sys/vm/vm_mmap.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1988 University of Utah.
   3  * Copyright (c) 1991, 1993
   4  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
   8  * Science Department.
   9  *
  10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  11  * modification, are permitted provided that the following conditions
  12  * are met:
  13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  18  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  19  *    must display the following acknowledgement:
  20  *      This product includes software developed by the University of
  21  *      California, Berkeley and its contributors.
  22  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  23  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  24  *    without specific prior written permission.
  25  *
  26  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  27  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  28  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  29  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  30  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  31  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  32  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  33  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  34  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  35  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  36  * SUCH DAMAGE.
  37  *
  38  * from: Utah $Hdr: vm_mmap.c 1.6 91/10/21$
  39  *
  40  *      @(#)vm_mmap.c   8.4 (Berkeley) 1/12/94
  41  * $FreeBSD: src/sys/vm/vm_mmap.c,v 1.108.2.6 2002/07/02 20:06:19 dillon Exp $
  42  * $DragonFly: src/sys/vm/vm_mmap.c,v 1.39 2007/04/30 07:18:57 dillon Exp $
  43  */
  44
  45 /*
  46  * Mapped file (mmap) interface to VM
  47  */
  48
  49 #include <sys/param.h>
  50 #include <sys/kernel.h>
  51 #include <sys/systm.h>
  52 #include <sys/sysproto.h>
  53 #include <sys/filedesc.h>
  54 #include <sys/kern_syscall.h>
  55 #include <sys/proc.h>
  56 #include <sys/priv.h>
  57 #include <sys/resource.h>
  58 #include <sys/resourcevar.h>
  59 #include <sys/vnode.h>
  60 #include <sys/fcntl.h>
  61 #include <sys/file.h>
  62 #include <sys/mman.h>
  63 #include <sys/conf.h>
  64 #include <sys/stat.h>
  65 #include <sys/vmmeter.h>
  66 #include <sys/sysctl.h>
  67
  68 #include <vm/vm.h>
  69 #include <vm/vm_param.h>
  70 #include <sys/lock.h>
  71 #include <vm/pmap.h>
  72 #include <vm/vm_map.h>
  73 #include <vm/vm_object.h>
  74 #include <vm/vm_page.h>
  75 #include <vm/vm_pager.h>
  76 #include <vm/vm_pageout.h>
  77 #include <vm/vm_extern.h>
  78 #include <vm/vm_page.h>
  79 #include <vm/vm_kern.h>
  80
  81 #include <sys/file2.h>
  82 #include <sys/thread2.h>
  83 #include <sys/mplock2.h>
  84
  85 static int max_proc_mmap;
  86 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, max_proc_mmap, CTLFLAG_RW, &max_proc_mmap, 0, "");
  87 int vkernel_enable;
  88 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, vkernel_enable, CTLFLAG_RW, &vkernel_enable, 0, "");
  89
  90 /*
  91  * Set the maximum number of vm_map_entry structures per process.  Roughly
  92  * speaking vm_map_entry structures are tiny, so allowing them to eat 1/100
  93  * of our KVM malloc space still results in generous limits.  We want a
  94  * default that is good enough to prevent the kernel running out of resources
  95  * if attacked from compromised user account but generous enough such that
  96  * multi-threaded processes are not unduly inconvenienced.
  97  */
  98
  99 static void vmmapentry_rsrc_init (void *);
 100 SYSINIT(vmmersrc, SI_BOOT1_POST, SI_ORDER_ANY, vmmapentry_rsrc_init, NULL)
 101
 102 static void
 103 vmmapentry_rsrc_init(void *dummy)
 104 {
 105     max_proc_mmap = KvaSize / sizeof(struct vm_map_entry);
 106     max_proc_mmap /= 100;
 107 }
 108
 109 /*
 110  * MPSAFE
 111  */
 112 int
 113 sys_sbrk(struct sbrk_args *uap)
 114 {
 115         /* Not yet implemented */
 116         return (EOPNOTSUPP);
 117 }
 118
 119 /*
 120  * sstk_args(int incr)
 121  *
 122  * MPSAFE
 123  */
 124 int
 125 sys_sstk(struct sstk_args *uap)
 126 {
 127         /* Not yet implemented */
 128         return (EOPNOTSUPP);
 129 }
 130
 131 /*
 132  * mmap_args(void *addr, size_t len, int prot, int flags, int fd,
 133  *              long pad, off_t pos)
 134  *
 135  * Memory Map (mmap) system call.  Note that the file offset
 136  * and address are allowed to be NOT page aligned, though if
 137  * the MAP_FIXED flag it set, both must have the same remainder
 138  * modulo the PAGE_SIZE (POSIX 1003.1b).  If the address is not
 139  * page-aligned, the actual mapping starts at trunc_page(addr)
 140  * and the return value is adjusted up by the page offset.
 141  *
 142  * Generally speaking, only character devices which are themselves
 143  * memory-based, such as a video framebuffer, can be mmap'd.  Otherwise
 144  * there would be no cache coherency between a descriptor and a VM mapping
 145  * both to the same character device.
 146  *
 147  * Block devices can be mmap'd no matter what they represent.  Cache coherency
 148  * is maintained as long as you do not write directly to the underlying
 149  * character device.
