]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/8.git/blob - sys/vm/vm_mmap.c
MFC r226642:
[FreeBSD/stable/8.git] / 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  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
19  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
20  *    without specific prior written permission.
21  *
22  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
23  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
24  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
25  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
26  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
27  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
28  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
29  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
30  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
31  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
32  * SUCH DAMAGE.
33  *
34  * from: Utah $Hdr: vm_mmap.c 1.6 91/10/21$
35  *
36  *      @(#)vm_mmap.c   8.4 (Berkeley) 1/12/94
37  */
38
39 /*
40  * Mapped file (mmap) interface to VM
41  */
42
43 #include <sys/cdefs.h>
44 __FBSDID("$FreeBSD$");
45
46 #include "opt_compat.h"
47 #include "opt_hwpmc_hooks.h"
48
49 #include <sys/param.h>
50 #include <sys/systm.h>
51 #include <sys/lock.h>
52 #include <sys/mutex.h>
53 #include <sys/sysproto.h>
54 #include <sys/filedesc.h>
55 #include <sys/priv.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/mount.h>
64 #include <sys/conf.h>
65 #include <sys/stat.h>
66 #include <sys/sysent.h>
67 #include <sys/vmmeter.h>
68
69 #include <security/mac/mac_framework.h>
70
71 #include <vm/vm.h>
72 #include <vm/vm_param.h>
73 #include <vm/pmap.h>
74 #include <vm/vm_map.h>
75 #include <vm/vm_object.h>
76 #include <vm/vm_page.h>
77 #include <vm/vm_pager.h>
78 #include <vm/vm_pageout.h>
79 #include <vm/vm_extern.h>
80 #include <vm/vm_page.h>
81
82 #ifdef HWPMC_HOOKS
83 #include <sys/pmckern.h>
84 #endif
85
86 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
87 struct sbrk_args {
88         int incr;
89 };
90 #endif
91
92 static int vm_mmap_vnode(struct thread *, vm_size_t, vm_prot_t, vm_prot_t *,
93     int *, struct vnode *, vm_ooffset_t *, vm_object_t *);
94 static int vm_mmap_cdev(struct thread *, vm_size_t, vm_prot_t, vm_prot_t *,
95     int *, struct cdev *, vm_ooffset_t *, vm_object_t *);
96 static int vm_mmap_shm(struct thread *, vm_size_t, vm_prot_t, vm_prot_t *,
97     int *, struct shmfd *, vm_ooffset_t, vm_object_t *);
98
99 /*
100  * MPSAFE
101  */
102 /* ARGSUSED */
103 int
104 sbrk(td, uap)
105         struct thread *td;
106         struct sbrk_args *uap;
107 {
108         /* Not yet implemented */
109         return (EOPNOTSUPP);
110 }
111
112 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
113 struct sstk_args {
114         int incr;
115 };
116 #endif
117
118 /*
119  * MPSAFE
120  */
121 /* ARGSUSED */
122 int
123 sstk(td, uap)
124         struct thread *td;
125         struct sstk_args *uap;
126 {
127         /* Not yet implemented */
128         return (EOPNOTSUPP);
129 }
130
131 #if defined(COMPAT_43)
132 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
133 struct getpagesize_args {
134         int dummy;
135 };
136 #endif
137
138 /* ARGSUSED */
139 int
140 ogetpagesize(td, uap)
141         struct thread *td;
142         struct getpagesize_args *uap;
143 {
144         /* MP SAFE */
145         td->td_retval[0] = PAGE_SIZE;
146         return (0);
147 }
148 #endif                          /* COMPAT_43 */
149
150
151 /*
152  * Memory Map (mmap) system call.  Note that the file offset
153  * and address are allowed to be NOT page aligned, though if
154  * the MAP_FIXED flag it set, both must have the same remainder
155  * modulo the PAGE_SIZE (POSIX 1003.1b).  If the address is not
156  * page-aligned, the actual mapping starts at trunc_page(addr)
157  * and the return value is adjusted up by the page offset.
158  *
159  * Generally speaking, only character devices which are themselves
160  * memory-based, such as a video framebuffer, can be mmap'd.  Otherwise
161  * there would be no cache coherency between a descriptor and a VM mapping
162  * both to the same character device.
