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 1.21 2004/10/12 19:29:34 dillon Exp $
  43  */
  44
  45 /*
  46  * Mapped file (mmap) interface to VM
  47  */
  48
  49 #include <sys/param.h>
  50 #include <sys/kernel.h>
  51 #include <sys/systm.h>
  52 #include <sys/sysproto.h>
  53 #include <sys/filedesc.h>
  54 #include <sys/kern_syscall.h>
  55 #include <sys/proc.h>
  56 #include <sys/resource.h>
  57 #include <sys/resourcevar.h>
  58 #include <sys/vnode.h>
  59 #include <sys/fcntl.h>
  60 #include <sys/file.h>
  61 #include <sys/mman.h>
  62 #include <sys/conf.h>
  63 #include <sys/stat.h>
  64 #include <sys/vmmeter.h>
  65 #include <sys/sysctl.h>
  66
  67 #include <vm/vm.h>
  68 #include <vm/vm_param.h>
  69 #include <sys/lock.h>
  70 #include <vm/pmap.h>
  71 #include <vm/vm_map.h>
  72 #include <vm/vm_object.h>
  73 #include <vm/vm_page.h>
  74 #include <vm/vm_pager.h>
  75 #include <vm/vm_pageout.h>
  76 #include <vm/vm_extern.h>
  77 #include <vm/vm_page.h>
  78 #include <vm/vm_kern.h>
  79
  80 #include <sys/file2.h>
  81 #include <sys/thread2.h>
  82
  83 static int max_proc_mmap;
  84 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, max_proc_mmap, CTLFLAG_RW, &max_proc_mmap, 0, "");
  85
  86 /*
  87  * Set the maximum number of vm_map_entry structures per process.  Roughly
  88  * speaking vm_map_entry structures are tiny, so allowing them to eat 1/100
  89  * of our KVM malloc space still results in generous limits.  We want a
  90  * default that is good enough to prevent the kernel running out of resources
  91  * if attacked from compromised user account but generous enough such that
  92  * multi-threaded processes are not unduly inconvenienced.
  93  */
  94
  95 static void vmmapentry_rsrc_init (void *);
  96 SYSINIT(vmmersrc, SI_SUB_KVM_RSRC, SI_ORDER_FIRST, vmmapentry_rsrc_init, NULL)
  97
  98 static void
  99 vmmapentry_rsrc_init(void *dummy)
 100 {
 101     max_proc_mmap = (VM_MAX_KERNEL_ADDRESS - VM_MIN_KERNEL_ADDRESS) /
 102                         sizeof(struct vm_map_entry);
 103     max_proc_mmap /= 100;
 104 }
 105
 106 /* ARGSUSED */
 107 int
 108 sbrk(struct sbrk_args *uap)
 109 {
 110         /* Not yet implemented */
 111         return (EOPNOTSUPP);
 112 }
 113
 114 /*
 115  * sstk_args(int incr)
 116  */
 117 /* ARGSUSED */
 118 int
 119 sstk(struct sstk_args *uap)
 120 {
 121         /* Not yet implemented */
 122         return (EOPNOTSUPP);
 123 }
 124
 125 /*
 126  * mmap_args(void *addr, size_t len, int prot, int flags, int fd,
 127  *              long pad, off_t pos)
 128  *
 129  * Memory Map (mmap) system call.  Note that the file offset
 130  * and address are allowed to be NOT page aligned, though if
 131  * the MAP_FIXED flag it set, both must have the same remainder
 132  * modulo the PAGE_SIZE (POSIX 1003.1b).  If the address is not
 133  * page-aligned, the actual mapping starts at trunc_page(addr)
 134  * and the return value is adjusted up by the page offset.
 135  *
 136  * Generally speaking, only character devices which are themselves
 137  * memory-based, such as a video framebuffer, can be mmap'd.  Otherwise
 138  * there would be no cache coherency between a descriptor and a VM mapping
 139  * both to the same character device.
 140  *
 141  * Block devices can be mmap'd no matter what they represent.  Cache coherency
 142  * is maintained as long as you do not write directly to the underlying
 143  * character device.