 150  */
 151
 152 int
 153 kern_mmap(struct vmspace *vms, caddr_t uaddr, size_t ulen,
 154           int uprot, int uflags, int fd, off_t upos, void **res)
 155 {
 156         struct thread *td = curthread;
 157         struct proc *p = td->td_proc;
 158         struct file *fp = NULL;
 159         struct vnode *vp;
 160         vm_offset_t addr;
 161         vm_offset_t tmpaddr;
 162         vm_size_t size, pageoff;
 163         vm_prot_t prot, maxprot;
 164         void *handle;
 165         int flags, error;
 166         int disablexworkaround;
 167         off_t pos;
 168         vm_object_t obj;
 169
 170         KKASSERT(p);
 171
 172         addr = (vm_offset_t) uaddr;
 173         size = ulen;
 174         prot = uprot & VM_PROT_ALL;
 175         flags = uflags;
 176         pos = upos;
 177
 178         /*
 179          * Make sure mapping fits into numeric range etc.
 180          *
 181          * NOTE: We support the full unsigned range for size now.
 182          */
 183         if (((flags & MAP_ANON) && fd != -1))
 184                 return (EINVAL);
 185
 186         if (flags & MAP_STACK) {
 187                 if ((fd != -1) ||
 188                     ((prot & (PROT_READ | PROT_WRITE)) != (PROT_READ | PROT_WRITE)))
 189                         return (EINVAL);
 190                 flags |= MAP_ANON;
 191                 pos = 0;
 192         }
 193
 194         /*
 195          * Virtual page tables cannot be used with MAP_STACK.  Apart from
 196          * it not making any sense, the aux union is used by both
 197          * types.
 198          *
 199          * Because the virtual page table is stored in the backing object
 200          * and might be updated by the kernel, the mapping must be R+W.
 201          */
 202         if (flags & MAP_VPAGETABLE) {
 203                 if (vkernel_enable == 0)
 204                         return (EOPNOTSUPP);
 205                 if (flags & MAP_STACK)
 206                         return (EINVAL);
 207                 if ((prot & (PROT_READ|PROT_WRITE)) != (PROT_READ|PROT_WRITE))
 208                         return (EINVAL);
 209         }
 210
 211         /*
 212          * Align the file position to a page boundary,
 213          * and save its page offset component.
 214          */
 215         pageoff = (pos & PAGE_MASK);
 216         pos -= pageoff;
 217
 218         /* Adjust size for rounding (on both ends). */
 219         size += pageoff;                        /* low end... */
 220         size = (vm_size_t) round_page(size);    /* hi end */
 221         if (size < ulen)                        /* wrap */
 222                 return(EINVAL);
 223
 224         /*
 225          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 226          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 227          */
 228         if (flags & (MAP_FIXED | MAP_TRYFIXED)) {
 229                 /*
 230                  * The specified address must have the same remainder
 231                  * as the file offset taken modulo PAGE_SIZE, so it
 232                  * should be aligned after adjustment by pageoff.
 233                  */
 234                 addr -= pageoff;
 235                 if (addr & PAGE_MASK)
 236                         return (EINVAL);
 237
 238                 /*
 239                  * Address range must be all in user VM space and not wrap.
 240                  */
 241                 tmpaddr = addr + size;
 242                 if (tmpaddr < addr)
 243                         return (EINVAL);
 244                 if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 && tmpaddr > VM_MAX_USER_ADDRESS)
 245                         return (EINVAL);
 246                 if (VM_MIN_USER_ADDRESS > 0 && addr < VM_MIN_USER_ADDRESS)
 247                         return (EINVAL);
 248         } else {
 249                 /*
 250                  * Set a reasonable start point for the hint if it was
 251                  * not specified or if it falls within the heap space.
 252                  * Hinted mmap()s do not allocate out of the heap space.
 253                  */
 254                 if (addr == 0 ||
 255                     (addr >= round_page((vm_offset_t)vms->vm_taddr) &&
 256                      addr < round_page((vm_offset_t)vms->vm_daddr + maxdsiz)))
 257                         addr = round_page((vm_offset_t)vms->vm_daddr + maxdsiz);
 258         }
 259
 260         if (flags & MAP_ANON) {
 261                 /*
 262                  * Mapping blank space is trivial.
 263                  */
 264                 handle = NULL;
 265                 maxprot = VM_PROT_ALL;
 266                 pos = 0;
 267         } else {
 268                 /*
 269                  * Mapping file, get fp for validation. Obtain vnode and make
 270                  * sure it is of appropriate type.
 271                  */
 272                 fp = holdfp(p->p_fd, fd, -1);
 273                 if (fp == NULL)
 274                         return (EBADF);
 275                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
 276                         error = EINVAL;
 277                         goto done;
 278                 }
 279                 /*
 280                  * POSIX shared-memory objects are defined to have
 281                  * kernel persistence, and are not defined to support
 282                  * read(2)/write(2) -- or even open(2).  Thus, we can
 283                  * use MAP_ASYNC to trade on-disk coherence for speed.
 284                  * The shm_open(3) library routine turns on the FPOSIXSHM
 285                  * flag to request this behavior.
 286                  */
 287                 if (fp->f_flag & FPOSIXSHM)
 288                         flags |= MAP_NOSYNC;
 289                 vp = (struct vnode *) fp->f_data;
 290
 291                 /*
 292                  * Validate the vnode for the operation.
 293                  */
 294                 switch(vp->v_type) {
 295                 case VREG:
 296                         /*
 297                          * Get the proper underlying object
 298                          */
 299                         if ((obj = vp->v_object) == NULL) {
 300                                 error = EINVAL;
 301                                 goto done;
 302                         }
 303                         KKASSERT((struct vnode *)obj->handle == vp);
 304                         break;
 305                 case VCHR:
 306                         /*
 307                          * Make sure a device has not been revoked.
