1028         size = objsize;
1029
1030         /*
1031          * XXX messy code, fixme
1032          *
1033          * NOTE: Overflow checks require discrete statements or GCC4
1034          * will optimize it out.
1035          */
1036         if ((p = curproc) != NULL && map == &p->p_vmspace->vm_map) {
1037                 esize = map->size + size;       /* workaround gcc4 opt */
1038                 if (esize < map->size ||
1039                     esize > p->p_rlimit[RLIMIT_VMEM].rlim_cur) {
1040                         return(ENOMEM);
1041                 }
1042         }
1043
1044         /*
1045          * We currently can only deal with page aligned file offsets.
1046          * The check is here rather than in the syscall because the
1047          * kernel calls this function internally for other mmaping
1048          * operations (such as in exec) and non-aligned offsets will
1049          * cause pmap inconsistencies...so we want to be sure to
1050          * disallow this in all cases.
1051          *
1052          * NOTE: Overflow checks require discrete statements or GCC4
1053          * will optimize it out.
1054          */
1055         if (foff & PAGE_MASK)
1056                 return (EINVAL);
1057
1058         if ((flags & (MAP_FIXED | MAP_TRYFIXED)) == 0) {
1059                 fitit = TRUE;
1060                 *addr = round_page(*addr);
1061         } else {
1062                 if (*addr != trunc_page(*addr))
1063                         return (EINVAL);
1064                 eaddr = *addr + size;
1065                 if (eaddr < *addr)
1066                         return (EINVAL);
1067                 fitit = FALSE;
1068                 if ((flags & MAP_TRYFIXED) == 0)
1069                         vm_map_remove(map, *addr, *addr + size);
1070         }
1071
1072         /*
1073          * Lookup/allocate object.
1074          */
1075         if (flags & MAP_ANON) {
1076                 type = OBJT_DEFAULT;
1077                 /*
1078                  * Unnamed anonymous regions always start at 0.
1079                  */
1080                 if (handle == NULL)
1081                         foff = 0;
1082                 vp = NULL;
1083         } else {
1084                 vp = (struct vnode *)handle;
1085                 if (vp->v_type == VCHR) {
1086                         type = OBJT_DEVICE;
1087                         handle = (void *)(intptr_t)vp->v_rdev;
1088                 } else {
1089                         struct vattr vat;
1090                         int error;
1091
1092                         error = VOP_GETATTR(vp, &vat);
1093                         if (error)
1094                                 return (error);
1095                         objsize = vat.va_size;
1096                         type = OBJT_VNODE;
1097                         /*
1098                          * if it is a regular file without any references
1099                          * we do not need to sync it.
1100                          */
1101                         if (vp->v_type == VREG && vat.va_nlink == 0) {
1102                                 flags |= MAP_NOSYNC;
1103                         }
1104                 }
1105         }
1106
1107         if (handle == NULL) {
1108                 object = NULL;
1109                 docow = 0;
1110         } else {
1111                 object = vm_pager_allocate(type, handle, objsize, prot, foff);
1112                 if (object == NULL)
1113                         return (type == OBJT_DEVICE ? EINVAL : ENOMEM);
1114                 docow = MAP_PREFAULT_PARTIAL;
1115         }
1116
1117         /*
1118          * Force device mappings to be shared.
1119          */
1120         if (type == OBJT_DEVICE || type == OBJT_PHYS) {
1121                 flags &= ~(MAP_PRIVATE|MAP_COPY);
1122                 flags |= MAP_SHARED;
1123         }
1124
1125         if ((flags & (MAP_ANON|MAP_SHARED)) == 0)
1126                 docow |= MAP_COPY_ON_WRITE;
1127         if (flags & MAP_NOSYNC)
1128                 docow |= MAP_DISABLE_SYNCER;
1129         if (flags & MAP_NOCORE)
1130                 docow |= MAP_DISABLE_COREDUMP;
1131
1132 #if defined(VM_PROT_READ_IS_EXEC)
1133         if (prot & VM_PROT_READ)
1134                 prot |= VM_PROT_EXECUTE;
1135
1136         if (maxprot & VM_PROT_READ)
1137                 maxprot |= VM_PROT_EXECUTE;
1138 #endif
1139
1140         /*
1141          * This may place the area in its own page directory if (size) is
1142          * large enough, otherwise it typically returns its argument.
1143          */
1144         if (fitit) {
1145                 *addr = pmap_addr_hint(object, *addr, size);
1146         }
1147
1148         /*
1149          * Stack mappings need special attention.
1150          *
1151          * Mappings that use virtual page tables will default to storing
1152          * the page table at offset 0.
1153          */
1154         if (flags & MAP_STACK) {
1155                 rv = vm_map_stack(map, *addr, size, flags,
1156                                   prot, maxprot, docow);
1157         } else if (flags & MAP_VPAGETABLE) {
1158                 rv = vm_map_find(map, object, foff, addr, size, fitit,
1159                                  VM_MAPTYPE_VPAGETABLE, prot, maxprot, docow);
1160         } else {
1161                 rv = vm_map_find(map, object, foff, addr, size, fitit,
1162                                  VM_MAPTYPE_NORMAL, prot, maxprot, docow);
1163         }
1164
1165         if (rv != KERN_SUCCESS) {
1166                 /*
1167                  * Lose the object reference. Will destroy the
1168                  * object if it's an unnamed anonymous mapping
1169                  * or named anonymous without other references.
1170                  */
1171                 vm_object_deallocate(object);
1172                 goto out;
1173         }
1174
1175         /*
1176          * Shared memory is also shared with children.
1177          */
1178         if (flags & (MAP_SHARED|MAP_INHERIT)) {
1179                 rv = vm_map_inherit(map, *addr, *addr + size, VM_INHERIT_SHARE);
1180                 if (rv != KERN_SUCCESS) {
1181                         vm_map_remove(map, *addr, *addr + size);
1182                         goto out;
1183                 }
1184         }
1185
1186         /*
1187          * Set the access time on the vnode
1188          */
1189         if (vp != NULL)
1190                 vn_mark_atime(vp, td);
1191 out:
1192         switch (rv) {
1193         case KERN_SUCCESS:
1194                 return (0);
1195         case KERN_INVALID_ADDRESS:
1196         case KERN_NO_SPACE:
1197                 return (ENOMEM);
1198         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
1199                 return (EACCES);
1200         default:
1201                 return (EINVAL);
1202         }
1203 }