 144  */
 145
 146 int
 147 kern_mmap(caddr_t uaddr, size_t ulen, int uprot, int uflags, int fd,
 148     off_t upos, void **res)
 149 {
 150         struct thread *td = curthread;
 151         struct proc *p = td->td_proc;
 152         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
 153         struct file *fp = NULL;
 154         struct vnode *vp;
 155         vm_offset_t addr;
 156         vm_size_t size, pageoff;
 157         vm_prot_t prot, maxprot;
 158         void *handle;
 159         int flags, error;
 160         int disablexworkaround;
 161         off_t pos;
 162         struct vmspace *vms = p->p_vmspace;
 163         vm_object_t obj;
 164
 165         KKASSERT(p);
 166
 167         addr = (vm_offset_t) uaddr;
 168         size = ulen;
 169         prot = uprot & VM_PROT_ALL;
 170         flags = uflags;
 171         pos = upos;
 172
 173         /* make sure mapping fits into numeric range etc */
 174         if ((ssize_t) ulen < 0 ||
 175             ((flags & MAP_ANON) && fd != -1))
 176                 return (EINVAL);
 177
 178         if (flags & MAP_STACK) {
 179                 if ((fd != -1) ||
 180                     ((prot & (PROT_READ | PROT_WRITE)) != (PROT_READ | PROT_WRITE)))
 181                         return (EINVAL);
 182                 flags |= MAP_ANON;
 183                 pos = 0;
 184         }
 185
 186         /*
 187          * Align the file position to a page boundary,
 188          * and save its page offset component.
 189          */
 190         pageoff = (pos & PAGE_MASK);
 191         pos -= pageoff;
 192
 193         /* Adjust size for rounding (on both ends). */
 194         size += pageoff;                        /* low end... */
 195         size = (vm_size_t) round_page(size);    /* hi end */
 196
 197         /*
 198          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 199          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 200          */
 201         if (flags & MAP_FIXED) {
 202                 /*
 203                  * The specified address must have the same remainder
 204                  * as the file offset taken modulo PAGE_SIZE, so it
 205                  * should be aligned after adjustment by pageoff.
 206                  */
 207                 addr -= pageoff;
 208                 if (addr & PAGE_MASK)
 209                         return (EINVAL);
 210                 /* Address range must be all in user VM space. */
 211                 if (VM_MAXUSER_ADDRESS > 0 && addr + size > VM_MAXUSER_ADDRESS)
 212                         return (EINVAL);
 213 #ifndef i386
 214                 if (VM_MIN_ADDRESS > 0 && addr < VM_MIN_ADDRESS)
 215                         return (EINVAL);
 216 #endif
 217                 if (addr + size < addr)
 218                         return (EINVAL);
 219         }
 220         /*
 221          * XXX for non-fixed mappings where no hint is provided or
 222          * the hint would fall in the potential heap space,
 223          * place it after the end of the largest possible heap.
 224          *
 225          * There should really be a pmap call to determine a reasonable
 226          * location.
 227          */
 228         else if (addr == 0 ||
 229             (addr >= round_page((vm_offset_t)vms->vm_taddr) &&
 230              addr < round_page((vm_offset_t)vms->vm_daddr + maxdsiz)))
 231                 addr = round_page((vm_offset_t)vms->vm_daddr + maxdsiz);
 232
 233         if (flags & MAP_ANON) {
 234                 /*
 235                  * Mapping blank space is trivial.
 236                  */
 237                 handle = NULL;
 238                 maxprot = VM_PROT_ALL;
 239                 pos = 0;
 240         } else {
 241                 /*
 242                  * Mapping file, get fp for validation. Obtain vnode and make
 243                  * sure it is of appropriate type.
 244                  */
 245                 if (((unsigned) fd) >= fdp->fd_nfiles ||
 246                     (fp = fdp->fd_ofiles[fd]) == NULL)
 247                         return (EBADF);
 248                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE)
 249                         return (EINVAL);
 250                 /*
 251                  * POSIX shared-memory objects are defined to have
 252                  * kernel persistence, and are not defined to support
 253                  * read(2)/write(2) -- or even open(2).  Thus, we can
 254                  * use MAP_ASYNC to trade on-disk coherence for speed.
 255                  * The shm_open(3) library routine turns on the FPOSIXSHM
 256                  * flag to request this behavior.