 308                          * Mappability is handled by the device layer.
 309                          */
 310                         if (vp->v_rdev == NULL) {
 311                                 error = EBADF;
 312                                 goto done;
 313                         }
 314                         break;
 315                 default:
 316                         /*
 317                          * Nothing else is mappable.
 318                          */
 319                         error = EINVAL;
 320                         goto done;
 321                 }
 322
 323                 /*
 324                  * XXX hack to handle use of /dev/zero to map anon memory (ala
 325                  * SunOS).
 326                  */
 327                 if (vp->v_type == VCHR && iszerodev(vp->v_rdev)) {
 328                         handle = NULL;
 329                         maxprot = VM_PROT_ALL;
 330                         flags |= MAP_ANON;
 331                         pos = 0;
 332                 } else {
 333                         /*
 334                          * cdevs does not provide private mappings of any kind.
 335                          */
 336                         /*
 337                          * However, for XIG X server to continue to work,
 338                          * we should allow the superuser to do it anyway.
 339                          * We only allow it at securelevel < 1.
 340                          * (Because the XIG X server writes directly to video
 341                          * memory via /dev/mem, it should never work at any
 342                          * other securelevel.
 343                          * XXX this will have to go
 344                          */
 345                         if (securelevel >= 1)
 346                                 disablexworkaround = 1;
 347                         else
 348                                 disablexworkaround = priv_check(td, PRIV_ROOT);
 349                         if (vp->v_type == VCHR && disablexworkaround &&
 350                             (flags & (MAP_PRIVATE|MAP_COPY))) {
 351                                 error = EINVAL;
 352                                 goto done;
 353                         }
 354                         /*
 355                          * Ensure that file and memory protections are
 356                          * compatible.  Note that we only worry about
 357                          * writability if mapping is shared; in this case,
 358                          * current and max prot are dictated by the open file.
 359                          * XXX use the vnode instead?  Problem is: what
 360                          * credentials do we use for determination? What if
 361                          * proc does a setuid?
 362                          */
 363                         maxprot = VM_PROT_EXECUTE;      /* ??? */
 364                         if (fp->f_flag & FREAD) {
 365                                 maxprot |= VM_PROT_READ;
 366                         } else if (prot & PROT_READ) {
 367                                 error = EACCES;
 368                                 goto done;
 369                         }
 370                         /*
 371                          * If we are sharing potential changes (either via
 372                          * MAP_SHARED or via the implicit sharing of character
 373                          * device mappings), and we are trying to get write
 374                          * permission although we opened it without asking
 375                          * for it, bail out.  Check for superuser, only if
 376                          * we're at securelevel < 1, to allow the XIG X server
 377                          * to continue to work.
 378                          */
 379
 380                         if ((flags & MAP_SHARED) != 0 ||
 381                             (vp->v_type == VCHR && disablexworkaround)) {
 382                                 if ((fp->f_flag & FWRITE) != 0) {
 383                                         struct vattr va;
 384                                         if ((error = VOP_GETATTR(vp, &va))) {
 385                                                 goto done;
 386                                         }
 387                                         if ((va.va_flags &
 388                                             (IMMUTABLE|APPEND)) == 0) {
 389                                                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
 390                                         } else if (prot & PROT_WRITE) {
 391                                                 error = EPERM;
 392                                                 goto done;
 393                                         }
 394                                 } else if ((prot & PROT_WRITE) != 0) {
 395                                         error = EACCES;
 396                                         goto done;
 397                                 }
 398                         } else {
 399                                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
 400                         }
 401                         handle = (void *)vp;
 402                 }
 403         }
 404
 405         /*
 406          * Do not allow more then a certain number of vm_map_entry structures
 407          * per process.  Scale with the number of rforks sharing the map
 408          * to make the limit reasonable for threads.
 409          */
 410         if (max_proc_mmap &&
 411             vms->vm_map.nentries >= max_proc_mmap * vms->vm_sysref.refcnt) {
 412                 error = ENOMEM;
 413                 goto done;
 414         }
 415
 416         error = vm_mmap(&vms->vm_map, &addr, size, prot, maxprot,
 417                         flags, handle, pos);
 418         if (error == 0)
 419                 *res = (void *)(addr + pageoff);
 420 done:
 421         if (fp)
 422                 fdrop(fp);
 423         return (error);
 424 }
 425
 426 /*
 427  * MPALMOSTSAFE
 428  */
 429 int
 430 sys_mmap(struct mmap_args *uap)
 431 {
 432         int error;
 433
 434         get_mplock();
 435         error = kern_mmap(curproc->p_vmspace, uap->addr, uap->len,
 436                           uap->prot, uap->flags,
 437                           uap->fd, uap->pos, &uap->sysmsg_resultp);
 438         rel_mplock();
 439
 440         return (error);
 441 }
 442
 443 /*
 444  * msync_args(void *addr, size_t len, int flags)
 445  *
 446  * MPALMOSTSAFE
 447  */
 448 int
 449 sys_msync(struct msync_args *uap)
 450 {
 451         struct proc *p = curproc;
 452         vm_offset_t addr;
 453         vm_offset_t tmpaddr;
 454         vm_size_t size, pageoff;
 455         int flags;
 456         vm_map_t map;
 457         int rv;
 458
 459         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 460         size = uap->len;
 461         flags = uap->flags;
 462
 463         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 464         addr -= pageoff;
 465         size += pageoff;
 466         size = (vm_size_t) round_page(size);
 467         if (size < uap->len)            /* wrap */
 468                 return(EINVAL);
 469         tmpaddr = addr + size;          /* workaround gcc4 opt */
 470         if (tmpaddr < addr)             /* wrap */
 471                 return(EINVAL);
 472
 473         if ((flags & (MS_ASYNC|MS_INVALIDATE)) == (MS_ASYNC|MS_INVALIDATE))
 474                 return (EINVAL);
 475
 476         get_mplock();
 477         map = &p->p_vmspace->vm_map;
 478
 479         /*
 480          * XXX Gak!  If size is zero we are supposed to sync "all modified
 481          * pages with the region containing addr".  Unfortunately, we don't
 482          * really keep track of individual mmaps so we approximate by flushing
 483          * the range of the map entry containing addr. This can be incorrect
 484          * if the region splits or is coalesced with a neighbor.
