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/resource.h>
  57 #include <sys/resourcevar.h>
  58 #include <sys/vnode.h>
  59 #include <sys/fcntl.h>
  60 #include <sys/file.h>
  61 #include <sys/mman.h>
  62 #include <sys/conf.h>
  63 #include <sys/stat.h>
  64 #include <sys/vmmeter.h>
  65 #include <sys/sysctl.h>
  66
  67 #include <vm/vm.h>
  68 #include <vm/vm_param.h>
  69 #include <sys/lock.h>
  70 #include <vm/pmap.h>
  71 #include <vm/vm_map.h>
  72 #include <vm/vm_object.h>
  73 #include <vm/vm_page.h>
  74 #include <vm/vm_pager.h>
  75 #include <vm/vm_pageout.h>
  76 #include <vm/vm_extern.h>
  77 #include <vm/vm_page.h>
  78 #include <vm/vm_kern.h>
  79
  80 #include <sys/file2.h>
  81 #include <sys/thread2.h>
  82
  83 static int max_proc_mmap;
  84 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, max_proc_mmap, CTLFLAG_RW, &max_proc_mmap, 0, "");
  85 int vkernel_enable;
  86 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, vkernel_enable, CTLFLAG_RW, &vkernel_enable, 0, "");
  87
  88 /*
  89  * Set the maximum number of vm_map_entry structures per process.  Roughly
  90  * speaking vm_map_entry structures are tiny, so allowing them to eat 1/100
  91  * of our KVM malloc space still results in generous limits.  We want a
  92  * default that is good enough to prevent the kernel running out of resources
  93  * if attacked from compromised user account but generous enough such that
  94  * multi-threaded processes are not unduly inconvenienced.
  95  */
  96
  97 static void vmmapentry_rsrc_init (void *);
  98 SYSINIT(vmmersrc, SI_BOOT1_POST, SI_ORDER_ANY, vmmapentry_rsrc_init, NULL)
  99
 100 static void
 101 vmmapentry_rsrc_init(void *dummy)
 102 {
 103     max_proc_mmap = KvaSize / sizeof(struct vm_map_entry);
 104     max_proc_mmap /= 100;
 105 }
 106
 107 /* ARGSUSED */
 108 int
 109 sys_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 sys_sstk(struct sstk_args *uap)
 121 {
 122         /* Not yet implemented */
 123         return (EOPNOTSUPP);
 124 }
 125
 126 /*
 127  * mmap_args(void *addr, size_t len, int prot, int flags, int fd,
 128  *              long pad, off_t pos)
 129  *
 130  * Memory Map (mmap) system call.  Note that the file offset
 131  * and address are allowed to be NOT page aligned, though if
 132  * the MAP_FIXED flag it set, both must have the same remainder
 133  * modulo the PAGE_SIZE (POSIX 1003.1b).  If the address is not
 134  * page-aligned, the actual mapping starts at trunc_page(addr)
 135  * and the return value is adjusted up by the page offset.
 136  *
 137  * Generally speaking, only character devices which are themselves
 138  * memory-based, such as a video framebuffer, can be mmap'd.  Otherwise
 139  * there would be no cache coherency between a descriptor and a VM mapping
 140  * both to the same character device.
 141  *
 142  * Block devices can be mmap'd no matter what they represent.  Cache coherency
 143  * is maintained as long as you do not write directly to the underlying
 144  * character device.
 145  */
 146
 147 int
 148 kern_mmap(struct vmspace *vms, caddr_t uaddr, size_t ulen,
 149           int uprot, int uflags, int fd, off_t upos, void **res)
 150 {
 151         struct thread *td = curthread;
 152         struct proc *p = td->td_proc;
 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         vm_object_t obj;
 163
 164         KKASSERT(p);
 165
 166         addr = (vm_offset_t) uaddr;
 167         size = ulen;
 168         prot = uprot & VM_PROT_ALL;
 169         flags = uflags;
 170         pos = upos;
 171
 172         /* make sure mapping fits into numeric range etc */
 173         if ((ssize_t) ulen < 0 || ((flags & MAP_ANON) && fd != -1))
 174                 return (EINVAL);
 175
 176         if (flags & MAP_STACK) {
 177                 if ((fd != -1) ||
 178                     ((prot & (PROT_READ | PROT_WRITE)) != (PROT_READ | PROT_WRITE)))
 179                         return (EINVAL);
 180                 flags |= MAP_ANON;
 181                 pos = 0;
 182         }
 183
 184         /*
 185          * Virtual page tables cannot be used with MAP_STACK.  Apart from
 186          * it not making any sense, the aux union is used by both
 187          * types.