 257                  */
 258                 if (fp->f_flag & FPOSIXSHM)
 259                         flags |= MAP_NOSYNC;
 260                 vp = (struct vnode *) fp->f_data;
 261                 if (vp->v_type != VREG && vp->v_type != VCHR)
 262                         return (EINVAL);
 263                 if (vp->v_type == VREG) {
 264                         /*
 265                          * Get the proper underlying object
 266                          */
 267                         if (VOP_GETVOBJECT(vp, &obj) != 0)
 268                                 return (EINVAL);
 269                         vp = (struct vnode*)obj->handle;
 270                 }
 271
 272                 /*
 273                  * don't let the descriptor disappear on us if we block
 274                  */
 275                 fhold(fp);
 276
 277                 /*
 278                  * XXX hack to handle use of /dev/zero to map anon memory (ala
 279                  * SunOS).
 280                  */
 281                 if (vp->v_type == VCHR && iszerodev(vp->v_rdev)) {
 282                         handle = NULL;
 283                         maxprot = VM_PROT_ALL;
 284                         flags |= MAP_ANON;
 285                         pos = 0;
 286                 } else {
 287                         /*
 288                          * cdevs does not provide private mappings of any kind.
 289                          */
 290                         /*
 291                          * However, for XIG X server to continue to work,
 292                          * we should allow the superuser to do it anyway.
 293                          * We only allow it at securelevel < 1.
 294                          * (Because the XIG X server writes directly to video
 295                          * memory via /dev/mem, it should never work at any
 296                          * other securelevel.
 297                          * XXX this will have to go
 298                          */
 299                         if (securelevel >= 1)
 300                                 disablexworkaround = 1;
 301                         else
 302                                 disablexworkaround = suser(td);
 303                         if (vp->v_type == VCHR && disablexworkaround &&
 304                             (flags & (MAP_PRIVATE|MAP_COPY))) {
 305                                 error = EINVAL;
 306                                 goto done;
 307                         }
 308                         /*
 309                          * Ensure that file and memory protections are
 310                          * compatible.  Note that we only worry about
 311                          * writability if mapping is shared; in this case,
 312                          * current and max prot are dictated by the open file.
 313                          * XXX use the vnode instead?  Problem is: what
 314                          * credentials do we use for determination? What if
 315                          * proc does a setuid?
 316                          */
 317                         maxprot = VM_PROT_EXECUTE;      /* ??? */
 318                         if (fp->f_flag & FREAD) {
 319                                 maxprot |= VM_PROT_READ;
 320                         } else if (prot & PROT_READ) {
 321                                 error = EACCES;
 322                                 goto done;
 323                         }
 324                         /*
 325                          * If we are sharing potential changes (either via
 326                          * MAP_SHARED or via the implicit sharing of character
 327                          * device mappings), and we are trying to get write
 328                          * permission although we opened it without asking
 329                          * for it, bail out.  Check for superuser, only if
 330                          * we're at securelevel < 1, to allow the XIG X server
 331                          * to continue to work.
 332                          */
 333
 334                         if ((flags & MAP_SHARED) != 0 ||
 335                             (vp->v_type == VCHR && disablexworkaround)) {
 336                                 if ((fp->f_flag & FWRITE) != 0) {
 337                                         struct vattr va;
 338                                         if ((error = VOP_GETATTR(vp, &va, td))) {
 339                                                 goto done;
 340                                         }
 341                                         if ((va.va_flags &
 342                                             (IMMUTABLE|APPEND)) == 0) {
 343                                                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
 344                                         } else if (prot & PROT_WRITE) {
 345                                                 error = EPERM;
 346                                                 goto done;
 347                                         }
 348                                 } else if ((prot & PROT_WRITE) != 0) {
 349                                         error = EACCES;
 350                                         goto done;
 351                                 }
 352                         } else {
 353                                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
 354                         }
 355                         handle = (void *)vp;
 356                 }
 357         }
 358
 359         /*
 360          * Do not allow more then a certain number of vm_map_entry structures
 361          * per process.  Scale with the number of rforks sharing the map
 362          * to make the limit reasonable for threads.
