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 1.34 2006/09/17 21:09:40 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/resource.h>
  57 #include <sys/resourcevar.h>
  58 #include <sys/vnode.h>
  59 #include <sys/fcntl.h>
  60 #include <sys/file.h>
  61 #include <sys/mman.h>
  62 #include <sys/conf.h>
  63 #include <sys/stat.h>
  64 #include <sys/vmmeter.h>
  65 #include <sys/sysctl.h>
  66
  67 #include <vm/vm.h>
  68 #include <vm/vm_param.h>
  69 #include <sys/lock.h>
  70 #include <vm/pmap.h>
  71 #include <vm/vm_map.h>
  72 #include <vm/vm_object.h>
  73 #include <vm/vm_page.h>
  74 #include <vm/vm_pager.h>
  75 #include <vm/vm_pageout.h>
  76 #include <vm/vm_extern.h>
  77 #include <vm/vm_page.h>
  78 #include <vm/vm_kern.h>
  79
  80 #include <sys/file2.h>
  81 #include <sys/thread2.h>
  82
  83 static int max_proc_mmap;
  84 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, max_proc_mmap, CTLFLAG_RW, &max_proc_mmap, 0, "");
  85 int vkernel_enable;
  86 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, vkernel_enable, CTLFLAG_RW, &vkernel_enable, 0, "");
  87
  88 /*
  89  * Set the maximum number of vm_map_entry structures per process.  Roughly
  90  * speaking vm_map_entry structures are tiny, so allowing them to eat 1/100
  91  * of our KVM malloc space still results in generous limits.  We want a
  92  * default that is good enough to prevent the kernel running out of resources
  93  * if attacked from compromised user account but generous enough such that
  94  * multi-threaded processes are not unduly inconvenienced.
  95  */
  96
  97 static void vmmapentry_rsrc_init (void *);
  98 SYSINIT(vmmersrc, SI_SUB_KVM_RSRC, SI_ORDER_FIRST, vmmapentry_rsrc_init, NULL)
  99
 100 static void
 101 vmmapentry_rsrc_init(void *dummy)
 102 {
 103     max_proc_mmap = (VM_MAX_KERNEL_ADDRESS - VM_MIN_KERNEL_ADDRESS) /
 104                         sizeof(struct vm_map_entry);
 105     max_proc_mmap /= 100;
 106 }
 107
 108 /* ARGSUSED */
 109 int
 110 sys_sbrk(struct sbrk_args *uap)
 111 {
 112         /* Not yet implemented */
 113         return (EOPNOTSUPP);
 114 }
 115
 116 /*
 117  * sstk_args(int incr)
 118  */
 119 /* ARGSUSED */
 120 int
 121 sys_sstk(struct sstk_args *uap)
 122 {
 123         /* Not yet implemented */
 124         return (EOPNOTSUPP);
 125 }
 126
 127 /*
 128  * mmap_args(void *addr, size_t len, int prot, int flags, int fd,
 129  *              long pad, off_t pos)
 130  *
 131  * Memory Map (mmap) system call.  Note that the file offset
 132  * and address are allowed to be NOT page aligned, though if
 133  * the MAP_FIXED flag it set, both must have the same remainder
 134  * modulo the PAGE_SIZE (POSIX 1003.1b).  If the address is not
 135  * page-aligned, the actual mapping starts at trunc_page(addr)
 136  * and the return value is adjusted up by the page offset.
 137  *
 138  * Generally speaking, only character devices which are themselves
 139  * memory-based, such as a video framebuffer, can be mmap'd.  Otherwise
 140  * there would be no cache coherency between a descriptor and a VM mapping
 141  * both to the same character device.
 142  *
 143  * Block devices can be mmap'd no matter what they represent.  Cache coherency
 144  * is maintained as long as you do not write directly to the underlying
 145  * character device.
 146  */
 147
 148 int
 149 kern_mmap(struct vmspace *vms, caddr_t uaddr, size_t ulen,
 150           int uprot, int uflags, int fd, off_t upos, void **res)
 151 {
 152         struct thread *td = curthread;
 153         struct proc *p = td->td_proc;
 154         struct file *fp = NULL;
 155         struct vnode *vp;
 156         vm_offset_t addr;
 157         vm_size_t size, pageoff;
 158         vm_prot_t prot, maxprot;
 159         void *handle;
 160         int flags, error;
 161         int disablexworkaround;
 162         off_t pos;
 163         vm_object_t obj;
 164
 165         KKASSERT(p);
 166
 167         addr = (vm_offset_t) uaddr;
 168         size = ulen;
 169         prot = uprot & VM_PROT_ALL;
 170         flags = uflags;
 171         pos = upos;
 172
 173         /* make sure mapping fits into numeric range etc */
 174         if ((ssize_t) ulen < 0 || ((flags & MAP_ANON) && fd != -1))
 175                 return (EINVAL);
 176
 177         if (flags & MAP_STACK) {
 178                 if ((fd != -1) ||
 179                     ((prot & (PROT_READ | PROT_WRITE)) != (PROT_READ | PROT_WRITE)))
 180                         return (EINVAL);
 181                 flags |= MAP_ANON;
 182                 pos = 0;
 183         }
 184
 185         /*
 186          * Virtual page tables cannot be used with MAP_STACK.  Apart from
 187          * it not making any sense, the aux union is used by both
 188          * types.
