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 static int
  66 linux_mmap_check_fp(struct file *fp, int flags, int prot, int maxprot)
  67 {
  68
  69         /* Linux mmap() just fails for O_WRONLY files */
  70         if ((fp->f_flag & FREAD) == 0)
  71                 return (EACCES);
  72
  73         return (0);
  74 }
  75
  76 int
  77 linux_mmap_common(struct thread *td, uintptr_t addr, size_t len, int prot,
  78     int flags, int fd, off_t pos)
  79 {
  80         struct proc *p = td->td_proc;
  81         struct vmspace *vms = td->td_proc->p_vmspace;
  82         int bsd_flags, error;
  83         struct file *fp;
  84
  85         LINUX_CTR6(mmap2, "0x%lx, %ld, %ld, 0x%08lx, %ld, 0x%lx",
  86             addr, len, prot, flags, fd, pos);
  87
  88         error = 0;
  89         bsd_flags = 0;
  90         fp = NULL;
  91
  92         /*
  93          * Linux mmap(2):
  94          * You must specify exactly one of MAP_SHARED and MAP_PRIVATE
  95          */
  96         if (!((flags & LINUX_MAP_SHARED) ^ (flags & LINUX_MAP_PRIVATE)))
  97                 return (EINVAL);
  98
  99         if (flags & LINUX_MAP_SHARED)
 100                 bsd_flags |= MAP_SHARED;
 101         if (flags & LINUX_MAP_PRIVATE)
 102                 bsd_flags |= MAP_PRIVATE;
 103         if (flags & LINUX_MAP_FIXED)
 104                 bsd_flags |= MAP_FIXED;
 105         if (flags & LINUX_MAP_ANON) {
 106                 /* Enforce pos to be on page boundary, then ignore. */
 107                 if ((pos & PAGE_MASK) != 0)
 108                         return (EINVAL);
 109                 pos = 0;
 110                 bsd_flags |= MAP_ANON;
 111         } else
 112                 bsd_flags |= MAP_NOSYNC;
 113         if (flags & LINUX_MAP_GROWSDOWN)
 114                 bsd_flags |= MAP_STACK;
 115
 116 #if defined(__amd64__)
 117         /*
 118          * According to the Linux mmap(2) man page, "MAP_32BIT flag
 119          * is ignored when MAP_FIXED is set."
 120          */
 121         if ((flags & LINUX_MAP_32BIT) && (flags & LINUX_MAP_FIXED) == 0)
 122                 bsd_flags |= MAP_32BIT;
 123
 124         /*
 125          * PROT_READ, PROT_WRITE, or PROT_EXEC implies PROT_READ and PROT_EXEC
 126          * on Linux/i386 if the binary requires executable stack.
 127          * We do this only for IA32 emulation as on native i386 this is does not
 128          * make sense without PAE.
 129          *
 130          * XXX. Linux checks that the file system is not mounted with noexec.
 131          */
 132         linux_fixup_prot(td, &prot);
 133 #endif
 134
 135         /* Linux does not check file descriptor when MAP_ANONYMOUS is set. */
 136         fd = (bsd_flags & MAP_ANON) ? -1 : fd;
 137         if (flags & LINUX_MAP_GROWSDOWN) {
 138                 /*
 139                  * The Linux MAP_GROWSDOWN option does not limit auto
 140                  * growth of the region.  Linux mmap with this option
 141                  * takes as addr the initial BOS, and as len, the initial
 142                  * region size.  It can then grow down from addr without
 143                  * limit.  However, Linux threads has an implicit internal
 144                  * limit to stack size of STACK_SIZE.  Its just not
 145                  * enforced explicitly in Linux.  But, here we impose
 146                  * a limit of (STACK_SIZE - GUARD_SIZE) on the stack
 147                  * region, since we can do this with our mmap.
 148                  *
 149                  * Our mmap with MAP_STACK takes addr as the maximum
 150                  * downsize limit on BOS, and as len the max size of
 151                  * the region.  It then maps the top SGROWSIZ bytes,
 152                  * and auto grows the region down, up to the limit
 153                  * in addr.