 363          */
 364         if (max_proc_mmap &&
 365             vms->vm_map.nentries >= max_proc_mmap * vms->vm_refcnt) {
 366                 error = ENOMEM;
 367                 goto done;
 368         }
 369
 370         error = vm_mmap(&vms->vm_map, &addr, size, prot, maxprot,
 371             flags, handle, pos);
 372         if (error == 0)
 373                 *res = (void *)(addr + pageoff);
 374 done:
 375         if (fp)
 376                 fdrop(fp, td);
 377         return (error);
 378 }
 379
 380 int
 381 mmap(struct mmap_args *uap)
 382 {
 383         int error;
 384
 385         error = kern_mmap(uap->addr, uap->len, uap->prot, uap->flags,
 386             uap->fd, uap->pos, &uap->sysmsg_resultp);
 387
 388         return (error);
 389 }
 390
 391 /*
 392  * msync_args(void *addr, int len, int flags)
 393  */
 394 int
 395 msync(struct msync_args *uap)
 396 {
 397         struct proc *p = curproc;
 398         vm_offset_t addr;
 399         vm_size_t size, pageoff;
 400         int flags;
 401         vm_map_t map;
 402         int rv;
 403
 404         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 405         size = uap->len;
 406         flags = uap->flags;
 407
 408         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 409         addr -= pageoff;
 410         size += pageoff;
 411         size = (vm_size_t) round_page(size);
 412         if (addr + size < addr)
 413                 return(EINVAL);
 414
 415         if ((flags & (MS_ASYNC|MS_INVALIDATE)) == (MS_ASYNC|MS_INVALIDATE))
 416                 return (EINVAL);
 417
 418         map = &p->p_vmspace->vm_map;
 419
 420         /*
 421          * XXX Gak!  If size is zero we are supposed to sync "all modified
 422          * pages with the region containing addr".  Unfortunately, we don't
 423          * really keep track of individual mmaps so we approximate by flushing
 424          * the range of the map entry containing addr. This can be incorrect
 425          * if the region splits or is coalesced with a neighbor.
 426          */
 427         if (size == 0) {
 428                 vm_map_entry_t entry;
 429
 430                 vm_map_lock_read(map);
 431                 rv = vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry);
 432                 vm_map_unlock_read(map);
 433                 if (rv == FALSE)
 434                         return (EINVAL);
 435                 addr = entry->start;
 436                 size = entry->end - entry->start;
 437         }
 438
 439         /*
 440          * Clean the pages and interpret the return value.
 441          */
 442         rv = vm_map_clean(map, addr, addr + size, (flags & MS_ASYNC) == 0,
 443             (flags & MS_INVALIDATE) != 0);
 444
 445         switch (rv) {
 446         case KERN_SUCCESS:
 447                 break;
 448         case KERN_INVALID_ADDRESS:
 449                 return (EINVAL);        /* Sun returns ENOMEM? */
 450         case KERN_FAILURE:
 451                 return (EIO);
 452         default:
 453                 return (EINVAL);
 454         }
 455
 456         return (0);
 457 }
 458
 459 /*
 460  * munmap_args(void *addr, size_t len)
 461  */
 462 int
 463 munmap(struct munmap_args *uap)
 464 {
 465         struct proc *p = curproc;
 466         vm_offset_t addr;
 467         vm_size_t size, pageoff;
 468         vm_map_t map;
 469
 470         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 471         size = uap->len;
 472
 473         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 474         addr -= pageoff;
 475         size += pageoff;
 476         size = (vm_size_t) round_page(size);
 477         if (addr + size < addr)
 478                 return(EINVAL);
 479
 480         if (size == 0)
 481                 return (0);
 482
 483         /*
 484          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 485          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 486          */
 487         if (VM_MAXUSER_ADDRESS > 0 && addr + size > VM_MAXUSER_ADDRESS)
 488                 return (EINVAL);
 489 #ifndef i386
 490         if (VM_MIN_ADDRESS > 0 && addr < VM_MIN_ADDRESS)
 491                 return (EINVAL);
 492 #endif
 493         map = &p->p_vmspace->vm_map;
 494         /*
 495          * Make sure entire range is allocated.
