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