 189          *
 190          * Because the virtual page table is stored in the backing object
 191          * and might be updated by the kernel, the mapping must be R+W.
 192          */
 193         if (flags & MAP_VPAGETABLE) {
 194                 if (vkernel_enable == 0)
 195                         return (EOPNOTSUPP);
 196                 if (flags & MAP_STACK)
 197                         return (EINVAL);
 198                 if ((prot & (PROT_READ|PROT_WRITE)) != (PROT_READ|PROT_WRITE))
 199                         return (EINVAL);
 200         }
 201
 202         /*
 203          * Align the file position to a page boundary,
 204          * and save its page offset component.
 205          */
 206         pageoff = (pos & PAGE_MASK);
 207         pos -= pageoff;
 208
 209         /* Adjust size for rounding (on both ends). */
 210         size += pageoff;                        /* low end... */
 211         size = (vm_size_t) round_page(size);    /* hi end */
 212
 213         /*
 214          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 215          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 216          */
 217         if (flags & MAP_FIXED) {
 218                 /*
 219                  * The specified address must have the same remainder
 220                  * as the file offset taken modulo PAGE_SIZE, so it
 221                  * should be aligned after adjustment by pageoff.
 222                  */
 223                 addr -= pageoff;
 224                 if (addr & PAGE_MASK)
 225                         return (EINVAL);
 226                 /* Address range must be all in user VM space. */
 227                 if (VM_MAXUSER_ADDRESS > 0 && addr + size > VM_MAXUSER_ADDRESS)
 228                         return (EINVAL);
 229 #ifndef i386
 230                 if (VM_MIN_ADDRESS > 0 && addr < VM_MIN_ADDRESS)
 231                         return (EINVAL);
 232 #endif
 233                 if (addr + size < addr)
 234                         return (EINVAL);
 235         }
 236         /*
 237          * XXX for non-fixed mappings where no hint is provided or
 238          * the hint would fall in the potential heap space,
 239          * place it after the end of the largest possible heap.
 240          *
 241          * There should really be a pmap call to determine a reasonable
 242          * location.
 243          */
 244         else if (addr == 0 ||
 245             (addr >= round_page((vm_offset_t)vms->vm_taddr) &&
 246              addr < round_page((vm_offset_t)vms->vm_daddr + maxdsiz)))
 247                 addr = round_page((vm_offset_t)vms->vm_daddr + maxdsiz);
 248
 249         if (flags & MAP_ANON) {
 250                 /*
 251                  * Mapping blank space is trivial.
 252                  */
 253                 handle = NULL;
 254                 maxprot = VM_PROT_ALL;
 255                 pos = 0;
 256         } else {
 257                 /*
 258                  * Mapping file, get fp for validation. Obtain vnode and make
 259                  * sure it is of appropriate type.
 260                  */
 261                 fp = holdfp(p->p_fd, fd, -1);
 262                 if (fp == NULL)
 263                         return (EBADF);
 264                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
 265                         error = EINVAL;
 266                         goto done;
 267                 }
 268                 /*
 269                  * POSIX shared-memory objects are defined to have
 270                  * kernel persistence, and are not defined to support
 271                  * read(2)/write(2) -- or even open(2).  Thus, we can
 272                  * use MAP_ASYNC to trade on-disk coherence for speed.
 273                  * The shm_open(3) library routine turns on the FPOSIXSHM
 274                  * flag to request this behavior.
 275                  */
 276                 if (fp->f_flag & FPOSIXSHM)
 277                         flags |= MAP_NOSYNC;
 278                 vp = (struct vnode *) fp->f_data;
 279                 if (vp->v_type != VREG && vp->v_type != VCHR) {
 280                         error = EINVAL;
 281                         goto done;
 282                 }
 283                 if (vp->v_type == VREG) {
 284                         /*
 285                          * Get the proper underlying object
 286                          */
 287                         if ((obj = vp->v_object) == NULL) {
 288                                 error = EINVAL;
 289                                 goto done;
 290                         }
 291                         KKASSERT(vp == (struct vnode *)obj->handle);
 292                 }
 293
 294                 /*
 295                  * XXX hack to handle use of /dev/zero to map anon memory (ala
 296                  * SunOS).