 496          */
 497         if (!vm_map_check_protection(map, addr, addr + size, VM_PROT_NONE))
 498                 return (EINVAL);
 499         /* returns nothing but KERN_SUCCESS anyway */
 500         (void) vm_map_remove(map, addr, addr + size);
 501         return (0);
 502 }
 503
 504 #if 0
 505 void
 506 munmapfd(p, fd)
 507         struct proc *p;
 508         int fd;
 509 {
 510         /*
 511          * XXX should unmap any regions mapped to this file
 512          */
 513         p->p_fd->fd_ofileflags[fd] &= ~UF_MAPPED;
 514 }
 515 #endif
 516
 517 /*
 518  * mprotect_args(const void *addr, size_t len, int prot)
 519  */
 520 int
 521 mprotect(struct mprotect_args *uap)
 522 {
 523         struct proc *p = curproc;
 524         vm_offset_t addr;
 525         vm_size_t size, pageoff;
 526         vm_prot_t prot;
 527
 528         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 529         size = uap->len;
 530         prot = uap->prot & VM_PROT_ALL;
 531 #if defined(VM_PROT_READ_IS_EXEC)
 532         if (prot & VM_PROT_READ)
 533                 prot |= VM_PROT_EXECUTE;
 534 #endif
 535
 536         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 537         addr -= pageoff;
 538         size += pageoff;
 539         size = (vm_size_t) round_page(size);
 540         if (addr + size < addr)
 541                 return(EINVAL);
 542
 543         switch (vm_map_protect(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size, prot,
 544                 FALSE)) {
 545         case KERN_SUCCESS:
 546                 return (0);
 547         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
 548                 return (EACCES);
 549         }
 550         return (EINVAL);
 551 }
 552
 553 /*
 554  * minherit_args(void *addr, size_t len, int inherit)
 555  */
 556 int
 557 minherit(struct minherit_args *uap)
 558 {
 559         struct proc *p = curproc;
 560         vm_offset_t addr;
 561         vm_size_t size, pageoff;
 562         vm_inherit_t inherit;
 563
 564         addr = (vm_offset_t)uap->addr;
 565         size = uap->len;
 566         inherit = uap->inherit;
 567
 568         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 569         addr -= pageoff;
 570         size += pageoff;
 571         size = (vm_size_t) round_page(size);
 572         if (addr + size < addr)
 573                 return(EINVAL);
 574
 575         switch (vm_map_inherit(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr+size,
 576             inherit)) {
 577         case KERN_SUCCESS:
 578                 return (0);
 579         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
 580                 return (EACCES);
 581         }
 582         return (EINVAL);
 583 }
 584
 585 /*
 586  * madvise_args(void *addr, size_t len, int behav)
 587  */
 588 /* ARGSUSED */
 589 int
 590 madvise(struct madvise_args *uap)
 591 {
 592         struct proc *p = curproc;
 593         vm_offset_t start, end;
 594
 595         /*
 596          * Check for illegal behavior
 597          */
 598         if (uap->behav < 0 || uap->behav > MADV_CORE)
 599                 return (EINVAL);
 600         /*
 601          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 602          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 603          */
 604         if (VM_MAXUSER_ADDRESS > 0 &&
 605                 ((vm_offset_t) uap->addr + uap->len) > VM_MAXUSER_ADDRESS)
 606                 return (EINVAL);
 607 #ifndef i386
 608         if (VM_MIN_ADDRESS > 0 && uap->addr < VM_MIN_ADDRESS)
 609                 return (EINVAL);
 610 #endif
 611         if (((vm_offset_t) uap->addr + uap->len) < (vm_offset_t) uap->addr)
 612                 return (EINVAL);
 613
 614         /*
 615          * Since this routine is only advisory, we default to conservative
 616          * behavior.
 617          */
 618         start = trunc_page((vm_offset_t) uap->addr);
 619         end = round_page((vm_offset_t) uap->addr + uap->len);
 620
 621         if (vm_map_madvise(&p->p_vmspace->vm_map, start, end, uap->behav))
 622                 return (EINVAL);
 623         return (0);
 624 }
 625
 626 /*
 627  * mincore_args(const void *addr, size_t len, char *vec)
 628  */
 629 /* ARGSUSED */
 630 int
 631 mincore(struct mincore_args *uap)
 632 {
 633         struct proc *p = curproc;
 634         vm_offset_t addr, first_addr;
 635         vm_offset_t end, cend;
 636         pmap_t pmap;
 637         vm_map_t map;
 638         char *vec;
 639         int error;
 640         int vecindex, lastvecindex;
 641         vm_map_entry_t current;
 642         vm_map_entry_t entry;
 643         int mincoreinfo;
 644         unsigned int timestamp;
 645
 646         /*
 647          * Make sure that the addresses presented are valid for user
 648          * mode.
 649          */
 650         first_addr = addr = trunc_page((vm_offset_t) uap->addr);
 651         end = addr + (vm_size_t)round_page(uap->len);
 652         if (VM_MAXUSER_ADDRESS > 0 && end > VM_MAXUSER_ADDRESS)
 653                 return (EINVAL);
 654         if (end < addr)
 655                 return (EINVAL);
 656
 657         /*
 658          * Address of byte vector
 659          */
 660         vec = uap->vec;
 661
 662         map = &p->p_vmspace->vm_map;
 663         pmap = vmspace_pmap(p->p_vmspace);
 664
 665         vm_map_lock_read(map);
 666 RestartScan:
 667         timestamp = map->timestamp;
 668
 669         if (!vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry))
 670                 entry = entry->next;
 671
 672         /*
 673          * Do this on a map entry basis so that if the pages are not
 674          * in the current processes address space, we can easily look
 675          * up the pages elsewhere.
