sys/compat/linux/linux_mmap.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2004 Tim J. Robbins
   3  * Copyright (c) 2002 Doug Rabson
   4  * Copyright (c) 2000 Marcel Moolenaar
   5  * Copyright (c) 1994-1995 Søren Schmidt
   6  * All rights reserved.
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer
  13  *    in this position and unchanged.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. The name of the author may not be used to endorse or promote products
  18  *    derived from this software without specific prior written permission.
  19  *
  20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  21  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  22  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  23  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  24  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  25  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  26  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  27  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  28  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  29  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  30  *
  31  * $FreeBSD$
  32  */
  33
  34 #include <sys/cdefs.h>
  35 __FBSDID("$FreeBSD$");
  36
  37 #include <sys/capsicum.h>
  38 #include <sys/file.h>
  39 #include <sys/imgact.h>
  40 #include <sys/ktr.h>
  41 #include <sys/mman.h>
  42 #include <sys/proc.h>
  43 #include <sys/resourcevar.h>
  44 #include <sys/syscallsubr.h>
  45 #include <sys/sysent.h>
  46 #include <sys/sysproto.h>
  47
  48 #include <vm/pmap.h>
  49 #include <vm/vm_extern.h>
  50 #include <vm/vm_map.h>
  51
  52 #include <compat/linux/linux_emul.h>
  53 #include <compat/linux/linux_mmap.h>
  54 #include <compat/linux/linux_persona.h>
  55 #include <compat/linux/linux_util.h>
  56
  57
  58 #define STACK_SIZE  (2 * 1024 * 1024)
  59 #define GUARD_SIZE  (4 * PAGE_SIZE)
  60
  61 #if defined(__amd64__)
  62 static void linux_fixup_prot(struct thread *td, int *prot);
  63 #endif
  64
  65
  66 int
  67 linux_mmap_common(struct thread *td, uintptr_t addr, size_t len, int prot,
  68     int flags, int fd, off_t pos)
  69 {
  70         struct proc *p = td->td_proc;
  71         struct vmspace *vms = td->td_proc->p_vmspace;
  72         int bsd_flags, error;
  73         struct file *fp;
  74
  75         cap_rights_t rights;
  76         LINUX_CTR6(mmap2, "0x%lx, %ld, %ld, 0x%08lx, %ld, 0x%lx",
  77             addr, len, prot, flags, fd, pos);
  78
  79         error = 0;
  80         bsd_flags = 0;
  81         fp = NULL;
  82
  83         /*
  84          * Linux mmap(2):
  85          * You must specify exactly one of MAP_SHARED and MAP_PRIVATE
  86          */
  87         if (!((flags & LINUX_MAP_SHARED) ^ (flags & LINUX_MAP_PRIVATE)))
  88                 return (EINVAL);
  89
  90         if (flags & LINUX_MAP_SHARED)
  91                 bsd_flags |= MAP_SHARED;
  92         if (flags & LINUX_MAP_PRIVATE)
  93                 bsd_flags |= MAP_PRIVATE;
  94         if (flags & LINUX_MAP_FIXED)
  95                 bsd_flags |= MAP_FIXED;
  96         if (flags & LINUX_MAP_ANON) {
  97                 /* Enforce pos to be on page boundary, then ignore. */
  98                 if ((pos & PAGE_MASK) != 0)
  99                         return (EINVAL);
 100                 pos = 0;
 101                 bsd_flags |= MAP_ANON;
 102         } else
 103                 bsd_flags |= MAP_NOSYNC;
 104         if (flags & LINUX_MAP_GROWSDOWN)
 105                 bsd_flags |= MAP_STACK;
 106
 107         /*
 108          * PROT_READ, PROT_WRITE, or PROT_EXEC implies PROT_READ and PROT_EXEC
 109          * on Linux/i386 if the binary requires executable stack.
 110          * We do this only for IA32 emulation as on native i386 this is does not
 111          * make sense without PAE.
 112          *
 113          * XXX. Linux checks that the file system is not mounted with noexec.
 114          */
 115 #if defined(__amd64__)
 116         linux_fixup_prot(td, &prot);
 117 #endif
 118
 119         /* Linux does not check file descriptor when MAP_ANONYMOUS is set. */
 120         fd = (bsd_flags & MAP_ANON) ? -1 : fd;
 121         if (fd != -1) {
 122                 /*
 123                  * Linux follows Solaris mmap(2) description:
 124                  * The file descriptor fildes is opened with
 125                  * read permission, regardless of the
 126                  * protection options specified.