 485          */
 486         if (size == 0) {
 487                 vm_map_entry_t entry;
 488
 489                 vm_map_lock_read(map);
 490                 rv = vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry);
 491                 if (rv == FALSE) {
 492                         vm_map_unlock_read(map);
 493                         rv = KERN_INVALID_ADDRESS;
 494                         goto done;
 495                 }
 496                 addr = entry->start;
 497                 size = entry->end - entry->start;
 498                 vm_map_unlock_read(map);
 499         }
 500
 501         /*
 502          * Clean the pages and interpret the return value.
 503          */
 504         rv = vm_map_clean(map, addr, addr + size, (flags & MS_ASYNC) == 0,
 505                           (flags & MS_INVALIDATE) != 0);
 506 done:
 507         rel_mplock();
 508
 509         switch (rv) {
 510         case KERN_SUCCESS:
 511                 break;
 512         case KERN_INVALID_ADDRESS:
 513                 return (EINVAL);        /* Sun returns ENOMEM? */
 514         case KERN_FAILURE:
 515                 return (EIO);
 516         default:
 517                 return (EINVAL);
 518         }
 519
 520         return (0);
 521 }
 522
 523 /*
 524  * munmap_args(void *addr, size_t len)
 525  *
 526  * MPALMOSTSAFE
 527  */
 528 int
 529 sys_munmap(struct munmap_args *uap)
 530 {
 531         struct proc *p = curproc;
 532         vm_offset_t addr;
 533         vm_offset_t tmpaddr;
 534         vm_size_t size, pageoff;
 535         vm_map_t map;
 536
 537         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 538         size = uap->len;
 539
 540         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 541         addr -= pageoff;
 542         size += pageoff;
 543         size = (vm_size_t) round_page(size);
 544         if (size < uap->len)            /* wrap */
 545                 return(EINVAL);
 546         tmpaddr = addr + size;          /* workaround gcc4 opt */
 547         if (tmpaddr < addr)             /* wrap */
 548                 return(EINVAL);
 549
 550         if (size == 0)
 551                 return (0);
 552
 553         /*
 554          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 555          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 556          */
 557         if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 && tmpaddr > VM_MAX_USER_ADDRESS)
 558                 return (EINVAL);
 559         if (VM_MIN_USER_ADDRESS > 0 && addr < VM_MIN_USER_ADDRESS)
 560                 return (EINVAL);
 561
 562         get_mplock();
 563         map = &p->p_vmspace->vm_map;
 564         /*
 565          * Make sure entire range is allocated.
 566          */
 567         if (!vm_map_check_protection(map, addr, addr + size, VM_PROT_NONE)) {
 568                 rel_mplock();
 569                 return (EINVAL);
 570         }
 571         /* returns nothing but KERN_SUCCESS anyway */
 572         vm_map_remove(map, addr, addr + size);
 573         rel_mplock();
 574         return (0);
 575 }
 576
 577 /*
 578  * mprotect_args(const void *addr, size_t len, int prot)
 579  *
 580  * MPALMOSTSAFE
 581  */
 582 int
 583 sys_mprotect(struct mprotect_args *uap)
 584 {
 585         struct proc *p = curproc;
 586         vm_offset_t addr;
 587         vm_offset_t tmpaddr;
 588         vm_size_t size, pageoff;
 589         vm_prot_t prot;
 590         int error;
 591
 592         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 593         size = uap->len;
 594         prot = uap->prot & VM_PROT_ALL;
 595 #if defined(VM_PROT_READ_IS_EXEC)
 596         if (prot & VM_PROT_READ)
 597                 prot |= VM_PROT_EXECUTE;
 598 #endif
 599
 600         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 601         addr -= pageoff;
 602         size += pageoff;
 603         size = (vm_size_t) round_page(size);
 604         if (size < uap->len)            /* wrap */
 605                 return(EINVAL);
 606         tmpaddr = addr + size;          /* workaround gcc4 opt */
 607         if (tmpaddr < addr)             /* wrap */
 608                 return(EINVAL);
 609
 610         get_mplock();
 611         switch (vm_map_protect(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size,
 612                                prot, FALSE)) {
 613         case KERN_SUCCESS:
 614                 error = 0;
 615                 break;
 616         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
 617                 error = EACCES;
 618                 break;
 619         default:
 620                 error = EINVAL;
 621                 break;
 622         }
 623         rel_mplock();
 624         return (error);
 625 }
 626
 627 /*
 628  * minherit_args(void *addr, size_t len, int inherit)
 629  *
 630  * MPALMOSTSAFE
 631  */
 632 int
 633 sys_minherit(struct minherit_args *uap)
 634 {
 635         struct proc *p = curproc;
 636         vm_offset_t addr;
 637         vm_offset_t tmpaddr;
 638         vm_size_t size, pageoff;
 639         vm_inherit_t inherit;
 640         int error;
 641
 642         addr = (vm_offset_t)uap->addr;
 643         size = uap->len;
 644         inherit = uap->inherit;
 645
 646         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 647         addr -= pageoff;
 648         size += pageoff;
 649         size = (vm_size_t) round_page(size);
 650         if (size < uap->len)            /* wrap */