 297                  */
 298                 if (vp->v_type == VCHR && iszerodev(vp->v_rdev)) {
 299                         handle = NULL;
 300                         maxprot = VM_PROT_ALL;
 301                         flags |= MAP_ANON;
 302                         pos = 0;
 303                 } else {
 304                         /*
 305                          * cdevs does not provide private mappings of any kind.
 306                          */
 307                         /*
 308                          * However, for XIG X server to continue to work,
 309                          * we should allow the superuser to do it anyway.
 310                          * We only allow it at securelevel < 1.
 311                          * (Because the XIG X server writes directly to video
 312                          * memory via /dev/mem, it should never work at any
 313                          * other securelevel.
 314                          * XXX this will have to go
 315                          */
 316                         if (securelevel >= 1)
 317                                 disablexworkaround = 1;
 318                         else
 319                                 disablexworkaround = suser(td);
 320                         if (vp->v_type == VCHR && disablexworkaround &&
 321                             (flags & (MAP_PRIVATE|MAP_COPY))) {
 322                                 error = EINVAL;
 323                                 goto done;
 324                         }
 325                         /*
 326                          * Ensure that file and memory protections are
 327                          * compatible.  Note that we only worry about
 328                          * writability if mapping is shared; in this case,
 329                          * current and max prot are dictated by the open file.
 330                          * XXX use the vnode instead?  Problem is: what
 331                          * credentials do we use for determination? What if
 332                          * proc does a setuid?
 333                          */
 334                         maxprot = VM_PROT_EXECUTE;      /* ??? */
 335                         if (fp->f_flag & FREAD) {
 336                                 maxprot |= VM_PROT_READ;
 337                         } else if (prot & PROT_READ) {
 338                                 error = EACCES;
 339                                 goto done;
 340                         }
 341                         /*
 342                          * If we are sharing potential changes (either via
 343                          * MAP_SHARED or via the implicit sharing of character
 344                          * device mappings), and we are trying to get write
 345                          * permission although we opened it without asking
 346                          * for it, bail out.  Check for superuser, only if
 347                          * we're at securelevel < 1, to allow the XIG X server
 348                          * to continue to work.
 349                          */
 350
 351                         if ((flags & MAP_SHARED) != 0 ||
 352                             (vp->v_type == VCHR && disablexworkaround)) {
 353                                 if ((fp->f_flag & FWRITE) != 0) {
 354                                         struct vattr va;
 355                                         if ((error = VOP_GETATTR(vp, &va))) {
 356                                                 goto done;
 357                                         }
 358                                         if ((va.va_flags &
 359                                             (IMMUTABLE|APPEND)) == 0) {
 360                                                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
 361                                         } else if (prot & PROT_WRITE) {
 362                                                 error = EPERM;
 363                                                 goto done;
 364                                         }
 365                                 } else if ((prot & PROT_WRITE) != 0) {
 366                                         error = EACCES;
 367                                         goto done;
 368                                 }
 369                         } else {
 370                                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
 371                         }
 372                         handle = (void *)vp;
 373                 }
 374         }
 375
 376         /*
 377          * Do not allow more then a certain number of vm_map_entry structures
 378          * per process.  Scale with the number of rforks sharing the map
 379          * to make the limit reasonable for threads.
 380          */
 381         if (max_proc_mmap &&
 382             vms->vm_map.nentries >= max_proc_mmap * vms->vm_refcnt) {
 383                 error = ENOMEM;
 384                 goto done;
 385         }
 386
 387         error = vm_mmap(&vms->vm_map, &addr, size, prot, maxprot,
 388             flags, handle, pos);
 389         if (error == 0)
 390                 *res = (void *)(addr + pageoff);
 391 done:
 392         if (fp)
 393                 fdrop(fp);
 394         return (error);
 395 }
 396
 397 int
 398 sys_mmap(struct mmap_args *uap)
 399 {
 400         int error;
 401
 402         error = kern_mmap(curproc->p_vmspace, uap->addr, uap->len,
 403                           uap->prot, uap->flags,
 404                           uap->fd, uap->pos, &uap->sysmsg_resultp);
 405
 406         return (error);
 407 }
 408
 409 /*
 410  * msync_args(void *addr, int len, int flags)
 411  */
 412 int
 413 sys_msync(struct msync_args *uap)
 414 {
 415         struct proc *p = curproc;
 416         vm_offset_t addr;
 417         vm_size_t size, pageoff;
 418         int flags;
 419         vm_map_t map;
 420         int rv;
 421
 422         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 423         size = uap->len;
 424         flags = uap->flags;
 425
 426         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 427         addr -= pageoff;
 428         size += pageoff;
 429         size = (vm_size_t) round_page(size);
 430         if (addr + size < addr)
 431                 return(EINVAL);
 432
 433         if ((flags & (MS_ASYNC|MS_INVALIDATE)) == (MS_ASYNC|MS_INVALIDATE))
 434                 return (EINVAL);
 435
 436         map = &p->p_vmspace->vm_map;
 437
 438         /*
 439          * XXX Gak!  If size is zero we are supposed to sync "all modified
 440          * pages with the region containing addr".  Unfortunately, we don't
 441          * really keep track of individual mmaps so we approximate by flushing
 442          * the range of the map entry containing addr. This can be incorrect
 443          * if the region splits or is coalesced with a neighbor.
