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 1.15 2003/10/19 00:23:30 dillon Exp $
  43  */
  44
  45 /*
  46  * Mapped file (mmap) interface to VM
  47  */
  48
  49 #include "opt_compat.h"
  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/proc.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
  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(dummy)
 100         void *dummy;
 101 {
 102     max_proc_mmap = (VM_MAX_KERNEL_ADDRESS - VM_MIN_KERNEL_ADDRESS) /
 103                         sizeof(struct vm_map_entry);
 104     max_proc_mmap /= 100;
 105 }
 106
 107 /* ARGSUSED */
 108 int
 109 sbrk(struct sbrk_args *uap)
 110 {
 111         /* Not yet implemented */
 112         return (EOPNOTSUPP);
 113 }
 114
 115 /*
 116  * sstk_args(int incr)
 117  */
 118 /* ARGSUSED */
 119 int
 120 sstk(struct sstk_args *uap)
 121 {
 122         /* Not yet implemented */
 123         return (EOPNOTSUPP);
 124 }
 125
 126 #if defined(COMPAT_43) || defined(COMPAT_SUNOS)
 127
 128 /*
 129  * getpagesize_args(int dummy)
 130  */
 131 /* ARGSUSED */
 132 int
 133 ogetpagesize(struct getpagesize_args *uap)
 134 {
 135         uap->sysmsg_result = PAGE_SIZE;
 136         return (0);
 137 }
 138 #endif                          /* COMPAT_43 || COMPAT_SUNOS */
 139
 140
 141 /*
 142  * mmap_args(void *addr, size_t len, int prot, int flags, int fd,
 143  *              long pad, off_t pos)
 144  *
 145  * Memory Map (mmap) system call.  Note that the file offset
 146  * and address are allowed to be NOT page aligned, though if
 147  * the MAP_FIXED flag it set, both must have the same remainder
 148  * modulo the PAGE_SIZE (POSIX 1003.1b).  If the address is not
 149  * page-aligned, the actual mapping starts at trunc_page(addr)
 150  * and the return value is adjusted up by the page offset.
 151  *
 152  * Generally speaking, only character devices which are themselves
 153  * memory-based, such as a video framebuffer, can be mmap'd.  Otherwise
 154  * there would be no cache coherency between a descriptor and a VM mapping
 155  * both to the same character device.
 156  *
 157  * Block devices can be mmap'd no matter what they represent.  Cache coherency
 158  * is maintained as long as you do not write directly to the underlying
 159  * character device.
 160  */
 161
 162 int
 163 mmap(struct mmap_args *uap)
 164 {
 165         struct thread *td = curthread;
 166         struct proc *p = td->td_proc;
 167         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
 168         struct file *fp = NULL;
 169         struct vnode *vp;
 170         vm_offset_t addr;
 171         vm_size_t size, pageoff;
 172         vm_prot_t prot, maxprot;
 173         void *handle;
 174         int flags, error;
 175         int disablexworkaround;
 176         off_t pos;
 177         struct vmspace *vms = p->p_vmspace;
 178         vm_object_t obj;
 179
 180         KKASSERT(p);
 181
 182         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 183         size = uap->len;
 184         prot = uap->prot & VM_PROT_ALL;
 185         flags = uap->flags;
 186         pos = uap->pos;
 187
 188         /* make sure mapping fits into numeric range etc */
 189         if ((ssize_t) uap->len < 0 ||
 190             ((flags & MAP_ANON) && uap->fd != -1))
 191                 return (EINVAL);
 192
 193         if (flags & MAP_STACK) {
 194                 if ((uap->fd != -1) ||
 195                     ((prot & (PROT_READ | PROT_WRITE)) != (PROT_READ | PROT_WRITE)))
 196                         return (EINVAL);
 197                 flags |= MAP_ANON;
 198                 pos = 0;
 199         }
 200
 201         /*
 202          * Align the file position to a page boundary,
 203          * and save its page offset component.
 204          */
 205         pageoff = (pos & PAGE_MASK);
 206         pos -= pageoff;
 207
 208         /* Adjust size for rounding (on both ends). */
 209         size += pageoff;                        /* low end... */
 210         size = (vm_size_t) round_page(size);    /* hi end */
 211
 212         /*
 213          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 214          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 215          */
 216         if (flags & MAP_FIXED) {
 217                 /*
 218                  * The specified address must have the same remainder
 219                  * as the file offset taken modulo PAGE_SIZE, so it
 220                  * should be aligned after adjustment by pageoff.