 651                 return(EINVAL);
 652         tmpaddr = addr + size;          /* workaround gcc4 opt */
 653         if (tmpaddr < addr)             /* wrap */
 654                 return(EINVAL);
 655
 656         get_mplock();
 657
 658         switch (vm_map_inherit(&p->p_vmspace->vm_map, addr,
 659                                addr + size, inherit)) {
 660         case KERN_SUCCESS:
 661                 error = 0;
 662                 break;
 663         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
 664                 error = EACCES;
 665                 break;
 666         default:
 667                 error = EINVAL;
 668                 break;
 669         }
 670         rel_mplock();
 671         return (error);
 672 }
 673
 674 /*
 675  * madvise_args(void *addr, size_t len, int behav)
 676  *
 677  * MPALMOSTSAFE
 678  */
 679 int
 680 sys_madvise(struct madvise_args *uap)
 681 {
 682         struct proc *p = curproc;
 683         vm_offset_t start, end;
 684         vm_offset_t tmpaddr = (vm_offset_t)uap->addr + uap->len;
 685         int error;
 686
 687         /*
 688          * Check for illegal behavior
 689          */
 690         if (uap->behav < 0 || uap->behav >= MADV_CONTROL_END)
 691                 return (EINVAL);
 692         /*
 693          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 694          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 695          */
 696         if (tmpaddr < (vm_offset_t)uap->addr)
 697                 return (EINVAL);
 698         if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 && tmpaddr > VM_MAX_USER_ADDRESS)
 699                 return (EINVAL);
 700         if (VM_MIN_USER_ADDRESS > 0 && uap->addr < VM_MIN_USER_ADDRESS)
 701                 return (EINVAL);
 702
 703         /*
 704          * Since this routine is only advisory, we default to conservative
 705          * behavior.
 706          */
 707         start = trunc_page((vm_offset_t)uap->addr);
 708         end = round_page(tmpaddr);
 709
 710         get_mplock();
 711         error = vm_map_madvise(&p->p_vmspace->vm_map, start, end,
 712                                uap->behav, 0);
 713         rel_mplock();
 714         return (error);
 715 }
 716
 717 /*
 718  * mcontrol_args(void *addr, size_t len, int behav, off_t value)
 719  *
 720  * MPALMOSTSAFE
 721  */
 722 int
 723 sys_mcontrol(struct mcontrol_args *uap)
 724 {
 725         struct proc *p = curproc;
 726         vm_offset_t start, end;
 727         vm_offset_t tmpaddr = (vm_offset_t)uap->addr + uap->len;
 728         int error;
 729
 730         /*
 731          * Check for illegal behavior
 732          */
 733         if (uap->behav < 0 || uap->behav > MADV_CONTROL_END)
 734                 return (EINVAL);
 735         /*
 736          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 737          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 738          */
 739         if (tmpaddr < (vm_offset_t) uap->addr)
 740                 return (EINVAL);
 741         if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 && tmpaddr > VM_MAX_USER_ADDRESS)
 742                 return (EINVAL);
 743         if (VM_MIN_USER_ADDRESS > 0 && uap->addr < VM_MIN_USER_ADDRESS)
 744                 return (EINVAL);
 745
 746         /*
 747          * Since this routine is only advisory, we default to conservative
 748          * behavior.
 749          */
 750         start = trunc_page((vm_offset_t)uap->addr);
 751         end = round_page(tmpaddr);
 752
 753         get_mplock();
 754         error = vm_map_madvise(&p->p_vmspace->vm_map, start, end,
 755                                uap->behav, uap->value);
 756         rel_mplock();
 757         return (error);
 758 }
 759
 760
 761 /*
 762  * mincore_args(const void *addr, size_t len, char *vec)
 763  *
 764  * MPALMOSTSAFE
 765  */
 766 int
 767 sys_mincore(struct mincore_args *uap)
 768 {
 769         struct proc *p = curproc;
 770         vm_offset_t addr, first_addr;
 771         vm_offset_t end, cend;
 772         pmap_t pmap;
 773         vm_map_t map;
 774         char *vec;
 775         int error;
 776         int vecindex, lastvecindex;
 777         vm_map_entry_t current;
 778         vm_map_entry_t entry;
 779         int mincoreinfo;
 780         unsigned int timestamp;
 781
 782         /*
 783          * Make sure that the addresses presented are valid for user
 784          * mode.
 785          */
 786         first_addr = addr = trunc_page((vm_offset_t) uap->addr);
 787         end = addr + (vm_size_t)round_page(uap->len);
 788         if (end < addr)
 789                 return (EINVAL);
 790         if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 && end > VM_MAX_USER_ADDRESS)
 791                 return (EINVAL);
 792
 793         /*
 794          * Address of byte vector
 795          */
 796         vec = uap->vec;
 797
 798         map = &p->p_vmspace->vm_map;
 799         pmap = vmspace_pmap(p->p_vmspace);
 800
 801         get_mplock();
 802         vm_map_lock_read(map);
 803 RestartScan:
 804         timestamp = map->timestamp;
 805
 806         if (!vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry))
 807                 entry = entry->next;
 808
 809         /*
 810          * Do this on a map entry basis so that if the pages are not
 811          * in the current processes address space, we can easily look
 812          * up the pages elsewhere.