 444          */
 445         if (size == 0) {
 446                 vm_map_entry_t entry;
 447
 448                 vm_map_lock_read(map);
 449                 rv = vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry);
 450                 vm_map_unlock_read(map);
 451                 if (rv == FALSE)
 452                         return (EINVAL);
 453                 addr = entry->start;
 454                 size = entry->end - entry->start;
 455         }
 456
 457         /*
 458          * Clean the pages and interpret the return value.
 459          */
 460         rv = vm_map_clean(map, addr, addr + size, (flags & MS_ASYNC) == 0,
 461             (flags & MS_INVALIDATE) != 0);
 462
 463         switch (rv) {
 464         case KERN_SUCCESS:
 465                 break;
 466         case KERN_INVALID_ADDRESS:
 467                 return (EINVAL);        /* Sun returns ENOMEM? */
 468         case KERN_FAILURE:
 469                 return (EIO);
 470         default:
 471                 return (EINVAL);
 472         }
 473
 474         return (0);
 475 }
 476
 477 /*
 478  * munmap_args(void *addr, size_t len)
 479  */
 480 int
 481 sys_munmap(struct munmap_args *uap)
 482 {
 483         struct proc *p = curproc;
 484         vm_offset_t addr;
 485         vm_size_t size, pageoff;
 486         vm_map_t map;
 487
 488         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 489         size = uap->len;
 490
 491         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 492         addr -= pageoff;
 493         size += pageoff;
 494         size = (vm_size_t) round_page(size);
 495         if (addr + size < addr)
 496                 return(EINVAL);
 497
 498         if (size == 0)
 499                 return (0);
 500
 501         /*
 502          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 503          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 504          */
 505         if (VM_MAXUSER_ADDRESS > 0 && addr + size > VM_MAXUSER_ADDRESS)
 506                 return (EINVAL);
 507 #ifndef i386
 508         if (VM_MIN_ADDRESS > 0 && addr < VM_MIN_ADDRESS)
 509                 return (EINVAL);
 510 #endif
 511         map = &p->p_vmspace->vm_map;
 512         /*
 513          * Make sure entire range is allocated.
 514          */
 515         if (!vm_map_check_protection(map, addr, addr + size, VM_PROT_NONE))
 516                 return (EINVAL);
 517         /* returns nothing but KERN_SUCCESS anyway */
 518         vm_map_remove(map, addr, addr + size);
 519         return (0);
 520 }
 521
 522 /*
 523  * mprotect_args(const void *addr, size_t len, int prot)
 524  */
 525 int
 526 sys_mprotect(struct mprotect_args *uap)
 527 {
 528         struct proc *p = curproc;
 529         vm_offset_t addr;
 530         vm_size_t size, pageoff;
 531         vm_prot_t prot;
 532
 533         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 534         size = uap->len;
 535         prot = uap->prot & VM_PROT_ALL;
 536 #if defined(VM_PROT_READ_IS_EXEC)
 537         if (prot & VM_PROT_READ)
 538                 prot |= VM_PROT_EXECUTE;
 539 #endif
 540
 541         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 542         addr -= pageoff;
 543         size += pageoff;
 544         size = (vm_size_t) round_page(size);
 545         if (addr + size < addr)
 546                 return(EINVAL);
 547
 548         switch (vm_map_protect(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size, prot,
 549                 FALSE)) {
 550         case KERN_SUCCESS:
 551                 return (0);
 552         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
 553                 return (EACCES);
 554         }
 555         return (EINVAL);
 556 }
 557
 558 /*
 559  * minherit_args(void *addr, size_t len, int inherit)
 560  */
 561 int
 562 sys_minherit(struct minherit_args *uap)
 563 {
 564         struct proc *p = curproc;
 565         vm_offset_t addr;
 566         vm_size_t size, pageoff;
 567         vm_inherit_t inherit;
 568
 569         addr = (vm_offset_t)uap->addr;
 570         size = uap->len;
 571         inherit = uap->inherit;
 572
 573         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 574         addr -= pageoff;
 575         size += pageoff;
 576         size = (vm_size_t) round_page(size);
 577         if (addr + size < addr)
 578                 return(EINVAL);
 579