 221                  */
 222                 addr -= pageoff;
 223                 if (addr & PAGE_MASK)
 224                         return (EINVAL);
 225                 /* Address range must be all in user VM space. */
 226                 if (VM_MAXUSER_ADDRESS > 0 && addr + size > VM_MAXUSER_ADDRESS)
 227                         return (EINVAL);
 228 #ifndef i386
 229                 if (VM_MIN_ADDRESS > 0 && addr < VM_MIN_ADDRESS)
 230                         return (EINVAL);
 231 #endif
 232                 if (addr + size < addr)
 233                         return (EINVAL);
 234         }
 235         /*
 236          * XXX for non-fixed mappings where no hint is provided or
 237          * the hint would fall in the potential heap space,
 238          * place it after the end of the largest possible heap.
 239          *
 240          * There should really be a pmap call to determine a reasonable
 241          * location.
 242          */
 243         else if (addr == 0 ||
 244             (addr >= round_page((vm_offset_t)vms->vm_taddr) &&
 245              addr < round_page((vm_offset_t)vms->vm_daddr + maxdsiz)))
 246                 addr = round_page((vm_offset_t)vms->vm_daddr + maxdsiz);
 247
 248         if (flags & MAP_ANON) {
 249                 /*
 250                  * Mapping blank space is trivial.
 251                  */
 252                 handle = NULL;
 253                 maxprot = VM_PROT_ALL;
 254                 pos = 0;
 255         } else {
 256                 /*
 257                  * Mapping file, get fp for validation. Obtain vnode and make
 258                  * sure it is of appropriate type.
 259                  */
 260                 if (((unsigned) uap->fd) >= fdp->fd_nfiles ||
 261                     (fp = fdp->fd_ofiles[uap->fd]) == NULL)
 262                         return (EBADF);
 263                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE)
 264                         return (EINVAL);
 265                 /*
 266                  * POSIX shared-memory objects are defined to have
 267                  * kernel persistence, and are not defined to support
 268                  * read(2)/write(2) -- or even open(2).  Thus, we can
 269                  * use MAP_ASYNC to trade on-disk coherence for speed.
 270                  * The shm_open(3) library routine turns on the FPOSIXSHM
 271                  * flag to request this behavior.
 272                  */
 273                 if (fp->f_flag & FPOSIXSHM)
 274                         flags |= MAP_NOSYNC;
 275                 vp = (struct vnode *) fp->f_data;
 276                 if (vp->v_type != VREG && vp->v_type != VCHR)
 277                         return (EINVAL);
 278                 if (vp->v_type == VREG) {
 279                         /*
 280                          * Get the proper underlying object
 281                          */
 282                         if (VOP_GETVOBJECT(vp, &obj) != 0)
 283                                 return (EINVAL);
 284                         vp = (struct vnode*)obj->handle;
 285                 }
 286
 287                 /*
 288                  * don't let the descriptor disappear on us if we block
 289                  */
 290                 fhold(fp);
 291
 292                 /*
 293                  * XXX hack to handle use of /dev/zero to map anon memory (ala
 294                  * SunOS).
 295                  */
 296                 if (vp->v_type == VCHR && iszerodev(vp->v_rdev)) {
 297                         handle = NULL;
 298                         maxprot = VM_PROT_ALL;
 299                         flags |= MAP_ANON;
 300                         pos = 0;
 301                 } else {
 302                         /*
 303                          * cdevs does not provide private mappings of any kind.
 304                          */
 305                         /*
 306                          * However, for XIG X server to continue to work,
 307                          * we should allow the superuser to do it anyway.
 308                          * We only allow it at securelevel < 1.
 309                          * (Because the XIG X server writes directly to video
 310                          * memory via /dev/mem, it should never work at any
 311                          * other securelevel.
 312                          * XXX this will have to go
 313                          */
 314                         if (securelevel >= 1)
 315                                 disablexworkaround = 1;
 316                         else
 317                                 disablexworkaround = suser(td);
 318                         if (vp->v_type == VCHR && disablexworkaround &&
 319                             (flags & (MAP_PRIVATE|MAP_COPY))) {
 320                                 error = EINVAL;
 321                                 goto done;
 322                         }
 323                         /*
 324                          * Ensure that file and memory protections are
 325                          * compatible.  Note that we only worry about
 326                          * writability if mapping is shared; in this case,
 327                          * current and max prot are dictated by the open file.