 188          *
 189          * Because the virtual page table is stored in the backing object
 190          * and might be updated by the kernel, the mapping must be R+W.
 191          */
 192         if (flags & MAP_VPAGETABLE) {
 193                 if (vkernel_enable == 0)
 194                         return (EOPNOTSUPP);
 195                 if (flags & MAP_STACK)
 196                         return (EINVAL);
 197                 if ((prot & (PROT_READ|PROT_WRITE)) != (PROT_READ|PROT_WRITE))
 198                         return (EINVAL);
 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_MAX_USER_ADDRESS > 0 && addr + size > VM_MAX_USER_ADDRESS)
 227                         return (EINVAL);
 228                 if (VM_MIN_USER_ADDRESS > 0 && addr < VM_MIN_USER_ADDRESS)
 229                         return (EINVAL);
 230                 if (addr + size < addr)
 231                         return (EINVAL);
 232         }
 233         /*
 234          * XXX for non-fixed mappings where no hint is provided or
 235          * the hint would fall in the potential heap space,
 236          * place it after the end of the largest possible heap.
 237          *
 238          * There should really be a pmap call to determine a reasonable
 239          * location.
 240          */
 241         else if (addr == 0 ||
 242             (addr >= round_page((vm_offset_t)vms->vm_taddr) &&
 243              addr < round_page((vm_offset_t)vms->vm_daddr + maxdsiz)))
 244                 addr = round_page((vm_offset_t)vms->vm_daddr + maxdsiz);
 245
 246         if (flags & MAP_ANON) {
 247                 /*
 248                  * Mapping blank space is trivial.
 249                  */
 250                 handle = NULL;
 251                 maxprot = VM_PROT_ALL;
 252                 pos = 0;
 253         } else {
 254                 /*
 255                  * Mapping file, get fp for validation. Obtain vnode and make
 256                  * sure it is of appropriate type.
 257                  */
 258                 fp = holdfp(p->p_fd, fd, -1);
 259                 if (fp == NULL)
 260                         return (EBADF);
 261                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
 262                         error = EINVAL;
 263                         goto done;
 264                 }
 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
 277                 /*
 278                  * Validate the vnode for the operation.
 279                  */
 280                 switch(vp->v_type) {
 281                 case VREG:
 282                         /*
 283                          * Get the proper underlying object
 284                          */
 285                         if ((obj = vp->v_object) == NULL) {
 286                                 error = EINVAL;
 287                                 goto done;
 288                         }
 289                         KKASSERT((struct vnode *)obj->handle == vp);
 290                         break;
 291                 case VCHR:
 292                         /*
 293                          * Make sure a device has not been revoked.
 294                          * Mappability is handled by the device layer.
 295                          */
 296                         if (vp->v_rdev == NULL) {
 297                                 error = EBADF;
 298                                 goto done;
 299                         }
 300                         break;
 301                 default:
 302                         /*
 303                          * Nothing else is mappable.
 304                          */
 305                         error = EINVAL;
 306                         goto done;
 307                 }
 308
 309                 /*
 310                  * XXX hack to handle use of /dev/zero to map anon memory (ala
 311                  * SunOS).
 312                  */
 313                 if (vp->v_type == VCHR && iszerodev(vp->v_rdev)) {
 314                         handle = NULL;
 315                         maxprot = VM_PROT_ALL;
 316                         flags |= MAP_ANON;
 317                         pos = 0;
 318                 } else {
 319                         /*
 320                          * cdevs does not provide private mappings of any kind.
 321                          */
 322                         /*
 323                          * However, for XIG X server to continue to work,
 324                          * we should allow the superuser to do it anyway.
 325                          * We only allow it at securelevel < 1.
 326                          * (Because the XIG X server writes directly to video
 327                          * memory via /dev/mem, it should never work at any
 328                          * other securelevel.
 329                          * XXX this will have to go
 330                          */
 331                         if (securelevel >= 1)
 332                                 disablexworkaround = 1;
 333                         else
 334                                 disablexworkaround = suser(td);
 335                         if (vp->v_type == VCHR && disablexworkaround &&
 336                             (flags & (MAP_PRIVATE|MAP_COPY))) {
 337                                 error = EINVAL;
 338                                 goto done;
 339                         }
 340                         /*
 341                          * Ensure that file and memory protections are
 342                          * compatible.  Note that we only worry about
 343                          * writability if mapping is shared; in this case,
 344                          * current and max prot are dictated by the open file.