 580         switch (vm_map_inherit(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr+size,
 581             inherit)) {
 582         case KERN_SUCCESS:
 583                 return (0);
 584         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
 585                 return (EACCES);
 586         }
 587         return (EINVAL);
 588 }
 589
 590 /*
 591  * madvise_args(void *addr, size_t len, int behav)
 592  */
 593 /* ARGSUSED */
 594 int
 595 sys_madvise(struct madvise_args *uap)
 596 {
 597         struct proc *p = curproc;
 598         vm_offset_t start, end;
 599
 600         /*
 601          * Check for illegal behavior
 602          */
 603         if (uap->behav < 0 || uap->behav >= MADV_CONTROL_END)
 604                 return (EINVAL);
 605         /*
 606          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 607          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 608          */
 609         if (VM_MAXUSER_ADDRESS > 0 &&
 610                 ((vm_offset_t) uap->addr + uap->len) > VM_MAXUSER_ADDRESS)
 611                 return (EINVAL);
 612 #ifndef i386
 613         if (VM_MIN_ADDRESS > 0 && uap->addr < VM_MIN_ADDRESS)
 614                 return (EINVAL);
 615 #endif
 616         if (((vm_offset_t) uap->addr + uap->len) < (vm_offset_t) uap->addr)
 617                 return (EINVAL);
 618
 619         /*
 620          * Since this routine is only advisory, we default to conservative
 621          * behavior.
 622          */
 623         start = trunc_page((vm_offset_t) uap->addr);
 624         end = round_page((vm_offset_t) uap->addr + uap->len);
 625
 626         return (vm_map_madvise(&p->p_vmspace->vm_map, start, end,
 627                 uap->behav, 0));
 628 }
 629
 630 /*
 631  * mcontrol_args(void *addr, size_t len, int behav, off_t value)
 632  */
 633 /* ARGSUSED */
 634 int
 635 sys_mcontrol(struct mcontrol_args *uap)
 636 {
 637         struct proc *p = curproc;
 638         vm_offset_t start, end;
 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 (VM_MAXUSER_ADDRESS > 0 &&
 650                 ((vm_offset_t) uap->addr + uap->len) > VM_MAXUSER_ADDRESS)
 651                 return (EINVAL);
 652 #ifndef i386
 653         if (VM_MIN_ADDRESS > 0 && uap->addr < VM_MIN_ADDRESS)
 654                 return (EINVAL);
 655 #endif
 656         if (((vm_offset_t) uap->addr + uap->len) < (vm_offset_t) uap->addr)
 657                 return (EINVAL);
 658
 659         /*
 660          * Since this routine is only advisory, we default to conservative
 661          * behavior.
 662          */
 663         start = trunc_page((vm_offset_t) uap->addr);
 664         end = round_page((vm_offset_t) uap->addr + uap->len);
 665
 666         return (vm_map_madvise(&p->p_vmspace->vm_map, start, end,
 667                               uap->behav, uap->value));
 668 }
 669
 670
 671 /*
 672  * mincore_args(const void *addr, size_t len, char *vec)
 673  */
 674 /* ARGSUSED */
 675 int
 676 sys_mincore(struct mincore_args *uap)
 677 {
 678         struct proc *p = curproc;
 679         vm_offset_t addr, first_addr;
 680         vm_offset_t end, cend;
 681         pmap_t pmap;
 682         vm_map_t map;
 683         char *vec;
 684         int error;
 685         int vecindex, lastvecindex;
 686         vm_map_entry_t current;
 687         vm_map_entry_t entry;
 688         int mincoreinfo;
 689         unsigned int timestamp;
 690
 691         /*
 692          * Make sure that the addresses presented are valid for user
 693          * mode.
 694          */
 695         first_addr = addr = trunc_page((vm_offset_t) uap->addr);
 696         end = addr + (vm_size_t)round_page(uap->len);
 697         if (VM_MAXUSER_ADDRESS > 0 && end > VM_MAXUSER_ADDRESS)
 698                 return (EINVAL);
 699         if (end < addr)
 700                 return (EINVAL);
 701
 702         /*
 703          * Address of byte vector
 704          */
 705         vec = uap->vec;
 706
 707         map = &p->p_vmspace->vm_map;
 708         pmap = vmspace_pmap(p->p_vmspace);
 709
 710         vm_map_lock_read(map);
 711 RestartScan:
 712         timestamp = map->timestamp;
 713
 714         if (!vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry))
 715                 entry = entry->next;
 716
 717         /*
 718          * Do this on a map entry basis so that if the pages are not
 719          * in the current processes address space, we can easily look
 720          * up the pages elsewhere.