 676          */
 677         lastvecindex = -1;
 678         for(current = entry;
 679                 (current != &map->header) && (current->start < end);
 680                 current = current->next) {
 681
 682                 /*
 683                  * ignore submaps (for now) or null objects
 684                  */
 685                 if ((current->eflags & MAP_ENTRY_IS_SUB_MAP) ||
 686                         current->object.vm_object == NULL)
 687                         continue;
 688
 689                 /*
 690                  * limit this scan to the current map entry and the
 691                  * limits for the mincore call
 692                  */
 693                 if (addr < current->start)
 694                         addr = current->start;
 695                 cend = current->end;
 696                 if (cend > end)
 697                         cend = end;
 698
 699                 /*
 700                  * scan this entry one page at a time
 701                  */
 702                 while (addr < cend) {
 703                         /*
 704                          * Check pmap first, it is likely faster, also
 705                          * it can provide info as to whether we are the
 706                          * one referencing or modifying the page.
 707                          */
 708                         mincoreinfo = pmap_mincore(pmap, addr);
 709                         if (!mincoreinfo) {
 710                                 vm_pindex_t pindex;
 711                                 vm_ooffset_t offset;
 712                                 vm_page_t m;
 713
 714                                 /*
 715                                  * calculate the page index into the object
 716                                  */
 717                                 offset = current->offset + (addr - current->start);
 718                                 pindex = OFF_TO_IDX(offset);
 719
 720                                 /*
 721                                  * if the page is resident, then gather
 722                                  * information about it.  spl protection is
 723                                  * required to maintain the object
 724                                  * association.  And XXX what if the page is
 725                                  * busy?  What's the deal with that?
 726                                  */
 727                                 crit_enter();
 728                                 m = vm_page_lookup(current->object.vm_object,
 729                                                     pindex);
 730                                 if (m && m->valid) {
 731                                         mincoreinfo = MINCORE_INCORE;
 732                                         if (m->dirty ||
 733                                                 pmap_is_modified(m))
 734                                                 mincoreinfo |= MINCORE_MODIFIED_OTHER;
 735                                         if ((m->flags & PG_REFERENCED) ||
 736                                                 pmap_ts_referenced(m)) {
 737                                                 vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
 738                                                 mincoreinfo |= MINCORE_REFERENCED_OTHER;
 739                                         }
 740                                 }
 741                                 crit_exit();
 742                         }
 743
 744                         /*
 745                          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
 746                          * the map, we release the lock.
 747                          */
 748                         vm_map_unlock_read(map);
 749
 750                         /*
 751                          * calculate index into user supplied byte vector
 752                          */
 753                         vecindex = OFF_TO_IDX(addr - first_addr);
 754
 755                         /*
 756                          * If we have skipped map entries, we need to make sure that
 757                          * the byte vector is zeroed for those skipped entries.
 758                          */
 759                         while((lastvecindex + 1) < vecindex) {
 760                                 error = subyte( vec + lastvecindex, 0);
 761                                 if (error) {
 762                                         return (EFAULT);
 763                                 }
 764                                 ++lastvecindex;
 765                         }
 766
 767                         /*
 768                          * Pass the page information to the user
 769                          */
 770                         error = subyte( vec + vecindex, mincoreinfo);
 771                         if (error) {
 772                                 return (EFAULT);
 773                         }
 774
 775                         /*
 776                          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
 777                          * output may be invalid.
 778                          */
 779                         vm_map_lock_read(map);
 780                         if (timestamp != map->timestamp)
 781                                 goto RestartScan;
 782
 783                         lastvecindex = vecindex;
 784                         addr += PAGE_SIZE;
 785                 }
 786         }
 787
 788         /*
 789          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
 790          * the map, we release the lock.
 791          */
 792         vm_map_unlock_read(map);
 793
 794         /*
 795          * Zero the last entries in the byte vector.
