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         LINUX_CTR6(mmap2, "0x%lx, %ld, %ld, 0x%08lx, %ld, 0x%lx",
  76             addr, len, prot, flags, fd, pos);
  77
  78         error = 0;
  79         bsd_flags = 0;
  80         fp = NULL;
  81
  82         /*
  83          * Linux mmap(2):
  84          * You must specify exactly one of MAP_SHARED and MAP_PRIVATE
  85          */
  86         if (!((flags & LINUX_MAP_SHARED) ^ (flags & LINUX_MAP_PRIVATE)))
  87                 return (EINVAL);
  88
  89         if (flags & LINUX_MAP_SHARED)
  90                 bsd_flags |= MAP_SHARED;
  91         if (flags & LINUX_MAP_PRIVATE)
  92                 bsd_flags |= MAP_PRIVATE;
  93         if (flags & LINUX_MAP_FIXED)
  94                 bsd_flags |= MAP_FIXED;
  95         if (flags & LINUX_MAP_ANON) {
  96                 /* Enforce pos to be on page boundary, then ignore. */
  97                 if ((pos & PAGE_MASK) != 0)
  98                         return (EINVAL);
  99                 pos = 0;
 100                 bsd_flags |= MAP_ANON;
 101         } else
 102                 bsd_flags |= MAP_NOSYNC;
 103         if (flags & LINUX_MAP_GROWSDOWN)
 104                 bsd_flags |= MAP_STACK;
 105
 106         /*
 107          * PROT_READ, PROT_WRITE, or PROT_EXEC implies PROT_READ and PROT_EXEC
 108          * on Linux/i386 if the binary requires executable stack.
 109          * We do this only for IA32 emulation as on native i386 this is does not
 110          * make sense without PAE.
 111          *
 112          * XXX. Linux checks that the file system is not mounted with noexec.
 113          */
 114 #if defined(__amd64__)
 115         linux_fixup_prot(td, &prot);
 116 #endif
 117
 118         /* Linux does not check file descriptor when MAP_ANONYMOUS is set. */
 119         fd = (bsd_flags & MAP_ANON) ? -1 : fd;
 120         if (fd != -1) {
 121                 /*
 122                  * Linux follows Solaris mmap(2) description:
 123                  * The file descriptor fildes is opened with
 124                  * read permission, regardless of the
 125                  * protection options specified.
 126                  */
 127
 128                 error = fget(td, fd, &cap_mmap_rights, &fp);
 129                 if (error != 0)
 130                         return (error);
 131                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE && fp->f_type != DTYPE_DEV) {
 132                         fdrop(fp, td);
 133                         return (EINVAL);
 134                 }
 135
 136                 /* Linux mmap() just fails for O_WRONLY files */
 137                 if (!(fp->f_flag & FREAD)) {
 138                         fdrop(fp, td);
 139                         return (EACCES);
 140                 }
 141
 142                 fdrop(fp, td);
 143         }
 144
 145         if (flags & LINUX_MAP_GROWSDOWN) {
 146                 /*
 147                  * The Linux MAP_GROWSDOWN option does not limit auto
 148                  * growth of the region.  Linux mmap with this option
 149                  * takes as addr the initial BOS, and as len, the initial
 150                  * region size.  It can then grow down from addr without
 151                  * limit.  However, Linux threads has an implicit internal
 152                  * limit to stack size of STACK_SIZE.  Its just not
 153                  * enforced explicitly in Linux.  But, here we impose
 154                  * a limit of (STACK_SIZE - GUARD_SIZE) on the stack
 155                  * region, since we can do this with our mmap.
 156                  *
 157                  * Our mmap with MAP_STACK takes addr as the maximum
 158                  * downsize limit on BOS, and as len the max size of
 159                  * the region.  It then maps the top SGROWSIZ bytes,
 160                  * and auto grows the region down, up to the limit
 161                  * in addr.
 162                  *
 163                  * If we don't use the MAP_STACK option, the effect
 164                  * of this code is to allocate a stack region of a
 165                  * fixed size of (STACK_SIZE - GUARD_SIZE).