 721          */
 722         lastvecindex = -1;
 723         for(current = entry;
 724                 (current != &map->header) && (current->start < end);
 725                 current = current->next) {
 726
 727                 /*
 728                  * ignore submaps (for now) or null objects
 729                  */
 730                 if (current->maptype != VM_MAPTYPE_NORMAL &&
 731                     current->maptype != VM_MAPTYPE_VPAGETABLE) {
 732                         continue;
 733                 }
 734                 if (current->object.vm_object == NULL)
 735                         continue;
 736
 737                 /*
 738                  * limit this scan to the current map entry and the
 739                  * limits for the mincore call
 740                  */
 741                 if (addr < current->start)
 742                         addr = current->start;
 743                 cend = current->end;
 744                 if (cend > end)
 745                         cend = end;
 746
 747                 /*
 748                  * scan this entry one page at a time
 749                  */
 750                 while (addr < cend) {
 751                         /*
 752                          * Check pmap first, it is likely faster, also
 753                          * it can provide info as to whether we are the
 754                          * one referencing or modifying the page.
 755                          *
 756                          * If we have to check the VM object, only mess
 757                          * around with normal maps.  Do not mess around
 758                          * with virtual page tables (XXX).
 759                          */
 760                         mincoreinfo = pmap_mincore(pmap, addr);
 761                         if (mincoreinfo == 0 &&
 762                             current->maptype == VM_MAPTYPE_NORMAL) {
 763                                 vm_pindex_t pindex;
 764                                 vm_ooffset_t offset;
 765                                 vm_page_t m;
 766
 767                                 /*
 768                                  * calculate the page index into the object
 769                                  */
 770                                 offset = current->offset + (addr - current->start);
 771                                 pindex = OFF_TO_IDX(offset);
 772
 773                                 /*
 774                                  * if the page is resident, then gather
 775                                  * information about it.  spl protection is
 776                                  * required to maintain the object
 777                                  * association.  And XXX what if the page is
 778                                  * busy?  What's the deal with that?
 779                                  */
 780                                 crit_enter();
 781                                 m = vm_page_lookup(current->object.vm_object,
 782                                                     pindex);
 783                                 if (m && m->valid) {
 784                                         mincoreinfo = MINCORE_INCORE;
 785                                         if (m->dirty ||
 786                                                 pmap_is_modified(m))
 787                                                 mincoreinfo |= MINCORE_MODIFIED_OTHER;
 788                                         if ((m->flags & PG_REFERENCED) ||
 789                                                 pmap_ts_referenced(m)) {
 790                                                 vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
 791                                                 mincoreinfo |= MINCORE_REFERENCED_OTHER;
 792                                         }
 793                                 }
 794                                 crit_exit();
 795                         }
 796
 797                         /*
 798                          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
 799                          * the map, we release the lock.
 800                          */
 801                         vm_map_unlock_read(map);
 802
 803                         /*
 804                          * calculate index into user supplied byte vector
 805                          */
 806                         vecindex = OFF_TO_IDX(addr - first_addr);
 807
 808                         /*
 809                          * If we have skipped map entries, we need to make sure that
 810                          * the byte vector is zeroed for those skipped entries.
 811                          */
 812                         while((lastvecindex + 1) < vecindex) {
 813                                 error = subyte( vec + lastvecindex, 0);
 814                                 if (error) {
 815                                         return (EFAULT);
 816                                 }
 817                                 ++lastvecindex;
 818                         }
 819
 820                         /*
 821                          * Pass the page information to the user
 822                          */
 823                         error = subyte( vec + vecindex, mincoreinfo);
 824                         if (error) {
 825                                 return (EFAULT);
 826                         }
 827
 828                         /*
 829                          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
 830                          * output may be invalid.
 831                          */
 832                         vm_map_lock_read(map);
 833                         if (timestamp != map->timestamp)
 834                                 goto RestartScan;
 835
 836                         lastvecindex = vecindex;
 837                         addr += PAGE_SIZE;
 838                 }
 839         }
 840
 841         /*
 842          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
 843          * the map, we release the lock.
 844          */
 845         vm_map_unlock_read(map);
 846
 847         /*
 848          * Zero the last entries in the byte vector.