 345                          * XXX use the vnode instead?  Problem is: what
 346                          * credentials do we use for determination? What if
 347                          * proc does a setuid?
 348                          */
 349                         maxprot = VM_PROT_EXECUTE;      /* ??? */
 350                         if (fp->f_flag & FREAD) {
 351                                 maxprot |= VM_PROT_READ;
 352                         } else if (prot & PROT_READ) {
 353                                 error = EACCES;
 354                                 goto done;
 355                         }
 356                         /*
 357                          * If we are sharing potential changes (either via
 358                          * MAP_SHARED or via the implicit sharing of character
 359                          * device mappings), and we are trying to get write
 360                          * permission although we opened it without asking
 361                          * for it, bail out.  Check for superuser, only if
 362                          * we're at securelevel < 1, to allow the XIG X server
 363                          * to continue to work.
 364                          */
 365
 366                         if ((flags & MAP_SHARED) != 0 ||
 367                             (vp->v_type == VCHR && disablexworkaround)) {
 368                                 if ((fp->f_flag & FWRITE) != 0) {
 369                                         struct vattr va;
 370                                         if ((error = VOP_GETATTR(vp, &va))) {
 371                                                 goto done;
 372                                         }
 373                                         if ((va.va_flags &
 374                                             (IMMUTABLE|APPEND)) == 0) {
 375                                                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
 376                                         } else if (prot & PROT_WRITE) {
 377                                                 error = EPERM;
 378                                                 goto done;
 379                                         }
 380                                 } else if ((prot & PROT_WRITE) != 0) {
 381                                         error = EACCES;
 382                                         goto done;
 383                                 }
 384                         } else {
 385                                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
 386                         }
 387                         handle = (void *)vp;
 388                 }
 389         }
 390
 391         /*
 392          * Do not allow more then a certain number of vm_map_entry structures
 393          * per process.  Scale with the number of rforks sharing the map
 394          * to make the limit reasonable for threads.
 395          */
 396         if (max_proc_mmap &&
 397             vms->vm_map.nentries >= max_proc_mmap * vms->vm_sysref.refcnt) {
 398                 error = ENOMEM;
 399                 goto done;
 400         }
 401
 402         error = vm_mmap(&vms->vm_map, &addr, size, prot, maxprot,
 403             flags, handle, pos);
 404         if (error == 0)
 405                 *res = (void *)(addr + pageoff);
 406 done:
 407         if (fp)
 408                 fdrop(fp);
 409         return (error);
 410 }
 411
 412 int
 413 sys_mmap(struct mmap_args *uap)
 414 {
 415         int error;
 416
 417         error = kern_mmap(curproc->p_vmspace, uap->addr, uap->len,
 418                           uap->prot, uap->flags,
 419                           uap->fd, uap->pos, &uap->sysmsg_resultp);
 420
 421         return (error);
 422 }
 423
 424 /*
 425  * msync_args(void *addr, int len, int flags)
 426  */
 427 int
 428 sys_msync(struct msync_args *uap)
 429 {
 430         struct proc *p = curproc;
 431         vm_offset_t addr;
 432         vm_size_t size, pageoff;
 433         int flags;
 434         vm_map_t map;
 435         int rv;
 436
 437         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 438         size = uap->len;
 439         flags = uap->flags;
 440
 441         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 442         addr -= pageoff;
 443         size += pageoff;
 444         size = (vm_size_t) round_page(size);
 445         if (addr + size < addr)
 446                 return(EINVAL);
 447
 448         if ((flags & (MS_ASYNC|MS_INVALIDATE)) == (MS_ASYNC|MS_INVALIDATE))
 449                 return (EINVAL);
 450
 451         map = &p->p_vmspace->vm_map;
 452
 453         /*
 454          * XXX Gak!  If size is zero we are supposed to sync "all modified
 455          * pages with the region containing addr".  Unfortunately, we don't
 456          * really keep track of individual mmaps so we approximate by flushing
 457          * the range of the map entry containing addr. This can be incorrect
 458          * if the region splits or is coalesced with a neighbor.