 813          */
 814         lastvecindex = -1;
 815         for(current = entry;
 816                 (current != &map->header) && (current->start < end);
 817                 current = current->next) {
 818
 819                 /*
 820                  * ignore submaps (for now) or null objects
 821                  */
 822                 if (current->maptype != VM_MAPTYPE_NORMAL &&
 823                     current->maptype != VM_MAPTYPE_VPAGETABLE) {
 824                         continue;
 825                 }
 826                 if (current->object.vm_object == NULL)
 827                         continue;
 828
 829                 /*
 830                  * limit this scan to the current map entry and the
 831                  * limits for the mincore call
 832                  */
 833                 if (addr < current->start)
 834                         addr = current->start;
 835                 cend = current->end;
 836                 if (cend > end)
 837                         cend = end;
 838
 839                 /*
 840                  * scan this entry one page at a time
 841                  */
 842                 while (addr < cend) {
 843                         /*
 844                          * Check pmap first, it is likely faster, also
 845                          * it can provide info as to whether we are the
 846                          * one referencing or modifying the page.
 847                          *
 848                          * If we have to check the VM object, only mess
 849                          * around with normal maps.  Do not mess around
 850                          * with virtual page tables (XXX).
 851                          */
 852                         mincoreinfo = pmap_mincore(pmap, addr);
 853                         if (mincoreinfo == 0 &&
 854                             current->maptype == VM_MAPTYPE_NORMAL) {
 855                                 vm_pindex_t pindex;
 856                                 vm_ooffset_t offset;
 857                                 vm_page_t m;
 858
 859                                 /*
 860                                  * calculate the page index into the object
 861                                  */
 862                                 offset = current->offset + (addr - current->start);
 863                                 pindex = OFF_TO_IDX(offset);
 864
 865                                 /*
 866                                  * if the page is resident, then gather
 867                                  * information about it.  spl protection is
 868                                  * required to maintain the object
 869                                  * association.  And XXX what if the page is
 870                                  * busy?  What's the deal with that?
 871                                  */
 872                                 crit_enter();
 873                                 m = vm_page_lookup(current->object.vm_object,
 874                                                     pindex);
 875                                 if (m && m->valid) {
 876                                         mincoreinfo = MINCORE_INCORE;
 877                                         if (m->dirty ||
 878                                                 pmap_is_modified(m))
 879                                                 mincoreinfo |= MINCORE_MODIFIED_OTHER;
 880                                         if ((m->flags & PG_REFERENCED) ||
 881                                                 pmap_ts_referenced(m)) {
 882                                                 vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
 883                                                 mincoreinfo |= MINCORE_REFERENCED_OTHER;
 884                                         }
 885                                 }
 886                                 crit_exit();
 887                         }
 888
 889                         /*
 890                          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
 891                          * the map, we release the lock.
 892                          */
 893                         vm_map_unlock_read(map);
 894
 895                         /*
 896                          * calculate index into user supplied byte vector
 897                          */
 898                         vecindex = OFF_TO_IDX(addr - first_addr);
 899
 900                         /*
 901                          * If we have skipped map entries, we need to make sure that
 902                          * the byte vector is zeroed for those skipped entries.
 903                          */
 904                         while((lastvecindex + 1) < vecindex) {
 905                                 error = subyte( vec + lastvecindex, 0);
 906                                 if (error) {
 907                                         error = EFAULT;
 908                                         goto done;
 909                                 }
 910                                 ++lastvecindex;
 911                         }
 912
 913                         /*
 914                          * Pass the page information to the user
 915                          */
 916                         error = subyte( vec + vecindex, mincoreinfo);
 917                         if (error) {
 918                                 error = EFAULT;
 919                                 goto done;
 920                         }
 921
 922                         /*
 923                          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
 924                          * output may be invalid.
 925                          */
 926                         vm_map_lock_read(map);
 927                         if (timestamp != map->timestamp)
 928                                 goto RestartScan;
 929
 930                         lastvecindex = vecindex;
 931                         addr += PAGE_SIZE;
 932                 }
 933         }
 934
 935         /*
 936          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
 937          * the map, we release the lock.
 938          */
 939         vm_map_unlock_read(map);
 940
 941         /*
 942          * Zero the last entries in the byte vector.
 943          */
 944         vecindex = OFF_TO_IDX(end - first_addr);
 945         while((lastvecindex + 1) < vecindex) {
 946                 error = subyte( vec + lastvecindex, 0);
 947                 if (error) {
 948                         error = EFAULT;
 949                         goto done;
 950                 }
 951                 ++lastvecindex;
 952         }
 953
 954         /*
 955          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
 956          * output may be invalid.