 328                          * XXX use the vnode instead?  Problem is: what
 329                          * credentials do we use for determination? What if
 330                          * proc does a setuid?
 331                          */
 332                         maxprot = VM_PROT_EXECUTE;      /* ??? */
 333                         if (fp->f_flag & FREAD) {
 334                                 maxprot |= VM_PROT_READ;
 335                         } else if (prot & PROT_READ) {
 336                                 error = EACCES;
 337                                 goto done;
 338                         }
 339                         /*
 340                          * If we are sharing potential changes (either via
 341                          * MAP_SHARED or via the implicit sharing of character
 342                          * device mappings), and we are trying to get write
 343                          * permission although we opened it without asking
 344                          * for it, bail out.  Check for superuser, only if
 345                          * we're at securelevel < 1, to allow the XIG X server
 346                          * to continue to work.
 347                          */
 348
 349                         if ((flags & MAP_SHARED) != 0 ||
 350                             (vp->v_type == VCHR && disablexworkaround)) {
 351                                 if ((fp->f_flag & FWRITE) != 0) {
 352                                         struct vattr va;
 353                                         if ((error = VOP_GETATTR(vp, &va, td))) {
 354                                                 goto done;
 355                                         }
 356                                         if ((va.va_flags &
 357                                             (IMMUTABLE|APPEND)) == 0) {
 358                                                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
 359                                         } else if (prot & PROT_WRITE) {
 360                                                 error = EPERM;
 361                                                 goto done;
 362                                         }
 363                                 } else if ((prot & PROT_WRITE) != 0) {
 364                                         error = EACCES;
 365                                         goto done;
 366                                 }
 367                         } else {
 368                                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
 369                         }
 370                         handle = (void *)vp;
 371                 }
 372         }
 373
 374         /*
 375          * Do not allow more then a certain number of vm_map_entry structures
 376          * per process.  Scale with the number of rforks sharing the map
 377          * to make the limit reasonable for threads.
 378          */
 379         if (max_proc_mmap &&
 380             vms->vm_map.nentries >= max_proc_mmap * vms->vm_refcnt) {
 381                 error = ENOMEM;
 382                 goto done;
 383         }
 384
 385         error = vm_mmap(&vms->vm_map, &addr, size, prot, maxprot,
 386             flags, handle, pos);
 387         if (error == 0)
 388                 uap->sysmsg_resultp = (void *)(addr + pageoff);
 389 done:
 390         if (fp)
 391                 fdrop(fp, td);
 392         return (error);
 393 }
 394
 395 #ifdef COMPAT_43
 396 /*
 397  * ommap_args(caddr_t addr, int len, int prot, int flags, int fd, long pos)
 398  */
 399 int
 400 ommap(struct ommap_args *uap)
 401 {
 402         struct mmap_args nargs;
 403         static const char cvtbsdprot[8] = {
 404                 0,
 405                 PROT_EXEC,
 406                 PROT_WRITE,
 407                 PROT_EXEC | PROT_WRITE,
 408                 PROT_READ,
 409                 PROT_EXEC | PROT_READ,
 410                 PROT_WRITE | PROT_READ,
 411                 PROT_EXEC | PROT_WRITE | PROT_READ,
 412         };
 413
 414 #define OMAP_ANON       0x0002
 415 #define OMAP_COPY       0x0020
 416 #define OMAP_SHARED     0x0010
 417 #define OMAP_FIXED      0x0100
 418 #define OMAP_INHERIT    0x0800
 419
 420         nargs.addr = uap->addr;
 421         nargs.len = uap->len;