 459          */
 460         if (size == 0) {
 461                 vm_map_entry_t entry;
 462
 463                 vm_map_lock_read(map);
 464                 rv = vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry);
 465                 vm_map_unlock_read(map);
 466                 if (rv == FALSE)
 467                         return (EINVAL);
 468                 addr = entry->start;
 469                 size = entry->end - entry->start;
 470         }
 471
 472         /*
 473          * Clean the pages and interpret the return value.
 474          */
 475         rv = vm_map_clean(map, addr, addr + size, (flags & MS_ASYNC) == 0,
 476             (flags & MS_INVALIDATE) != 0);
 477
 478         switch (rv) {
 479         case KERN_SUCCESS:
 480                 break;
 481         case KERN_INVALID_ADDRESS:
 482                 return (EINVAL);        /* Sun returns ENOMEM? */
 483         case KERN_FAILURE:
 484                 return (EIO);
 485         default:
 486                 return (EINVAL);
 487         }
 488
 489         return (0);
 490 }
 491
 492 /*
 493  * munmap_args(void *addr, size_t len)
 494  */
 495 int
 496 sys_munmap(struct munmap_args *uap)
 497 {
 498         struct proc *p = curproc;
 499         vm_offset_t addr;
 500         vm_size_t size, pageoff;
 501         vm_map_t map;
 502
 503         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 504         size = uap->len;
 505
 506         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 507         addr -= pageoff;
 508         size += pageoff;
 509         size = (vm_size_t) round_page(size);
 510         if (addr + size < addr)
 511                 return(EINVAL);
 512
 513         if (size == 0)
 514                 return (0);
 515
 516         /*
 517          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 518          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 519          */
 520         if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 && addr + size > VM_MAX_USER_ADDRESS)
 521                 return (EINVAL);
 522         if (VM_MIN_USER_ADDRESS > 0 && addr < VM_MIN_USER_ADDRESS)
 523                 return (EINVAL);
 524         map = &p->p_vmspace->vm_map;
 525         /*
 526          * Make sure entire range is allocated.
 527          */
 528         if (!vm_map_check_protection(map, addr, addr + size, VM_PROT_NONE))
 529                 return (EINVAL);
 530         /* returns nothing but KERN_SUCCESS anyway */
 531         vm_map_remove(map, addr, addr + size);
 532         return (0);
 533 }
 534
 535 /*
 536  * mprotect_args(const void *addr, size_t len, int prot)
 537  */
 538 int
 539 sys_mprotect(struct mprotect_args *uap)
 540 {
 541         struct proc *p = curproc;
 542         vm_offset_t addr;
 543         vm_size_t size, pageoff;
 544         vm_prot_t prot;
 545
 546         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 547         size = uap->len;
 548         prot = uap->prot & VM_PROT_ALL;
 549 #if defined(VM_PROT_READ_IS_EXEC)
 550         if (prot & VM_PROT_READ)
 551                 prot |= VM_PROT_EXECUTE;
 552 #endif
 553
 554         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 555         addr -= pageoff;
 556         size += pageoff;
 557         size = (vm_size_t) round_page(size);
 558         if (addr + size < addr)
 559                 return(EINVAL);
 560
 561         switch (vm_map_protect(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size, prot,
 562                 FALSE)) {
 563         case KERN_SUCCESS:
 564                 return (0);
 565         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
 566                 return (EACCES);
 567         }
 568         return (EINVAL);
 569 }
 570
 571 /*
 572  * minherit_args(void *addr, size_t len, int inherit)
 573  */
 574 int
 575 sys_minherit(struct minherit_args *uap)
 576 {
 577         struct proc *p = curproc;
 578         vm_offset_t addr;
 579         vm_size_t size, pageoff;
 580         vm_inherit_t inherit;
 581
 582         addr = (vm_offset_t)uap->addr;
 583         size = uap->len;
 584         inherit = uap->inherit;
 585
 586         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 587         addr -= pageoff;
 588         size += pageoff;
 589         size = (vm_size_t) round_page(size);
 590         if (addr + size < addr)
 591                 return(EINVAL);
 592
 593         switch (vm_map_inherit(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr+size,
 594             inherit)) {
 595         case KERN_SUCCESS:
 596                 return (0);
 597         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
 598                 return (EACCES);
 599         }
 600         return (EINVAL);
 601 }
 602
 603 /*
 604  * madvise_args(void *addr, size_t len, int behav)
 605  */
 606 /* ARGSUSED */
 607 int
 608 sys_madvise(struct madvise_args *uap)
 609 {
 610         struct proc *p = curproc;
 611         vm_offset_t start, end;
 612
 613         /*
 614          * Check for illegal behavior
 615          */
 616         if (uap->behav < 0 || uap->behav >= MADV_CONTROL_END)
 617                 return (EINVAL);
 618         /*
 619          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 620          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 621          */
 622         if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 &&
 623                 ((vm_offset_t) uap->addr + uap->len) > VM_MAX_USER_ADDRESS)
 624                 return (EINVAL);
 625         if (VM_MIN_USER_ADDRESS > 0 && uap->addr < VM_MIN_USER_ADDRESS)
 626                 return (EINVAL);
 627         if (((vm_offset_t) uap->addr + uap->len) < (vm_offset_t) uap->addr)
 628                 return (EINVAL);
 629
 630         /*
 631          * Since this routine is only advisory, we default to conservative
 632          * behavior.