 166                  */
 167
 168                 if ((caddr_t)addr + len > vms->vm_maxsaddr) {
 169                         /*
 170                          * Some Linux apps will attempt to mmap
 171                          * thread stacks near the top of their
 172                          * address space.  If their TOS is greater
 173                          * than vm_maxsaddr, vm_map_growstack()
 174                          * will confuse the thread stack with the
 175                          * process stack and deliver a SEGV if they
 176                          * attempt to grow the thread stack past their
 177                          * current stacksize rlimit.  To avoid this,
 178                          * adjust vm_maxsaddr upwards to reflect
 179                          * the current stacksize rlimit rather
 180                          * than the maximum possible stacksize.
 181                          * It would be better to adjust the
 182                          * mmap'ed region, but some apps do not check
 183                          * mmap's return value.
 184                          */
 185                         PROC_LOCK(p);
 186                         vms->vm_maxsaddr = (char *)p->p_sysent->sv_usrstack -
 187                             lim_cur_proc(p, RLIMIT_STACK);
 188                         PROC_UNLOCK(p);
 189                 }
 190
 191                 /*
 192                  * This gives us our maximum stack size and a new BOS.
 193                  * If we're using VM_STACK, then mmap will just map
 194                  * the top SGROWSIZ bytes, and let the stack grow down
 195                  * to the limit at BOS.  If we're not using VM_STACK
 196                  * we map the full stack, since we don't have a way
 197                  * to autogrow it.
 198                  */
 199                 if (len <= STACK_SIZE - GUARD_SIZE) {
 200                         addr = addr - (STACK_SIZE - GUARD_SIZE - len);
 201                         len = STACK_SIZE - GUARD_SIZE;
 202                 }
 203         }
 204
 205         /*
 206          * FreeBSD is free to ignore the address hint if MAP_FIXED wasn't
 207          * passed.  However, some Linux applications, like the ART runtime,
 208          * depend on the hint.  If the MAP_FIXED wasn't passed, but the
 209          * address is not zero, try with MAP_FIXED and MAP_EXCL first,
 210          * and fall back to the normal behaviour if that fails.
 211          */
 212         if (addr != 0 && (bsd_flags & MAP_FIXED) == 0 &&
 213             (bsd_flags & MAP_EXCL) == 0) {
 214                 error = kern_mmap(td, addr, len, prot,
 215                     bsd_flags | MAP_FIXED | MAP_EXCL, fd, pos);
 216                 if (error == 0)
 217                         goto out;
 218         }
 219
 220         error = kern_mmap(td, addr, len, prot, bsd_flags, fd, pos);
 221 out:
 222         LINUX_CTR2(mmap2, "return: %d (%p)", error, td->td_retval[0]);
 223
 224         return (error);
 225 }
 226
 227 int
 228 linux_mprotect_common(struct thread *td, uintptr_t addr, size_t len, int prot)
 229 {
 230
 231         /* XXX Ignore PROT_GROWSDOWN and PROT_GROWSUP for now. */
 232         prot &= ~(LINUX_PROT_GROWSDOWN | LINUX_PROT_GROWSUP);
 233         if ((prot & ~(PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC)) != 0)
 234                 return (EINVAL);
 235
 236 #if defined(__amd64__)
 237         linux_fixup_prot(td, &prot);
 238 #endif
 239         return (kern_mprotect(td, addr, len, prot));
 240 }
 241
 242 #if defined(__amd64__)
 243 static void
 244 linux_fixup_prot(struct thread *td, int *prot)
 245 {
 246         struct linux_pemuldata *pem;
 247
 248         if (SV_PROC_FLAG(td->td_proc, SV_ILP32) && *prot & PROT_READ) {
 249                 pem = pem_find(td->td_proc);
 250                 if (pem->persona & LINUX_READ_IMPLIES_EXEC)
 251                         *prot |= PROT_EXEC;
 252         }
 253
 254 }
 255 #endif