 422         nargs.prot = cvtbsdprot[uap->prot & 0x7];
 423         nargs.flags = 0;
 424         if (uap->flags & OMAP_ANON)
 425                 nargs.flags |= MAP_ANON;
 426         if (uap->flags & OMAP_COPY)
 427                 nargs.flags |= MAP_COPY;
 428         if (uap->flags & OMAP_SHARED)
 429                 nargs.flags |= MAP_SHARED;
 430         else
 431                 nargs.flags |= MAP_PRIVATE;
 432         if (uap->flags & OMAP_FIXED)
 433                 nargs.flags |= MAP_FIXED;
 434         if (uap->flags & OMAP_INHERIT)
 435                 nargs.flags |= MAP_INHERIT;
 436         nargs.fd = uap->fd;
 437         nargs.pos = uap->pos;
 438         return (mmap(&nargs));
 439 }
 440 #endif                          /* COMPAT_43 */
 441
 442
 443 /*
 444  * msync_args(void *addr, int len, int flags)
 445  */
 446 int
 447 msync(struct msync_args *uap)
 448 {
 449         struct proc *p = curproc;
 450         vm_offset_t addr;
 451         vm_size_t size, pageoff;
 452         int flags;
 453         vm_map_t map;
 454         int rv;
 455
 456         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 457         size = uap->len;
 458         flags = uap->flags;
 459
 460         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 461         addr -= pageoff;
 462         size += pageoff;
 463         size = (vm_size_t) round_page(size);
 464         if (addr + size < addr)
 465                 return(EINVAL);
 466
 467         if ((flags & (MS_ASYNC|MS_INVALIDATE)) == (MS_ASYNC|MS_INVALIDATE))
 468                 return (EINVAL);
 469
 470         map = &p->p_vmspace->vm_map;
 471
 472         /*
 473          * XXX Gak!  If size is zero we are supposed to sync "all modified
 474          * pages with the region containing addr".  Unfortunately, we don't
 475          * really keep track of individual mmaps so we approximate by flushing
 476          * the range of the map entry containing addr. This can be incorrect
 477          * if the region splits or is coalesced with a neighbor.
 478          */
 479         if (size == 0) {
 480                 vm_map_entry_t entry;
 481
 482                 vm_map_lock_read(map);
 483                 rv = vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry);
 484                 vm_map_unlock_read(map);
 485                 if (rv == FALSE)
 486                         return (EINVAL);
 487                 addr = entry->start;
 488                 size = entry->end - entry->start;
 489         }
 490
 491         /*
 492          * Clean the pages and interpret the return value.
 493          */
 494         rv = vm_map_clean(map, addr, addr + size, (flags & MS_ASYNC) == 0,
 495             (flags & MS_INVALIDATE) != 0);
 496
 497         switch (rv) {
 498         case KERN_SUCCESS:
 499                 break;
 500         case KERN_INVALID_ADDRESS:
 501                 return (EINVAL);        /* Sun returns ENOMEM? */
 502         case KERN_FAILURE:
 503                 return (EIO);
 504         default:
 505                 return (EINVAL);
 506         }
 507
 508         return (0);
 509 }
 510
 511 /*
 512  * munmap_args(void *addr, size_t len)
 513  */
 514 int
 515 munmap(struct munmap_args *uap)
 516 {
 517         struct proc *p = curproc;
 518         vm_offset_t addr;
 519         vm_size_t size, pageoff;
 520         vm_map_t map;
 521
 522         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 523         size = uap->len;
 524
 525         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 526         addr -= pageoff;
 527         size += pageoff;
 528         size = (vm_size_t) round_page(size);
 529         if (addr + size < addr)
 530                 return(EINVAL);
 531
 532         if (size == 0)
 533                 return (0);
 534
 535         /*
 536          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 537          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 538          */
 539         if (VM_MAXUSER_ADDRESS > 0 && addr + size > VM_MAXUSER_ADDRESS)
 540                 return (EINVAL);
 541 #ifndef i386
 542         if (VM_MIN_ADDRESS > 0 && addr < VM_MIN_ADDRESS)
 543                 return (EINVAL);
 544 #endif
 545         map = &p->p_vmspace->vm_map;
 546         /*
 547          * Make sure entire range is allocated.