163  */
164 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
165 struct mmap_args {
166         void *addr;
167         size_t len;
168         int prot;
169         int flags;
170         int fd;
171         long pad;
172         off_t pos;
173 };
174 #endif
175
176 /*
177  * MPSAFE
178  */
179 int
180 mmap(td, uap)
181         struct thread *td;
182         struct mmap_args *uap;
183 {
184 #ifdef HWPMC_HOOKS
185         struct pmckern_map_in pkm;
186 #endif
187         struct file *fp;
188         struct vnode *vp;
189         vm_offset_t addr;
190         vm_size_t size, pageoff;
191         vm_prot_t prot, maxprot;
192         void *handle;
193         objtype_t handle_type;
194         int flags, error;
195         off_t pos;
196         struct vmspace *vms = td->td_proc->p_vmspace;
197
198         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
199         size = uap->len;
200         prot = uap->prot & VM_PROT_ALL;
201         flags = uap->flags;
202         pos = uap->pos;
203
204         fp = NULL;
205         /* make sure mapping fits into numeric range etc */
206         if ((uap->len == 0 && !SV_CURPROC_FLAG(SV_AOUT) &&
207              curproc->p_osrel >= P_OSREL_MAP_ANON) ||
208             ((flags & MAP_ANON) && (uap->fd != -1 || pos != 0)))
209                 return (EINVAL);
210
211         if (flags & MAP_STACK) {
212                 if ((uap->fd != -1) ||
213                     ((prot & (PROT_READ | PROT_WRITE)) != (PROT_READ | PROT_WRITE)))
214                         return (EINVAL);
215                 flags |= MAP_ANON;
216                 pos = 0;
217         }
218
219         /*
220          * Align the file position to a page boundary,
221          * and save its page offset component.
222          */
223         pageoff = (pos & PAGE_MASK);
224         pos -= pageoff;
225
226         /* Adjust size for rounding (on both ends). */
227         size += pageoff;                        /* low end... */
228         size = (vm_size_t) round_page(size);    /* hi end */
229
230         /*
231          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
232          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
233          */
234         if (flags & MAP_FIXED) {
235                 /*
236                  * The specified address must have the same remainder
237                  * as the file offset taken modulo PAGE_SIZE, so it
238                  * should be aligned after adjustment by pageoff.
239                  */
240                 addr -= pageoff;
241                 if (addr & PAGE_MASK)
242                         return (EINVAL);
243                 /* Address range must be all in user VM space. */
244                 if (addr < vm_map_min(&vms->vm_map) ||
245                     addr + size > vm_map_max(&vms->vm_map))
246                         return (EINVAL);
247                 if (addr + size < addr)
248                         return (EINVAL);
249         } else {
250         /*
251          * XXX for non-fixed mappings where no hint is provided or
252          * the hint would fall in the potential heap space,
253          * place it after the end of the largest possible heap.
254          *
255          * There should really be a pmap call to determine a reasonable
256          * location.
257          */
258                 PROC_LOCK(td->td_proc);
259                 if (addr == 0 ||
260                     (addr >= round_page((vm_offset_t)vms->vm_taddr) &&
261                     addr < round_page((vm_offset_t)vms->vm_daddr +
262                     lim_max(td->td_proc, RLIMIT_DATA))))
263                         addr = round_page((vm_offset_t)vms->vm_daddr +
264                             lim_max(td->td_proc, RLIMIT_DATA));
265                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
266         }
267         if (flags & MAP_ANON) {
268                 /*
269                  * Mapping blank space is trivial.
270                  */
271                 handle = NULL;
272                 handle_type = OBJT_DEFAULT;
273                 maxprot = VM_PROT_ALL;
274         } else {
275                 /*
276                  * Mapping file, get fp for validation and
277                  * don't let the descriptor disappear on us if we block.
278                  */
279                 if ((error = fget(td, uap->fd, &fp)) != 0)
280                         goto done;
281                 if (fp->f_type == DTYPE_SHM) {
282                         handle = fp->f_data;
283                         handle_type = OBJT_SWAP;
284                         maxprot = VM_PROT_NONE;
285
286                         /* FREAD should always be set. */
287                         if (fp->f_flag & FREAD)
288                                 maxprot |= VM_PROT_EXECUTE | VM_PROT_READ;
289                         if (fp->f_flag & FWRITE)
290                                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
291                         goto map;
292                 }
293                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
294                         error = ENODEV;
295                         goto done;
296                 }
297 #if defined(COMPAT_FREEBSD7) || defined(COMPAT_FREEBSD6) || \
298     defined(COMPAT_FREEBSD5) || defined(COMPAT_FREEBSD4)
299                 /*
300                  * POSIX shared-memory objects are defined to have
301                  * kernel persistence, and are not defined to support
302                  * read(2)/write(2) -- or even open(2).  Thus, we can
303                  * use MAP_ASYNC to trade on-disk coherence for speed.