 849          */
 850         vecindex = OFF_TO_IDX(end - first_addr);
 851         while((lastvecindex + 1) < vecindex) {
 852                 error = subyte( vec + lastvecindex, 0);
 853                 if (error) {
 854                         return (EFAULT);
 855                 }
 856                 ++lastvecindex;
 857         }
 858
 859         /*
 860          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
 861          * output may be invalid.
 862          */
 863         vm_map_lock_read(map);
 864         if (timestamp != map->timestamp)
 865                 goto RestartScan;
 866         vm_map_unlock_read(map);
 867
 868         return (0);
 869 }
 870
 871 /*
 872  * mlock_args(const void *addr, size_t len)
 873  */
 874 int
 875 sys_mlock(struct mlock_args *uap)
 876 {
 877         vm_offset_t addr;
 878         vm_size_t size, pageoff;
 879         int error;
 880         struct proc *p = curproc;
 881
 882         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 883         size = uap->len;
 884
 885         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 886         addr -= pageoff;
 887         size += pageoff;
 888         size = (vm_size_t) round_page(size);
 889
 890         /* disable wrap around */
 891         if (addr + size < addr)
 892                 return (EINVAL);
 893
 894         if (atop(size) + vmstats.v_wire_count > vm_page_max_wired)
 895                 return (EAGAIN);
 896
 897 #ifdef pmap_wired_count
 898         if (size + ptoa(pmap_wired_count(vm_map_pmap(&p->p_vmspace->vm_map))) >
 899             p->p_rlimit[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur)
 900                 return (ENOMEM);
 901 #else
 902         error = suser_cred(p->p_ucred, 0);
 903         if (error)
 904                 return (error);
 905 #endif
 906
 907         error = vm_map_unwire(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size, FALSE);
 908         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
 909 }
 910
 911 /*
 912  * mlockall_args(int how)
 913  */
 914 int
 915 sys_mlockall(struct mlockall_args *uap)
 916 {
 917         return 0;
 918 }
 919
 920 /*
 921  * munlockall_args(void)
 922  */
 923 int
 924 sys_munlockall(struct munlockall_args *uap)
 925 {
 926         return 0;
 927 }
 928
 929 /*
 930  * munlock_args(const void *addr, size_t len)
 931  */
 932 int
 933 sys_munlock(struct munlock_args *uap)
 934 {
 935         struct thread *td = curthread;
 936         struct proc *p = td->td_proc;
 937         vm_offset_t addr;
 938         vm_size_t size, pageoff;
 939         int error;
 940
 941         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 942         size = uap->len;
 943
 944         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 945         addr -= pageoff;
 946         size += pageoff;
 947         size = (vm_size_t) round_page(size);
 948
 949         /* disable wrap around */
 950         if (addr + size < addr)
 951                 return (EINVAL);
 952
 953 #ifndef pmap_wired_count
 954         error = suser(td);
 955         if (error)
 956                 return (error);
 957 #endif
 958
 959         error = vm_map_unwire(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size, TRUE);
 960         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
 961 }
 962
 963 /*
 964  * Internal version of mmap.
 965  * Currently used by mmap, exec, and sys5 shared memory.
 966  * Handle is either a vnode pointer or NULL for MAP_ANON.
 967  */
 968 int
 969 vm_mmap(vm_map_t map, vm_offset_t *addr, vm_size_t size, vm_prot_t prot,
 970         vm_prot_t maxprot, int flags,
 971         void *handle,
 972         vm_ooffset_t foff)
 973 {
 974         boolean_t fitit;
 975         vm_object_t object;
 976         struct vnode *vp = NULL;
 977         struct proc *p;
 978         objtype_t type;
 979         int rv = KERN_SUCCESS;
 980         off_t objsize;
 981         int docow;
 982
 983         if (size == 0)
 984                 return (0);
 985
 986         objsize = size = round_page(size);
 987
 988         /*
 989          * XXX messy code, fixme
 990          */
 991         if ((p = curproc) != NULL && map == &p->p_vmspace->vm_map) {
 992                 if (map->size + size > p->p_rlimit[RLIMIT_VMEM].rlim_cur)
 993                         return(ENOMEM);
 994         }
 995
 996         /*
 997          * We currently can only deal with page aligned file offsets.
 998          * The check is here rather than in the syscall because the
 999          * kernel calls this function internally for other mmaping
1000          * operations (such as in exec) and non-aligned offsets will
1001          * cause pmap inconsistencies...so we want to be sure to
1002          * disallow this in all cases.