 548          */
 549         if (!vm_map_check_protection(map, addr, addr + size, VM_PROT_NONE))
 550                 return (EINVAL);
 551         /* returns nothing but KERN_SUCCESS anyway */
 552         (void) vm_map_remove(map, addr, addr + size);
 553         return (0);
 554 }
 555
 556 #if 0
 557 void
 558 munmapfd(p, fd)
 559         struct proc *p;
 560         int fd;
 561 {
 562         /*
 563          * XXX should unmap any regions mapped to this file
 564          */
 565         p->p_fd->fd_ofileflags[fd] &= ~UF_MAPPED;
 566 }
 567 #endif
 568
 569 /*
 570  * mprotect_args(const void *addr, size_t len, int prot)
 571  */
 572 int
 573 mprotect(struct mprotect_args *uap)
 574 {
 575         struct proc *p = curproc;
 576         vm_offset_t addr;
 577         vm_size_t size, pageoff;
 578         vm_prot_t prot;
 579
 580         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 581         size = uap->len;
 582         prot = uap->prot & VM_PROT_ALL;
 583 #if defined(VM_PROT_READ_IS_EXEC)
 584         if (prot & VM_PROT_READ)
 585                 prot |= VM_PROT_EXECUTE;
 586 #endif
 587
 588         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 589         addr -= pageoff;
 590         size += pageoff;
 591         size = (vm_size_t) round_page(size);
 592         if (addr + size < addr)
 593                 return(EINVAL);
 594
 595         switch (vm_map_protect(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size, prot,
 596                 FALSE)) {
 597         case KERN_SUCCESS:
 598                 return (0);
 599         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
 600                 return (EACCES);
 601         }
 602         return (EINVAL);
 603 }
 604
 605 /*
 606  * minherit_args(void *addr, size_t len, int inherit)
 607  */
 608 int
 609 minherit(struct minherit_args *uap)
 610 {
 611         struct proc *p = curproc;
 612         vm_offset_t addr;
 613         vm_size_t size, pageoff;
 614         vm_inherit_t inherit;
 615
 616         addr = (vm_offset_t)uap->addr;
 617         size = uap->len;
 618         inherit = uap->inherit;
 619
 620         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 621         addr -= pageoff;
 622         size += pageoff;
 623         size = (vm_size_t) round_page(size);
 624         if (addr + size < addr)
 625                 return(EINVAL);
 626
 627         switch (vm_map_inherit(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr+size,
 628             inherit)) {
 629         case KERN_SUCCESS:
 630                 return (0);
 631         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
 632                 return (EACCES);
 633         }
 634         return (EINVAL);
 635 }
 636
 637 /*
 638  * madvise_args(void *addr, size_t len, int behav)
 639  */
 640 /* ARGSUSED */
 641 int
 642 madvise(struct madvise_args *uap)
 643 {
 644         struct proc *p = curproc;
 645         vm_offset_t start, end;
 646
 647         /*
 648          * Check for illegal behavior
 649          */
 650         if (uap->behav < 0 || uap->behav > MADV_CORE)
 651                 return (EINVAL);
 652         /*
 653          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 654          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 655          */
 656         if (VM_MAXUSER_ADDRESS > 0 &&
 657                 ((vm_offset_t) uap->addr + uap->len) > VM_MAXUSER_ADDRESS)
 658                 return (EINVAL);
 659 #ifndef i386
 660         if (VM_MIN_ADDRESS > 0 && uap->addr < VM_MIN_ADDRESS)
 661                 return (EINVAL);
 662 #endif
 663         if (((vm_offset_t) uap->addr + uap->len) < (vm_offset_t) uap->addr)
 664                 return (EINVAL);
 665
 666         /*
 667          * Since this routine is only advisory, we default to conservative
 668          * behavior.
 669          */
 670         start = trunc_page((vm_offset_t) uap->addr);
 671         end = round_page((vm_offset_t) uap->addr + uap->len);
 672
 673         if (vm_map_madvise(&p->p_vmspace->vm_map, start, end, uap->behav))
 674                 return (EINVAL);
 675         return (0);
 676 }
 677
 678 /*
 679  * mincore_args(const void *addr, size_t len, char *vec)
 680  */
 681 /* ARGSUSED */
 682 int
 683 mincore(struct mincore_args *uap)
 684 {
 685         struct proc *p = curproc;
 686         vm_offset_t addr, first_addr;
 687         vm_offset_t end, cend;
 688         pmap_t pmap;
 689         vm_map_t map;
 690         char *vec;
 691         int error;
 692         int vecindex, lastvecindex;
 693         vm_map_entry_t current;
 694         vm_map_entry_t entry;
 695         int mincoreinfo;
 696         unsigned int timestamp;
 697
 698         /*
 699          * Make sure that the addresses presented are valid for user
 700          * mode.