 154                  *
 155                  * If we don't use the MAP_STACK option, the effect
 156                  * of this code is to allocate a stack region of a
 157                  * fixed size of (STACK_SIZE - GUARD_SIZE).
 158                  */
 159
 160                 if ((caddr_t)addr + len > vms->vm_maxsaddr) {
 161                         /*
 162                          * Some Linux apps will attempt to mmap
 163                          * thread stacks near the top of their
 164                          * address space.  If their TOS is greater
 165                          * than vm_maxsaddr, vm_map_growstack()
 166                          * will confuse the thread stack with the
 167                          * process stack and deliver a SEGV if they
 168                          * attempt to grow the thread stack past their
 169                          * current stacksize rlimit.  To avoid this,
 170                          * adjust vm_maxsaddr upwards to reflect
 171                          * the current stacksize rlimit rather
 172                          * than the maximum possible stacksize.
 173                          * It would be better to adjust the
 174                          * mmap'ed region, but some apps do not check
 175                          * mmap's return value.
 176                          */
 177                         PROC_LOCK(p);
 178                         vms->vm_maxsaddr = (char *)p->p_sysent->sv_usrstack -
 179                             lim_cur_proc(p, RLIMIT_STACK);
 180                         PROC_UNLOCK(p);
 181                 }
 182
 183                 /*
 184                  * This gives us our maximum stack size and a new BOS.
 185                  * If we're using VM_STACK, then mmap will just map
 186                  * the top SGROWSIZ bytes, and let the stack grow down
 187                  * to the limit at BOS.  If we're not using VM_STACK
 188                  * we map the full stack, since we don't have a way
 189                  * to autogrow it.
 190                  */
 191                 if (len <= STACK_SIZE - GUARD_SIZE) {
 192                         addr = addr - (STACK_SIZE - GUARD_SIZE - len);
 193                         len = STACK_SIZE - GUARD_SIZE;
 194                 }
 195         }
 196
 197         /*
 198          * FreeBSD is free to ignore the address hint if MAP_FIXED wasn't
 199          * passed.  However, some Linux applications, like the ART runtime,
 200          * depend on the hint.  If the MAP_FIXED wasn't passed, but the
 201          * address is not zero, try with MAP_FIXED and MAP_EXCL first,
 202          * and fall back to the normal behaviour if that fails.
 203          */
 204         if (addr != 0 && (bsd_flags & MAP_FIXED) == 0 &&
 205             (bsd_flags & MAP_EXCL) == 0) {
 206                 error = kern_mmap_fpcheck(td, addr, len, prot,
 207                     bsd_flags | MAP_FIXED | MAP_EXCL, fd, pos,
 208                     linux_mmap_check_fp);
 209                 if (error == 0)
 210                         goto out;
 211         }
 212
 213         error = kern_mmap_fpcheck(td, addr, len, prot, bsd_flags, fd, pos,
 214             linux_mmap_check_fp);
 215 out:
 216         LINUX_CTR2(mmap2, "return: %d (%p)", error, td->td_retval[0]);
 217
 218         return (error);
 219 }
 220
 221 int
 222 linux_mprotect_common(struct thread *td, uintptr_t addr, size_t len, int prot)
 223 {
 224
 225         /* XXX Ignore PROT_GROWSDOWN and PROT_GROWSUP for now. */
 226         prot &= ~(LINUX_PROT_GROWSDOWN | LINUX_PROT_GROWSUP);
 227         if ((prot & ~(PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC)) != 0)
 228                 return (EINVAL);
 229
 230 #if defined(__amd64__)
 231         linux_fixup_prot(td, &prot);
 232 #endif
 233         return (kern_mprotect(td, addr, len, prot));
 234 }
 235
 236 #if defined(__amd64__)
 237 static void
 238 linux_fixup_prot(struct thread *td, int *prot)
 239 {
 240         struct linux_pemuldata *pem;
 241
 242         if (SV_PROC_FLAG(td->td_proc, SV_ILP32) && *prot & PROT_READ) {
 243                 pem = pem_find(td->td_proc);
 244                 if (pem->persona & LINUX_READ_IMPLIES_EXEC)
 245                         *prot |= PROT_EXEC;
 246         }
 247
 248 }
 249 #endif