 957          */
 958         vm_map_lock_read(map);
 959         if (timestamp != map->timestamp)
 960                 goto RestartScan;
 961         vm_map_unlock_read(map);
 962
 963         error = 0;
 964 done:
 965         rel_mplock();
 966         return (error);
 967 }
 968
 969 /*
 970  * mlock_args(const void *addr, size_t len)
 971  *
 972  * MPALMOSTSAFE
 973  */
 974 int
 975 sys_mlock(struct mlock_args *uap)
 976 {
 977         vm_offset_t addr;
 978         vm_offset_t tmpaddr;
 979         vm_size_t size, pageoff;
 980         struct thread *td = curthread;
 981         struct proc *p = td->td_proc;
 982         int error;
 983
 984         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 985         size = uap->len;
 986
 987         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 988         addr -= pageoff;
 989         size += pageoff;
 990         size = (vm_size_t) round_page(size);
 991         if (size < uap->len)            /* wrap */
 992                 return(EINVAL);
 993         tmpaddr = addr + size;          /* workaround gcc4 opt */
 994         if (tmpaddr < addr)             /* wrap */
 995                 return (EINVAL);
 996
 997         if (atop(size) + vmstats.v_wire_count > vm_page_max_wired)
 998                 return (EAGAIN);
 999
1000         get_mplock();
1001 #ifdef pmap_wired_count
1002         if (size + ptoa(pmap_wired_count(vm_map_pmap(&p->p_vmspace->vm_map))) >
1003             p->p_rlimit[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur) {
1004                 rel_mplock();
1005                 return (ENOMEM);
1006         }
1007 #else
1008         error = priv_check_cred(td->td_ucred, PRIV_ROOT, 0);
1009         if (error) {
1010                 rel_mplock();
1011                 return (error);
1012         }
1013 #endif
1014         error = vm_map_unwire(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size, FALSE);
1015         rel_mplock();
1016         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
1017 }
1018
1019 /*
1020  * mlockall_args(int how)
1021  *
1022  * Dummy routine, doesn't actually do anything.
1023  *
1024  * MPSAFE
1025  */
1026 int
1027 sys_mlockall(struct mlockall_args *uap)
1028 {
1029         return 0;
1030 }
1031
1032 /*
1033  * munlockall_args(void)
1034  *
1035  * Dummy routine, doesn't actually do anything.
1036  *
1037  * MPSAFE
1038  */
1039 int
1040 sys_munlockall(struct munlockall_args *uap)
1041 {
1042         return 0;
1043 }
1044
1045 /*
1046  * munlock_args(const void *addr, size_t len)
1047  *
1048  * MPALMOSTSAFE
1049  */
1050 int
1051 sys_munlock(struct munlock_args *uap)
1052 {
1053         struct thread *td = curthread;
1054         struct proc *p = td->td_proc;
1055         vm_offset_t addr;
1056         vm_offset_t tmpaddr;
1057         vm_size_t size, pageoff;
1058         int error;
1059
1060         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
1061         size = uap->len;
1062
1063         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
1064         addr -= pageoff;
1065         size += pageoff;
1066         size = (vm_size_t) round_page(size);
1067
1068         tmpaddr = addr + size;
1069         if (tmpaddr < addr)             /* wrap */
1070                 return (EINVAL);
1071
1072 #ifndef pmap_wired_count
1073         error = priv_check(td, PRIV_ROOT);
1074         if (error)
1075                 return (error);
1076 #endif
1077
1078         get_mplock();
1079         error = vm_map_unwire(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size, TRUE);
1080         rel_mplock();
1081         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
1082 }
1083
1084 /*
1085  * Internal version of mmap.
1086  * Currently used by mmap, exec, and sys5 shared memory.
1087  * Handle is either a vnode pointer or NULL for MAP_ANON.
1088  */
1089 int
1090 vm_mmap(vm_map_t map, vm_offset_t *addr, vm_size_t size, vm_prot_t prot,
1091         vm_prot_t maxprot, int flags, void *handle, vm_ooffset_t foff)
1092 {
1093         boolean_t fitit;
1094         vm_object_t object;
1095         vm_offset_t eaddr;
1096         vm_size_t   esize;
1097         struct vnode *vp;
1098         struct thread *td = curthread;
1099         struct proc *p;
1100         int rv = KERN_SUCCESS;
1101         off_t objsize;
1102         int docow;
1103
1104         if (size == 0)
1105                 return (0);
1106
1107         objsize = round_page(size);
1108         if (objsize < size)
1109                 return (EINVAL);
1110         size = objsize;
1111
1112         /*
1113          * XXX messy code, fixme
1114          *
1115          * NOTE: Overflow checks require discrete statements or GCC4
1116          * will optimize it out.
1117          */
1118         if ((p = curproc) != NULL && map == &p->p_vmspace->vm_map) {
1119                 esize = map->size + size;       /* workaround gcc4 opt */
1120                 if (esize < map->size ||
1121                     esize > p->p_rlimit[RLIMIT_VMEM].rlim_cur) {
1122                         return(ENOMEM);
1123                 }
1124         }
1125
1126         /*
1127          * We currently can only deal with page aligned file offsets.
1128          * The check is here rather than in the syscall because the
1129          * kernel calls this function internally for other mmaping
1130          * operations (such as in exec) and non-aligned offsets will
1131          * cause pmap inconsistencies...so we want to be sure to
1132          * disallow this in all cases.
1133          *
1134          * NOTE: Overflow checks require discrete statements or GCC4
1135          * will optimize it out.
1136          */
1137         if (foff & PAGE_MASK)
1138                 return (EINVAL);
1139
1140         if ((flags & (MAP_FIXED | MAP_TRYFIXED)) == 0) {
1141                 fitit = TRUE;
1142                 *addr = round_page(*addr);
1143         } else {
1144                 if (*addr != trunc_page(*addr))
1145                         return (EINVAL);
1146                 eaddr = *addr + size;
1147                 if (eaddr < *addr)
1148                         return (EINVAL);
1149                 fitit = FALSE;
1150                 if ((flags & MAP_TRYFIXED) == 0)
1151                         vm_map_remove(map, *addr, *addr + size);
1152         }
1153
1154         /*
1155          * Lookup/allocate object.