 701          */
 702         first_addr = addr = trunc_page((vm_offset_t) uap->addr);
 703         end = addr + (vm_size_t)round_page(uap->len);
 704         if (VM_MAXUSER_ADDRESS > 0 && end > VM_MAXUSER_ADDRESS)
 705                 return (EINVAL);
 706         if (end < addr)
 707                 return (EINVAL);
 708
 709         /*
 710          * Address of byte vector
 711          */
 712         vec = uap->vec;
 713
 714         map = &p->p_vmspace->vm_map;
 715         pmap = vmspace_pmap(p->p_vmspace);
 716
 717         vm_map_lock_read(map);
 718 RestartScan:
 719         timestamp = map->timestamp;
 720
 721         if (!vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry))
 722                 entry = entry->next;
 723
 724         /*
 725          * Do this on a map entry basis so that if the pages are not
 726          * in the current processes address space, we can easily look
 727          * up the pages elsewhere.
 728          */
 729         lastvecindex = -1;
 730         for(current = entry;
 731                 (current != &map->header) && (current->start < end);
 732                 current = current->next) {
 733
 734                 /*
 735                  * ignore submaps (for now) or null objects
 736                  */
 737                 if ((current->eflags & MAP_ENTRY_IS_SUB_MAP) ||
 738                         current->object.vm_object == NULL)
 739                         continue;
 740
 741                 /*
 742                  * limit this scan to the current map entry and the
 743                  * limits for the mincore call
 744                  */
 745                 if (addr < current->start)
 746                         addr = current->start;
 747                 cend = current->end;
 748                 if (cend > end)
 749                         cend = end;
 750
 751                 /*
 752                  * scan this entry one page at a time
 753                  */
 754                 while(addr < cend) {
 755                         /*
 756                          * Check pmap first, it is likely faster, also
 757                          * it can provide info as to whether we are the
 758                          * one referencing or modifying the page.
 759                          */
 760                         mincoreinfo = pmap_mincore(pmap, addr);
 761                         if (!mincoreinfo) {
 762                                 vm_pindex_t pindex;
 763                                 vm_ooffset_t offset;
 764                                 vm_page_t m;
 765                                 /*
 766                                  * calculate the page index into the object
 767                                  */
 768                                 offset = current->offset + (addr - current->start);
 769                                 pindex = OFF_TO_IDX(offset);
 770                                 m = vm_page_lookup(current->object.vm_object,
 771                                         pindex);
 772                                 /*
 773                                  * if the page is resident, then gather information about
 774                                  * it.
 775                                  */
 776                                 if (m) {
 777                                         mincoreinfo = MINCORE_INCORE;
 778                                         if (m->dirty ||
 779                                                 pmap_is_modified(m))
 780                                                 mincoreinfo |= MINCORE_MODIFIED_OTHER;
 781                                         if ((m->flags & PG_REFERENCED) ||
 782                                                 pmap_ts_referenced(m)) {
 783                                                 vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
 784                                                 mincoreinfo |= MINCORE_REFERENCED_OTHER;
 785                                         }
 786                                 }
 787                         }
 788
 789                         /*
 790                          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
 791                          * the map, we release the lock.
 792                          */
 793                         vm_map_unlock_read(map);
 794
 795                         /*
 796                          * calculate index into user supplied byte vector
 797                          */
 798                         vecindex = OFF_TO_IDX(addr - first_addr);
 799
 800                         /*
 801                          * If we have skipped map entries, we need to make sure that
 802                          * the byte vector is zeroed for those skipped entries.
 803                          */
 804                         while((lastvecindex + 1) < vecindex) {
 805                                 error = subyte( vec + lastvecindex, 0);
 806                                 if (error) {
 807                                         return (EFAULT);
 808                                 }
 809                                 ++lastvecindex;
 810                         }
 811
 812                         /*
 813                          * Pass the page information to the user
 814                          */
 815                         error = subyte( vec + vecindex, mincoreinfo);
 816                         if (error) {
 817                                 return (EFAULT);
 818                         }
 819
 820                         /*
 821                          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
 822                          * output may be invalid.
 823                          */
 824                         vm_map_lock_read(map);
 825                         if (timestamp != map->timestamp)
 826                                 goto RestartScan;
 827
 828                         lastvecindex = vecindex;
 829                         addr += PAGE_SIZE;
 830                 }
 831         }
 832
 833         /*
 834          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
 835          * the map, we release the lock.
 836          */
 837         vm_map_unlock_read(map);
 838
 839         /*
 840          * Zero the last entries in the byte vector.
 841          */
 842         vecindex = OFF_TO_IDX(end - first_addr);
 843         while((lastvecindex + 1) < vecindex) {
 844                 error = subyte( vec + lastvecindex, 0);
 845                 if (error) {
 846                         return (EFAULT);
 847                 }
 848                 ++lastvecindex;
 849         }
 850
 851         /*
 852          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
 853          * output may be invalid.