 633          */
 634         start = trunc_page((vm_offset_t) uap->addr);
 635         end = round_page((vm_offset_t) uap->addr + uap->len);
 636
 637         return (vm_map_madvise(&p->p_vmspace->vm_map, start, end,
 638                 uap->behav, 0));
 639 }
 640
 641 /*
 642  * mcontrol_args(void *addr, size_t len, int behav, off_t value)
 643  */
 644 /* ARGSUSED */
 645 int
 646 sys_mcontrol(struct mcontrol_args *uap)
 647 {
 648         struct proc *p = curproc;
 649         vm_offset_t start, end;
 650
 651         /*
 652          * Check for illegal behavior
 653          */
 654         if (uap->behav < 0 || uap->behav > MADV_CONTROL_END)
 655                 return (EINVAL);
 656         /*
 657          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 658          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 659          */
 660         if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 &&
 661                 ((vm_offset_t) uap->addr + uap->len) > VM_MAX_USER_ADDRESS)
 662                 return (EINVAL);
 663         if (VM_MIN_USER_ADDRESS > 0 && uap->addr < VM_MIN_USER_ADDRESS)
 664                 return (EINVAL);
 665         if (((vm_offset_t) uap->addr + uap->len) < (vm_offset_t) uap->addr)
 666                 return (EINVAL);
 667
 668         /*
 669          * Since this routine is only advisory, we default to conservative
 670          * behavior.
 671          */
 672         start = trunc_page((vm_offset_t) uap->addr);
 673         end = round_page((vm_offset_t) uap->addr + uap->len);
 674
 675         return (vm_map_madvise(&p->p_vmspace->vm_map, start, end,
 676                               uap->behav, uap->value));
 677 }
 678
 679
 680 /*
 681  * mincore_args(const void *addr, size_t len, char *vec)
 682  */
 683 /* ARGSUSED */
 684 int
 685 sys_mincore(struct mincore_args *uap)
 686 {
 687         struct proc *p = curproc;
 688         vm_offset_t addr, first_addr;
 689         vm_offset_t end, cend;
 690         pmap_t pmap;
 691         vm_map_t map;
 692         char *vec;
 693         int error;
 694         int vecindex, lastvecindex;
 695         vm_map_entry_t current;
 696         vm_map_entry_t entry;
 697         int mincoreinfo;
 698         unsigned int timestamp;
 699
 700         /*
 701          * Make sure that the addresses presented are valid for user
 702          * mode.
 703          */
 704         first_addr = addr = trunc_page((vm_offset_t) uap->addr);
 705         end = addr + (vm_size_t)round_page(uap->len);
 706         if (VM_MAX_USER_ADDRESS > 0 && end > VM_MAX_USER_ADDRESS)
 707                 return (EINVAL);
 708         if (end < addr)
 709                 return (EINVAL);
 710
 711         /*
 712          * Address of byte vector
 713          */
 714         vec = uap->vec;
 715
 716         map = &p->p_vmspace->vm_map;
 717         pmap = vmspace_pmap(p->p_vmspace);
 718
 719         vm_map_lock_read(map);
 720 RestartScan:
 721         timestamp = map->timestamp;
 722
 723         if (!vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry))
 724                 entry = entry->next;
 725
 726         /*
 727          * Do this on a map entry basis so that if the pages are not
 728          * in the current processes address space, we can easily look
 729          * up the pages elsewhere.