 796          */
 797         vecindex = OFF_TO_IDX(end - first_addr);
 798         while((lastvecindex + 1) < vecindex) {
 799                 error = subyte( vec + lastvecindex, 0);
 800                 if (error) {
 801                         return (EFAULT);
 802                 }
 803                 ++lastvecindex;
 804         }
 805
 806         /*
 807          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
 808          * output may be invalid.
 809          */
 810         vm_map_lock_read(map);
 811         if (timestamp != map->timestamp)
 812                 goto RestartScan;
 813         vm_map_unlock_read(map);
 814
 815         return (0);
 816 }
 817
 818 /*
 819  * mlock_args(const void *addr, size_t len)
 820  */
 821 int
 822 mlock(struct mlock_args *uap)
 823 {
 824         vm_offset_t addr;
 825         vm_size_t size, pageoff;
 826         int error;
 827         struct proc *p = curproc;
 828
 829         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 830         size = uap->len;
 831
 832         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 833         addr -= pageoff;
 834         size += pageoff;
 835         size = (vm_size_t) round_page(size);
 836
 837         /* disable wrap around */
 838         if (addr + size < addr)
 839                 return (EINVAL);
 840
 841         if (atop(size) + vmstats.v_wire_count > vm_page_max_wired)
 842                 return (EAGAIN);
 843
 844 #ifdef pmap_wired_count
 845         if (size + ptoa(pmap_wired_count(vm_map_pmap(&p->p_vmspace->vm_map))) >
 846             p->p_rlimit[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur)
 847                 return (ENOMEM);
 848 #else
 849         error = suser_cred(p->p_ucred, 0);
 850         if (error)
 851                 return (error);
 852 #endif
 853
 854         error = vm_map_unwire(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size, FALSE);
 855         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
 856 }
 857
 858 /*
 859  * mlockall_args(int how)
 860  */
 861 int
 862 mlockall(struct mlockall_args *uap)
 863 {
 864         return 0;
 865 }
 866
 867 /*
 868  * munlockall_args(void)
 869  */
 870 int
 871 munlockall(struct munlockall_args *uap)
 872 {
 873         return 0;
 874 }
 875
 876 /*
 877  * munlock_args(const void *addr, size_t len)
 878  */
 879 int
 880 munlock(struct munlock_args *uap)
 881 {
 882         struct thread *td = curthread;
 883         struct proc *p = td->td_proc;
 884         vm_offset_t addr;
 885         vm_size_t size, pageoff;
 886         int error;
 887
 888         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 889         size = uap->len;
 890
 891         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 892         addr -= pageoff;
 893         size += pageoff;
 894         size = (vm_size_t) round_page(size);
 895
 896         /* disable wrap around */
 897         if (addr + size < addr)
 898                 return (EINVAL);
 899
 900 #ifndef pmap_wired_count
 901         error = suser(td);
 902         if (error)
 903                 return (error);
 904 #endif
 905
 906         error = vm_map_unwire(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size, TRUE);
 907         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
 908 }
 909
 910 /*
 911  * Internal version of mmap.
 912  * Currently used by mmap, exec, and sys5 shared memory.
 913  * Handle is either a vnode pointer or NULL for MAP_ANON.
 914  */
 915 int
 916 vm_mmap(vm_map_t map, vm_offset_t *addr, vm_size_t size, vm_prot_t prot,
 917         vm_prot_t maxprot, int flags,
 918         void *handle,
 919         vm_ooffset_t foff)
 920 {
 921         boolean_t fitit;
 922         vm_object_t object;
 923         struct vnode *vp = NULL;
 924         objtype_t type;
 925         int rv = KERN_SUCCESS;
 926         vm_ooffset_t objsize;
 927         int docow;
 928         struct thread *td = curthread;  /* XXX */
 929         struct proc *p = td->td_proc;
 930
 931         KKASSERT(p);
 932
 933         if (size == 0)
 934                 return (0);
 935
 936         objsize = size = round_page(size);
 937
 938         if (p->p_vmspace->vm_map.size + size >
 939             p->p_rlimit[RLIMIT_VMEM].rlim_cur) {
 940                 return(ENOMEM);
 941         }
 942
 943         /*
 944          * We currently can only deal with page aligned file offsets.
 945          * The check is here rather than in the syscall because the
 946          * kernel calls this function internally for other mmaping
 947          * operations (such as in exec) and non-aligned offsets will
 948          * cause pmap inconsistencies...so we want to be sure to
 949          * disallow this in all cases.