 854          */
 855         vm_map_lock_read(map);
 856         if (timestamp != map->timestamp)
 857                 goto RestartScan;
 858         vm_map_unlock_read(map);
 859
 860         return (0);
 861 }
 862
 863 /*
 864  * mlock_args(const void *addr, size_t len)
 865  */
 866 int
 867 mlock(struct mlock_args *uap)
 868 {
 869         vm_offset_t addr;
 870         vm_size_t size, pageoff;
 871         int error;
 872         struct proc *p = curproc;
 873
 874         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 875         size = uap->len;
 876
 877         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 878         addr -= pageoff;
 879         size += pageoff;
 880         size = (vm_size_t) round_page(size);
 881
 882         /* disable wrap around */
 883         if (addr + size < addr)
 884                 return (EINVAL);
 885
 886         if (atop(size) + vmstats.v_wire_count > vm_page_max_wired)
 887                 return (EAGAIN);
 888
 889 #ifdef pmap_wired_count
 890         if (size + ptoa(pmap_wired_count(vm_map_pmap(&p->p_vmspace->vm_map))) >
 891             p->p_rlimit[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur)
 892                 return (ENOMEM);
 893 #else
 894         error = suser_cred(p->p_ucred, 0);
 895         if (error)
 896                 return (error);
 897 #endif
 898
 899         error = vm_map_unwire(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size, FALSE);
 900         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
 901 }
 902
 903 /*
 904  * mlockall_args(int how)
 905  */
 906 int
 907 mlockall(struct mlockall_args *uap)
 908 {
 909         return 0;
 910 }
 911
 912 /*
 913  * mlockall_args(int how)
 914  */
 915 int
 916 munlockall(struct munlockall_args *uap)
 917 {
 918         return 0;
 919 }
 920
 921 /*
 922  * munlock_args(const void *addr, size_t len)
 923  */
 924 int
 925 munlock(struct munlock_args *uap)
 926 {
 927         struct thread *td = curthread;
 928         struct proc *p = td->td_proc;
 929         vm_offset_t addr;
 930         vm_size_t size, pageoff;
 931         int error;
 932
 933         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 934         size = uap->len;
 935
 936         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 937         addr -= pageoff;
 938         size += pageoff;
 939         size = (vm_size_t) round_page(size);
 940
 941         /* disable wrap around */
 942         if (addr + size < addr)
 943                 return (EINVAL);
 944
 945 #ifndef pmap_wired_count
 946         error = suser(td);
 947         if (error)
 948                 return (error);
 949 #endif
 950
 951         error = vm_map_unwire(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size, TRUE);
 952         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
 953 }
 954
 955 /*
 956  * Internal version of mmap.
 957  * Currently used by mmap, exec, and sys5 shared memory.
 958  * Handle is either a vnode pointer or NULL for MAP_ANON.
 959  */
 960 int
 961 vm_mmap(vm_map_t map, vm_offset_t *addr, vm_size_t size, vm_prot_t prot,
 962         vm_prot_t maxprot, int flags,
 963         void *handle,
 964         vm_ooffset_t foff)
 965 {
 966         boolean_t fitit;
 967         vm_object_t object;
 968         struct vnode *vp = NULL;
 969         objtype_t type;
 970         int rv = KERN_SUCCESS;
 971         vm_ooffset_t objsize;
 972         int docow;
 973         struct thread *td = curthread;  /* XXX */
 974         struct proc *p = td->td_proc;
 975
 976         KKASSERT(p);
 977
 978         if (size == 0)
 979                 return (0);
 980
 981         objsize = size = round_page(size);
 982
 983         if (p->p_vmspace->vm_map.size + size >
 984             p->p_rlimit[RLIMIT_VMEM].rlim_cur) {
 985                 return(ENOMEM);
 986         }
 987
 988         /*
 989          * We currently can only deal with page aligned file offsets.
 990          * The check is here rather than in the syscall because the
 991          * kernel calls this function internally for other mmaping
 992          * operations (such as in exec) and non-aligned offsets will
 993          * cause pmap inconsistencies...so we want to be sure to
 994          * disallow this in all cases.