 730          */
 731         lastvecindex = -1;
 732         for(current = entry;
 733                 (current != &map->header) && (current->start < end);
 734                 current = current->next) {
 735
 736                 /*
 737                  * ignore submaps (for now) or null objects
 738                  */
 739                 if (current->maptype != VM_MAPTYPE_NORMAL &&
 740                     current->maptype != VM_MAPTYPE_VPAGETABLE) {
 741                         continue;
 742                 }
 743                 if (current->object.vm_object == NULL)
 744                         continue;
 745
 746                 /*
 747                  * limit this scan to the current map entry and the
 748                  * limits for the mincore call
 749                  */
 750                 if (addr < current->start)
 751                         addr = current->start;
 752                 cend = current->end;
 753                 if (cend > end)
 754                         cend = end;
 755
 756                 /*
 757                  * scan this entry one page at a time
 758                  */
 759                 while (addr < cend) {
 760                         /*
 761                          * Check pmap first, it is likely faster, also
 762                          * it can provide info as to whether we are the
 763                          * one referencing or modifying the page.
 764                          *
 765                          * If we have to check the VM object, only mess
 766                          * around with normal maps.  Do not mess around
 767                          * with virtual page tables (XXX).
 768                          */
 769                         mincoreinfo = pmap_mincore(pmap, addr);
 770                         if (mincoreinfo == 0 &&
 771                             current->maptype == VM_MAPTYPE_NORMAL) {
 772                                 vm_pindex_t pindex;
 773                                 vm_ooffset_t offset;
 774                                 vm_page_t m;
 775
 776                                 /*
 777                                  * calculate the page index into the object
 778                                  */
 779                                 offset = current->offset + (addr - current->start);
 780                                 pindex = OFF_TO_IDX(offset);
 781
 782                                 /*
 783                                  * if the page is resident, then gather
 784                                  * information about it.  spl protection is
 785                                  * required to maintain the object
 786                                  * association.  And XXX what if the page is
 787                                  * busy?  What's the deal with that?
 788                                  */
 789                                 crit_enter();
 790                                 m = vm_page_lookup(current->object.vm_object,
 791                                                     pindex);
 792                                 if (m && m->valid) {
 793                                         mincoreinfo = MINCORE_INCORE;
 794                                         if (m->dirty ||
 795                                                 pmap_is_modified(m))
 796                                                 mincoreinfo |= MINCORE_MODIFIED_OTHER;
 797                                         if ((m->flags & PG_REFERENCED) ||
 798                                                 pmap_ts_referenced(m)) {
 799                                                 vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
 800                                                 mincoreinfo |= MINCORE_REFERENCED_OTHER;
 801                                         }
 802                                 }
 803                                 crit_exit();
 804                         }
 805
 806                         /*
 807                          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
 808                          * the map, we release the lock.
 809                          */
 810                         vm_map_unlock_read(map);
 811
 812                         /*
 813                          * calculate index into user supplied byte vector
 814                          */
 815                         vecindex = OFF_TO_IDX(addr - first_addr);
 816
 817                         /*
 818                          * If we have skipped map entries, we need to make sure that
 819                          * the byte vector is zeroed for those skipped entries.
 820                          */
 821                         while((lastvecindex + 1) < vecindex) {
 822                                 error = subyte( vec + lastvecindex, 0);
 823                                 if (error) {
 824                                         return (EFAULT);
 825                                 }
 826                                 ++lastvecindex;
 827                         }
 828
 829                         /*
 830                          * Pass the page information to the user
 831                          */
 832                         error = subyte( vec + vecindex, mincoreinfo);
 833                         if (error) {
 834                                 return (EFAULT);
 835                         }
 836
 837                         /*
 838                          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
 839                          * output may be invalid.
 840                          */
 841                         vm_map_lock_read(map);
 842                         if (timestamp != map->timestamp)
 843                                 goto RestartScan;
 844
 845                         lastvecindex = vecindex;
 846                         addr += PAGE_SIZE;
 847                 }
 848         }
 849
 850         /*
 851          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
 852          * the map, we release the lock.
 853          */
 854         vm_map_unlock_read(map);
 855
 856         /*
 857          * Zero the last entries in the byte vector.
 858          */
 859         vecindex = OFF_TO_IDX(end - first_addr);
 860         while((lastvecindex + 1) < vecindex) {
 861                 error = subyte( vec + lastvecindex, 0);
 862                 if (error) {
 863                         return (EFAULT);
 864                 }
 865                 ++lastvecindex;
 866         }
 867
 868         /*
 869          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
 870          * output may be invalid.