 950          */
 951         if (foff & PAGE_MASK)
 952                 return (EINVAL);
 953
 954         if ((flags & MAP_FIXED) == 0) {
 955                 fitit = TRUE;
 956                 *addr = round_page(*addr);
 957         } else {
 958                 if (*addr != trunc_page(*addr))
 959                         return (EINVAL);
 960                 fitit = FALSE;
 961                 (void) vm_map_remove(map, *addr, *addr + size);
 962         }
 963
 964         /*
 965          * Lookup/allocate object.
 966          */
 967         if (flags & MAP_ANON) {
 968                 type = OBJT_DEFAULT;
 969                 /*
 970                  * Unnamed anonymous regions always start at 0.
 971                  */
 972                 if (handle == 0)
 973                         foff = 0;
 974         } else {
 975                 vp = (struct vnode *) handle;
 976                 if (vp->v_type == VCHR) {
 977                         type = OBJT_DEVICE;
 978                         handle = (void *)(intptr_t)vp->v_rdev;
 979                 } else {
 980                         struct vattr vat;
 981                         int error;
 982
 983                         error = VOP_GETATTR(vp, &vat, td);
 984                         if (error)
 985                                 return (error);
 986                         objsize = round_page(vat.va_size);
 987                         type = OBJT_VNODE;
 988                         /*
 989                          * if it is a regular file without any references
 990                          * we do not need to sync it.
 991                          */
 992                         if (vp->v_type == VREG && vat.va_nlink == 0) {
 993                                 flags |= MAP_NOSYNC;
 994                         }
 995                 }
 996         }
 997
 998         if (handle == NULL) {
 999                 object = NULL;
1000                 docow = 0;
1001         } else {
1002                 object = vm_pager_allocate(type,
1003                         handle, objsize, prot, foff);
1004                 if (object == NULL)
1005                         return (type == OBJT_DEVICE ? EINVAL : ENOMEM);
1006                 docow = MAP_PREFAULT_PARTIAL;
1007         }
1008
1009         /*
1010          * Force device mappings to be shared.
1011          */
1012         if (type == OBJT_DEVICE || type == OBJT_PHYS) {
1013                 flags &= ~(MAP_PRIVATE|MAP_COPY);
1014                 flags |= MAP_SHARED;
1015         }
1016
1017         if ((flags & (MAP_ANON|MAP_SHARED)) == 0)
1018                 docow |= MAP_COPY_ON_WRITE;
1019         if (flags & MAP_NOSYNC)
1020                 docow |= MAP_DISABLE_SYNCER;
1021         if (flags & MAP_NOCORE)
1022                 docow |= MAP_DISABLE_COREDUMP;
1023
1024 #if defined(VM_PROT_READ_IS_EXEC)
1025         if (prot & VM_PROT_READ)
1026                 prot |= VM_PROT_EXECUTE;
1027
1028         if (maxprot & VM_PROT_READ)
1029                 maxprot |= VM_PROT_EXECUTE;
1030 #endif
1031
1032         if (fitit) {
1033                 *addr = pmap_addr_hint(object, *addr, size);
1034         }
1035
1036         if (flags & MAP_STACK)
1037                 rv = vm_map_stack (map, *addr, size, prot,
1038                                    maxprot, docow);
1039         else
1040                 rv = vm_map_find(map, object, foff, addr, size, fitit,
1041                                  prot, maxprot, docow);
1042
1043         if (rv != KERN_SUCCESS) {
1044                 /*
1045                  * Lose the object reference. Will destroy the
1046                  * object if it's an unnamed anonymous mapping
1047                  * or named anonymous without other references.
1048                  */
1049                 vm_object_deallocate(object);
1050                 goto out;
1051         }
1052
1053         /*
1054          * Shared memory is also shared with children.
1055          */
1056         if (flags & (MAP_SHARED|MAP_INHERIT)) {
1057                 rv = vm_map_inherit(map, *addr, *addr + size, VM_INHERIT_SHARE);
1058                 if (rv != KERN_SUCCESS) {
1059                         (void) vm_map_remove(map, *addr, *addr + size);
1060                         goto out;
1061                 }
1062         }
1063 out:
1064         switch (rv) {
1065         case KERN_SUCCESS:
1066                 return (0);
1067         case KERN_INVALID_ADDRESS:
1068         case KERN_NO_SPACE:
1069                 return (ENOMEM);
1070         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
1071                 return (EACCES);
1072         default:
1073                 return (EINVAL);
1074         }
1075 }