1156          */
1157         if (flags & MAP_ANON) {
1158                 /*
1159                  * Unnamed anonymous regions always start at 0.
1160                  */
1161                 if (handle) {
1162                         /*
1163                          * Default memory object
1164                          */
1165                         object = default_pager_alloc(handle, objsize,
1166                                                      prot, foff);
1167                         if (object == NULL)
1168                                 return(ENOMEM);
1169                         docow = MAP_PREFAULT_PARTIAL;
1170                 } else {
1171                         /*
1172                          * Implicit single instance of a default memory
1173                          * object, so we don't need a VM object yet.
1174                          */
1175                         foff = 0;
1176                         object = NULL;
1177                         docow = 0;
1178                 }
1179                 vp = NULL;
1180         } else {
1181                 vp = (struct vnode *)handle;
1182                 if (vp->v_type == VCHR) {
1183                         /*
1184                          * Device mappings (device size unknown?).
1185                          * Force them to be shared.
1186                          */
1187                         handle = (void *)(intptr_t)vp->v_rdev;
1188                         object = dev_pager_alloc(handle, objsize, prot, foff);
1189                         if (object == NULL)
1190                                 return(EINVAL);
1191                         docow = MAP_PREFAULT_PARTIAL;
1192                         flags &= ~(MAP_PRIVATE|MAP_COPY);
1193                         flags |= MAP_SHARED;
1194                 } else {
1195                         /*
1196                          * Regular file mapping (typically).  The attribute
1197                          * check is for the link count test only.  Mmapble
1198                          * vnodes must already have a VM object assigned.
1199                          */
1200                         struct vattr vat;
1201                         int error;
1202
1203                         error = VOP_GETATTR(vp, &vat);
1204                         if (error)
1205                                 return (error);
1206                         docow = MAP_PREFAULT_PARTIAL;
1207                         object = vnode_pager_reference(vp);
1208                         if (object == NULL && vp->v_type == VREG) {
1209                                 kprintf("Warning: cannot mmap vnode %p, no "
1210                                         "object\n", vp);
1211                                 return(EINVAL);
1212                         }
1213
1214                         /*
1215                          * If it is a regular file without any references
1216                          * we do not need to sync it.
1217                          */
1218                         if (vp->v_type == VREG && vat.va_nlink == 0) {
1219                                 flags |= MAP_NOSYNC;
1220                         }
1221                 }
1222         }
1223
1224         /*
1225          * Deal with the adjusted flags
1226          */
1227         if ((flags & (MAP_ANON|MAP_SHARED)) == 0)
1228                 docow |= MAP_COPY_ON_WRITE;
1229         if (flags & MAP_NOSYNC)
1230                 docow |= MAP_DISABLE_SYNCER;
1231         if (flags & MAP_NOCORE)
1232                 docow |= MAP_DISABLE_COREDUMP;
1233
1234 #if defined(VM_PROT_READ_IS_EXEC)
1235         if (prot & VM_PROT_READ)
1236                 prot |= VM_PROT_EXECUTE;
1237
1238         if (maxprot & VM_PROT_READ)
1239                 maxprot |= VM_PROT_EXECUTE;
1240 #endif
1241
1242         /*
1243          * This may place the area in its own page directory if (size) is
1244          * large enough, otherwise it typically returns its argument.
1245          */
1246         if (fitit) {
1247                 *addr = pmap_addr_hint(object, *addr, size);
1248         }
1249
1250         /*
1251          * Stack mappings need special attention.
1252          *
1253          * Mappings that use virtual page tables will default to storing
1254          * the page table at offset 0.
1255          */
1256         if (flags & MAP_STACK) {
1257                 rv = vm_map_stack(map, *addr, size, flags,
1258                                   prot, maxprot, docow);
1259         } else if (flags & MAP_VPAGETABLE) {
1260                 rv = vm_map_find(map, object, foff, addr, size, PAGE_SIZE,
1261                                  fitit, VM_MAPTYPE_VPAGETABLE,
1262                                  prot, maxprot, docow);
1263         } else {
1264                 rv = vm_map_find(map, object, foff, addr, size, PAGE_SIZE,
1265                                  fitit, VM_MAPTYPE_NORMAL,
1266                                  prot, maxprot, docow);
1267         }
1268
1269         if (rv != KERN_SUCCESS) {
1270                 /*
1271                  * Lose the object reference. Will destroy the
1272                  * object if it's an unnamed anonymous mapping
1273                  * or named anonymous without other references.
1274                  */
1275                 vm_object_deallocate(object);
1276                 goto out;
1277         }
1278
1279         /*
1280          * Shared memory is also shared with children.
1281          */
1282         if (flags & (MAP_SHARED|MAP_INHERIT)) {
1283                 rv = vm_map_inherit(map, *addr, *addr + size, VM_INHERIT_SHARE);
1284                 if (rv != KERN_SUCCESS) {
1285                         vm_map_remove(map, *addr, *addr + size);
1286                         goto out;
1287                 }
1288         }
1289
1290         /*
1291          * Set the access time on the vnode
1292          */
1293         if (vp != NULL)
1294                 vn_mark_atime(vp, td);
1295 out:
1296         switch (rv) {
1297         case KERN_SUCCESS:
1298                 return (0);
1299         case KERN_INVALID_ADDRESS:
1300         case KERN_NO_SPACE:
1301                 return (ENOMEM);
1302         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
1303                 return (EACCES);
1304         default:
1305                 return (EINVAL);
1306         }
1307 }