1003          */
1004         if (foff & PAGE_MASK)
1005                 return (EINVAL);
1006
1007         if ((flags & MAP_FIXED) == 0) {
1008                 fitit = TRUE;
1009                 *addr = round_page(*addr);
1010         } else {
1011                 if (*addr != trunc_page(*addr))
1012                         return (EINVAL);
1013                 fitit = FALSE;
1014                 vm_map_remove(map, *addr, *addr + size);
1015         }
1016
1017         /*
1018          * Lookup/allocate object.
1019          */
1020         if (flags & MAP_ANON) {
1021                 type = OBJT_DEFAULT;
1022                 /*
1023                  * Unnamed anonymous regions always start at 0.
1024                  */
1025                 if (handle == 0)
1026                         foff = 0;
1027         } else {
1028                 vp = (struct vnode *) handle;
1029                 if (vp->v_type == VCHR) {
1030                         type = OBJT_DEVICE;
1031                         handle = (void *)(intptr_t)vp->v_rdev;
1032                 } else {
1033                         struct vattr vat;
1034                         int error;
1035
1036                         error = VOP_GETATTR(vp, &vat);
1037                         if (error)
1038                                 return (error);
1039                         objsize = vat.va_size;
1040                         type = OBJT_VNODE;
1041                         /*
1042                          * if it is a regular file without any references
1043                          * we do not need to sync it.
1044                          */
1045                         if (vp->v_type == VREG && vat.va_nlink == 0) {
1046                                 flags |= MAP_NOSYNC;
1047                         }
1048                 }
1049         }
1050
1051         if (handle == NULL) {
1052                 object = NULL;
1053                 docow = 0;
1054         } else {
1055                 object = vm_pager_allocate(type, handle, objsize, prot, foff);
1056                 if (object == NULL)
1057                         return (type == OBJT_DEVICE ? EINVAL : ENOMEM);
1058                 docow = MAP_PREFAULT_PARTIAL;
1059         }
1060
1061         /*
1062          * Force device mappings to be shared.
1063          */
1064         if (type == OBJT_DEVICE || type == OBJT_PHYS) {
1065                 flags &= ~(MAP_PRIVATE|MAP_COPY);
1066                 flags |= MAP_SHARED;
1067         }
1068
1069         if ((flags & (MAP_ANON|MAP_SHARED)) == 0)
1070                 docow |= MAP_COPY_ON_WRITE;
1071         if (flags & MAP_NOSYNC)
1072                 docow |= MAP_DISABLE_SYNCER;
1073         if (flags & MAP_NOCORE)
1074                 docow |= MAP_DISABLE_COREDUMP;
1075
1076 #if defined(VM_PROT_READ_IS_EXEC)
1077         if (prot & VM_PROT_READ)
1078                 prot |= VM_PROT_EXECUTE;
1079
1080         if (maxprot & VM_PROT_READ)
1081                 maxprot |= VM_PROT_EXECUTE;
1082 #endif
1083
1084         if (fitit) {
1085                 *addr = pmap_addr_hint(object, *addr, size);
1086         }
1087
1088         /*
1089          * Stack mappings need special attention.  Mappings that use virtual
1090          * page tables will default to storing the page table at offset 0.
1091          */
1092         if (flags & MAP_STACK) {
1093                 rv = vm_map_stack (map, *addr, size, prot, maxprot, docow);
1094         } else if (flags & MAP_VPAGETABLE) {
1095                 rv = vm_map_find(map, object, foff, addr, size, fitit,
1096                                  VM_MAPTYPE_VPAGETABLE, prot, maxprot, docow);
1097         } else {
1098                 rv = vm_map_find(map, object, foff, addr, size, fitit,
1099                                  VM_MAPTYPE_NORMAL, prot, maxprot, docow);
1100         }
1101
1102         if (rv != KERN_SUCCESS) {
1103                 /*
1104                  * Lose the object reference. Will destroy the
1105                  * object if it's an unnamed anonymous mapping
1106                  * or named anonymous without other references.
1107                  */
1108                 vm_object_deallocate(object);
1109                 goto out;
1110         }
1111
1112         /*
1113          * Shared memory is also shared with children.
1114          */
1115         if (flags & (MAP_SHARED|MAP_INHERIT)) {
1116                 rv = vm_map_inherit(map, *addr, *addr + size, VM_INHERIT_SHARE);
1117                 if (rv != KERN_SUCCESS) {
1118                         vm_map_remove(map, *addr, *addr + size);
1119                         goto out;
1120                 }
1121         }
1122 out:
1123         switch (rv) {
1124         case KERN_SUCCESS:
1125                 return (0);
1126         case KERN_INVALID_ADDRESS:
1127         case KERN_NO_SPACE:
1128                 return (ENOMEM);
1129         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
1130                 return (EACCES);
1131         default:
1132                 return (EINVAL);
1133         }
1134 }