 871          */
 872         vm_map_lock_read(map);
 873         if (timestamp != map->timestamp)
 874                 goto RestartScan;
 875         vm_map_unlock_read(map);
 876
 877         return (0);
 878 }
 879
 880 /*
 881  * mlock_args(const void *addr, size_t len)
 882  */
 883 int
 884 sys_mlock(struct mlock_args *uap)
 885 {
 886         vm_offset_t addr;
 887         vm_size_t size, pageoff;
 888         int error;
 889         struct proc *p = curproc;
 890
 891         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 892         size = uap->len;
 893
 894         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 895         addr -= pageoff;
 896         size += pageoff;
 897         size = (vm_size_t) round_page(size);
 898
 899         /* disable wrap around */
 900         if (addr + size < addr)
 901                 return (EINVAL);
 902
 903         if (atop(size) + vmstats.v_wire_count > vm_page_max_wired)
 904                 return (EAGAIN);
 905
 906 #ifdef pmap_wired_count
 907         if (size + ptoa(pmap_wired_count(vm_map_pmap(&p->p_vmspace->vm_map))) >
 908             p->p_rlimit[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur)
 909                 return (ENOMEM);
 910 #else
 911         error = suser_cred(p->p_ucred, 0);
 912         if (error)
 913                 return (error);
 914 #endif
 915
 916         error = vm_map_unwire(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size, FALSE);
 917         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
 918 }
 919
 920 /*
 921  * mlockall_args(int how)
 922  */
 923 int
 924 sys_mlockall(struct mlockall_args *uap)
 925 {
 926         return 0;
 927 }
 928
 929 /*
 930  * munlockall_args(void)
 931  */
 932 int
 933 sys_munlockall(struct munlockall_args *uap)
 934 {
 935         return 0;
 936 }
 937
 938 /*
 939  * munlock_args(const void *addr, size_t len)
 940  */
 941 int
 942 sys_munlock(struct munlock_args *uap)
 943 {
 944         struct thread *td = curthread;
 945         struct proc *p = td->td_proc;
 946         vm_offset_t addr;
 947         vm_size_t size, pageoff;
 948         int error;
 949
 950         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 951         size = uap->len;
 952
 953         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 954         addr -= pageoff;
 955         size += pageoff;
 956         size = (vm_size_t) round_page(size);
 957
 958         /* disable wrap around */
 959         if (addr + size < addr)
 960                 return (EINVAL);
 961
 962 #ifndef pmap_wired_count
 963         error = suser(td);
 964         if (error)
 965                 return (error);
 966 #endif
 967
 968         error = vm_map_unwire(&p->p_vmspace->vm_map, addr, addr + size, TRUE);
 969         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
 970 }
 971
 972 /*
 973  * Internal version of mmap.
 974  * Currently used by mmap, exec, and sys5 shared memory.
 975  * Handle is either a vnode pointer or NULL for MAP_ANON.
 976  */
 977 int
 978 vm_mmap(vm_map_t map, vm_offset_t *addr, vm_size_t size, vm_prot_t prot,
 979         vm_prot_t maxprot, int flags,
 980         void *handle,
 981         vm_ooffset_t foff)
 982 {
 983         boolean_t fitit;
 984         vm_object_t object;
 985         struct vnode *vp = NULL;
 986         struct proc *p;
 987         objtype_t type;
 988         int rv = KERN_SUCCESS;
 989         off_t objsize;
 990         int docow;
 991
 992         if (size == 0)
 993                 return (0);
 994
 995         objsize = size = round_page(size);
 996
 997         /*
 998          * XXX messy code, fixme
 999          */
1000         if ((p = curproc) != NULL && map == &p->p_vmspace->vm_map) {
1001                 if (map->size + size > p->p_rlimit[RLIMIT_VMEM].rlim_cur)
1002                         return(ENOMEM);
1003         }
1004
1005         /*
1006          * We currently can only deal with page aligned file offsets.
1007          * The check is here rather than in the syscall because the
1008          * kernel calls this function internally for other mmaping
1009          * operations (such as in exec) and non-aligned offsets will
1010          * cause pmap inconsistencies...so we want to be sure to
1011          * disallow this in all cases.
1012          */
1013         if (foff & PAGE_MASK)
1014                 return (EINVAL);
1015
1016         if ((flags & MAP_FIXED) == 0) {
1017                 fitit = TRUE;
1018                 *addr = round_page(*addr);
1019         } else {
1020                 if (*addr != trunc_page(*addr))
1021                         return (EINVAL);
1022                 fitit = FALSE;
1023                 vm_map_remove(map, *addr, *addr + size);
1024         }
1025
1026         /*
1027          * Lookup/allocate object.