 127                  */
 128
 129                 error = fget(td, fd, cap_rights_init(&rights, CAP_MMAP), &fp);
 130                 if (error != 0)
 131                         return (error);
 132                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
 133                         fdrop(fp, td);
 134                         return (EINVAL);
 135                 }
 136
 137                 /* Linux mmap() just fails for O_WRONLY files */
 138                 if (!(fp->f_flag & FREAD)) {
 139                         fdrop(fp, td);
 140                         return (EACCES);
 141                 }
 142
 143                 fdrop(fp, td);
 144         }
 145
 146         if (flags & LINUX_MAP_GROWSDOWN) {
 147                 /*
 148                  * The Linux MAP_GROWSDOWN option does not limit auto
 149                  * growth of the region.  Linux mmap with this option
 150                  * takes as addr the initial BOS, and as len, the initial
 151                  * region size.  It can then grow down from addr without
 152                  * limit.  However, Linux threads has an implicit internal
 153                  * limit to stack size of STACK_SIZE.  Its just not
 154                  * enforced explicitly in Linux.  But, here we impose
 155                  * a limit of (STACK_SIZE - GUARD_SIZE) on the stack
 156                  * region, since we can do this with our mmap.
 157                  *
 158                  * Our mmap with MAP_STACK takes addr as the maximum
 159                  * downsize limit on BOS, and as len the max size of
 160                  * the region.  It then maps the top SGROWSIZ bytes,
 161                  * and auto grows the region down, up to the limit
 162                  * in addr.
 163                  *
 164                  * If we don't use the MAP_STACK option, the effect
 165                  * of this code is to allocate a stack region of a
 166                  * fixed size of (STACK_SIZE - GUARD_SIZE).
 167                  */
 168
 169                 if ((caddr_t)addr + len > vms->vm_maxsaddr) {
 170                         /*
 171                          * Some Linux apps will attempt to mmap
 172                          * thread stacks near the top of their
 173                          * address space.  If their TOS is greater
 174                          * than vm_maxsaddr, vm_map_growstack()
 175                          * will confuse the thread stack with the
 176                          * process stack and deliver a SEGV if they
 177                          * attempt to grow the thread stack past their
 178                          * current stacksize rlimit.  To avoid this,
 179                          * adjust vm_maxsaddr upwards to reflect
 180                          * the current stacksize rlimit rather
 181                          * than the maximum possible stacksize.
 182                          * It would be better to adjust the
 183                          * mmap'ed region, but some apps do not check
 184                          * mmap's return value.
 185                          */
 186                         PROC_LOCK(p);
 187                         vms->vm_maxsaddr = (char *)p->p_sysent->sv_usrstack -
 188                             lim_cur_proc(p, RLIMIT_STACK);
 189                         PROC_UNLOCK(p);
 190                 }
 191
 192                 /*
 193                  * This gives us our maximum stack size and a new BOS.
 194                  * If we're using VM_STACK, then mmap will just map
 195                  * the top SGROWSIZ bytes, and let the stack grow down
 196                  * to the limit at BOS.  If we're not using VM_STACK
 197                  * we map the full stack, since we don't have a way
 198                  * to autogrow it.
 199                  */
 200                 if (len <= STACK_SIZE - GUARD_SIZE) {
 201                         addr = addr - (STACK_SIZE - GUARD_SIZE - len);
 202                         len = STACK_SIZE - GUARD_SIZE;
 203                 }
 204         }
 205
 206         /*
 207          * FreeBSD is free to ignore the address hint if MAP_FIXED wasn't
 208          * passed.  However, some Linux applications, like the ART runtime,
 209          * depend on the hint.  If the MAP_FIXED wasn't passed, but the
 210          * address is not zero, try with MAP_FIXED and MAP_EXCL first,
 211          * and fall back to the normal behaviour if that fails.
 212          */
 213         if (addr != 0 && (bsd_flags & MAP_FIXED) == 0 &&
 214             (bsd_flags & MAP_EXCL) == 0) {
 215                 error = kern_mmap(td, addr, len, prot,
 216                     bsd_flags | MAP_FIXED | MAP_EXCL, fd, pos);
 217                 if (error == 0)
 218                         goto out;
 219         }
 220
 221         error = kern_mmap(td, addr, len, prot, bsd_flags, fd, pos);
 222 out:
 223         LINUX_CTR2(mmap2, "return: %d (%p)", error, td->td_retval[0]);
 224
 225         return (error);
 226 }
 227
 228 int
 229 linux_mprotect_common(struct thread *td, uintptr_t addr, size_t len, int prot)
 230 {
 231
 232 #if defined(__amd64__)
 233         linux_fixup_prot(td, &prot);
 234 #endif
 235         return (kern_mprotect(td, addr, len, prot));
 236 }
 237
 238 #if defined(__amd64__)
 239 static void
 240 linux_fixup_prot(struct thread *td, int *prot)
 241 {
 242         struct linux_pemuldata *pem;
 243
 244         if (SV_PROC_FLAG(td->td_proc, SV_ILP32) && *prot & PROT_READ) {
 245                 pem = pem_find(td->td_proc);
 246                 if (pem->persona & LINUX_READ_IMPLIES_EXEC)
 247                         *prot |= PROT_EXEC;
 248         }
 249
 250 }
 251 #endif