 995          */
 996         if (foff & PAGE_MASK)
 997                 return (EINVAL);
 998
 999         if ((flags & MAP_FIXED) == 0) {
1000                 fitit = TRUE;
1001                 *addr = round_page(*addr);
1002         } else {
1003                 if (*addr != trunc_page(*addr))
1004                         return (EINVAL);
1005                 fitit = FALSE;
1006                 (void) vm_map_remove(map, *addr, *addr + size);
1007         }
1008
1009         /*
1010          * Lookup/allocate object.
1011          */
1012         if (flags & MAP_ANON) {
1013                 type = OBJT_DEFAULT;
1014                 /*
1015                  * Unnamed anonymous regions always start at 0.
1016                  */
1017                 if (handle == 0)
1018                         foff = 0;
1019         } else {
1020                 vp = (struct vnode *) handle;
1021                 if (vp->v_type == VCHR) {
1022                         type = OBJT_DEVICE;
1023                         handle = (void *)(intptr_t)vp->v_rdev;
1024                 } else {
1025                         struct vattr vat;
1026                         int error;
1027
1028                         error = VOP_GETATTR(vp, &vat, td);
1029                         if (error)
1030                                 return (error);
1031                         objsize = round_page(vat.va_size);
1032                         type = OBJT_VNODE;
1033                         /*
1034                          * if it is a regular file without any references
1035                          * we do not need to sync it.
1036                          */
1037                         if (vp->v_type == VREG && vat.va_nlink == 0) {
1038                                 flags |= MAP_NOSYNC;
1039                         }
1040                 }
1041         }
1042
1043         if (handle == NULL) {
1044                 object = NULL;
1045                 docow = 0;
1046         } else {
1047                 object = vm_pager_allocate(type,
1048                         handle, objsize, prot, foff);
1049                 if (object == NULL)
1050                         return (type == OBJT_DEVICE ? EINVAL : ENOMEM);
1051                 docow = MAP_PREFAULT_PARTIAL;
1052         }
1053
1054         /*
1055          * Force device mappings to be shared.
1056          */
1057         if (type == OBJT_DEVICE || type == OBJT_PHYS) {
1058                 flags &= ~(MAP_PRIVATE|MAP_COPY);
1059                 flags |= MAP_SHARED;
1060         }
1061
1062         if ((flags & (MAP_ANON|MAP_SHARED)) == 0)
1063                 docow |= MAP_COPY_ON_WRITE;
1064         if (flags & MAP_NOSYNC)
1065                 docow |= MAP_DISABLE_SYNCER;
1066         if (flags & MAP_NOCORE)
1067                 docow |= MAP_DISABLE_COREDUMP;
1068
1069 #if defined(VM_PROT_READ_IS_EXEC)
1070         if (prot & VM_PROT_READ)
1071                 prot |= VM_PROT_EXECUTE;
1072
1073         if (maxprot & VM_PROT_READ)
1074                 maxprot |= VM_PROT_EXECUTE;
1075 #endif
1076
1077         if (fitit) {
1078                 *addr = pmap_addr_hint(object, *addr, size);
1079         }
1080
1081         if (flags & MAP_STACK)
1082                 rv = vm_map_stack (map, *addr, size, prot,
1083                                    maxprot, docow);
1084         else
1085                 rv = vm_map_find(map, object, foff, addr, size, fitit,
1086                                  prot, maxprot, docow);
1087
1088         if (rv != KERN_SUCCESS) {
1089                 /*
1090                  * Lose the object reference. Will destroy the
1091                  * object if it's an unnamed anonymous mapping
1092                  * or named anonymous without other references.
1093                  */
1094                 vm_object_deallocate(object);
1095                 goto out;
1096         }
1097
1098         /*
1099          * Shared memory is also shared with children.
1100          */
1101         if (flags & (MAP_SHARED|MAP_INHERIT)) {
1102                 rv = vm_map_inherit(map, *addr, *addr + size, VM_INHERIT_SHARE);
1103                 if (rv != KERN_SUCCESS) {
1104                         (void) vm_map_remove(map, *addr, *addr + size);
1105                         goto out;
1106                 }
1107         }
1108 out:
1109         switch (rv) {
1110         case KERN_SUCCESS:
1111                 return (0);
1112         case KERN_INVALID_ADDRESS:
1113         case KERN_NO_SPACE:
1114                 return (ENOMEM);
1115         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
1116                 return (EACCES);
1117         default:
1118                 return (EINVAL);
1119         }
1120 }