1028          */
1029         if (flags & MAP_ANON) {
1030                 type = OBJT_DEFAULT;
1031                 /*
1032                  * Unnamed anonymous regions always start at 0.
1033                  */
1034                 if (handle == 0)
1035                         foff = 0;
1036         } else {
1037                 vp = (struct vnode *) handle;
1038                 if (vp->v_type == VCHR) {
1039                         type = OBJT_DEVICE;
1040                         handle = (void *)(intptr_t)vp->v_rdev;
1041                 } else {
1042                         struct vattr vat;
1043                         int error;
1044
1045                         error = VOP_GETATTR(vp, &vat);
1046                         if (error)
1047                                 return (error);
1048                         objsize = vat.va_size;
1049                         type = OBJT_VNODE;
1050                         /*
1051                          * if it is a regular file without any references
1052                          * we do not need to sync it.
1053                          */
1054                         if (vp->v_type == VREG && vat.va_nlink == 0) {
1055                                 flags |= MAP_NOSYNC;
1056                         }
1057                 }
1058         }
1059
1060         if (handle == NULL) {
1061                 object = NULL;
1062                 docow = 0;
1063         } else {
1064                 object = vm_pager_allocate(type, handle, objsize, prot, foff);
1065                 if (object == NULL)
1066                         return (type == OBJT_DEVICE ? EINVAL : ENOMEM);
1067                 docow = MAP_PREFAULT_PARTIAL;
1068         }
1069
1070         /*
1071          * Force device mappings to be shared.
1072          */
1073         if (type == OBJT_DEVICE || type == OBJT_PHYS) {
1074                 flags &= ~(MAP_PRIVATE|MAP_COPY);
1075                 flags |= MAP_SHARED;
1076         }
1077
1078         if ((flags & (MAP_ANON|MAP_SHARED)) == 0)
1079                 docow |= MAP_COPY_ON_WRITE;
1080         if (flags & MAP_NOSYNC)
1081                 docow |= MAP_DISABLE_SYNCER;
1082         if (flags & MAP_NOCORE)
1083                 docow |= MAP_DISABLE_COREDUMP;
1084
1085 #if defined(VM_PROT_READ_IS_EXEC)
1086         if (prot & VM_PROT_READ)
1087                 prot |= VM_PROT_EXECUTE;
1088
1089         if (maxprot & VM_PROT_READ)
1090                 maxprot |= VM_PROT_EXECUTE;
1091 #endif
1092
1093         if (fitit) {
1094                 *addr = pmap_addr_hint(object, *addr, size);
1095         }
1096
1097         /*
1098          * Stack mappings need special attention.  Mappings that use virtual
1099          * page tables will default to storing the page table at offset 0.
1100          */
1101         if (flags & MAP_STACK) {
1102                 rv = vm_map_stack (map, *addr, size, prot, maxprot, docow);
1103         } else if (flags & MAP_VPAGETABLE) {
1104                 rv = vm_map_find(map, object, foff, addr, size, fitit,
1105                                  VM_MAPTYPE_VPAGETABLE, prot, maxprot, docow);
1106         } else {
1107                 rv = vm_map_find(map, object, foff, addr, size, fitit,
1108                                  VM_MAPTYPE_NORMAL, prot, maxprot, docow);
1109         }
1110
1111         if (rv != KERN_SUCCESS) {
1112                 /*
1113                  * Lose the object reference. Will destroy the
1114                  * object if it's an unnamed anonymous mapping
1115                  * or named anonymous without other references.
1116                  */
1117                 vm_object_deallocate(object);
1118                 goto out;
1119         }
1120
1121         /*
1122          * Shared memory is also shared with children.
1123          */
1124         if (flags & (MAP_SHARED|MAP_INHERIT)) {
1125                 rv = vm_map_inherit(map, *addr, *addr + size, VM_INHERIT_SHARE);
1126                 if (rv != KERN_SUCCESS) {
1127                         vm_map_remove(map, *addr, *addr + size);
1128                         goto out;
1129                 }
1130         }
1131 out:
1132         switch (rv) {
1133         case KERN_SUCCESS:
1134                 return (0);
1135         case KERN_INVALID_ADDRESS:
1136         case KERN_NO_SPACE:
1137                 return (ENOMEM);
1138         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
1139                 return (EACCES);
1140         default:
1141                 return (EINVAL);
1142         }
1143 }