304                  * The shm_open(3) library routine turns on the FPOSIXSHM
305                  * flag to request this behavior.
306                  */
307                 if (fp->f_flag & FPOSIXSHM)
308                         flags |= MAP_NOSYNC;
309 #endif
310                 vp = fp->f_vnode;
311                 /*
312                  * Ensure that file and memory protections are
313                  * compatible.  Note that we only worry about
314                  * writability if mapping is shared; in this case,
315                  * current and max prot are dictated by the open file.
316                  * XXX use the vnode instead?  Problem is: what
317                  * credentials do we use for determination? What if
318                  * proc does a setuid?
319                  */
320                 if (vp->v_mount != NULL && vp->v_mount->mnt_flag & MNT_NOEXEC)
321                         maxprot = VM_PROT_NONE;
322                 else
323                         maxprot = VM_PROT_EXECUTE;
324                 if (fp->f_flag & FREAD) {
325                         maxprot |= VM_PROT_READ;
326                 } else if (prot & PROT_READ) {
327                         error = EACCES;
328                         goto done;
329                 }
330                 /*
331                  * If we are sharing potential changes (either via
332                  * MAP_SHARED or via the implicit sharing of character
333                  * device mappings), and we are trying to get write
334                  * permission although we opened it without asking
335                  * for it, bail out.
336                  */
337                 if ((flags & MAP_SHARED) != 0) {
338                         if ((fp->f_flag & FWRITE) != 0) {
339                                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
340                         } else if ((prot & PROT_WRITE) != 0) {
341                                 error = EACCES;
342                                 goto done;
343                         }
344                 } else if (vp->v_type != VCHR || (fp->f_flag & FWRITE) != 0) {
345                         maxprot |= VM_PROT_WRITE;
346                 }
347                 handle = (void *)vp;
348                 handle_type = OBJT_VNODE;
349         }
350 map:
351         td->td_fpop = fp;
352         error = vm_mmap(&vms->vm_map, &addr, size, prot, maxprot,
353             flags, handle_type, handle, pos);
354         td->td_fpop = NULL;
355 #ifdef HWPMC_HOOKS
356         /* inform hwpmc(4) if an executable is being mapped */
357         if (error == 0 && handle_type == OBJT_VNODE &&
358             (prot & PROT_EXEC)) {
359                 pkm.pm_file = handle;
360                 pkm.pm_address = (uintptr_t) addr;
361                 PMC_CALL_HOOK(td, PMC_FN_MMAP, (void *) &pkm);
362         }
363 #endif
364         if (error == 0)
365                 td->td_retval[0] = (register_t) (addr + pageoff);
366 done:
367         if (fp)
368                 fdrop(fp, td);
369
370         return (error);
371 }
372
373 int
374 freebsd6_mmap(struct thread *td, struct freebsd6_mmap_args *uap)
375 {
376         struct mmap_args oargs;
377
378         oargs.addr = uap->addr;
379         oargs.len = uap->len;
380         oargs.prot = uap->prot;
381         oargs.flags = uap->flags;
382         oargs.fd = uap->fd;
383         oargs.pos = uap->pos;
384         return (mmap(td, &oargs));
385 }
386
387 #ifdef COMPAT_43
388 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
389 struct ommap_args {
390         caddr_t addr;
391         int len;
392         int prot;
393         int flags;
394         int fd;
395         long pos;
396 };
397 #endif
398 int
399 ommap(td, uap)
400         struct thread *td;
401         struct ommap_args *uap;
402 {
403         struct mmap_args nargs;
404         static const char cvtbsdprot[8] = {
405                 0,
406                 PROT_EXEC,
407                 PROT_WRITE,
408                 PROT_EXEC | PROT_WRITE,
409                 PROT_READ,
410                 PROT_EXEC | PROT_READ,
411                 PROT_WRITE | PROT_READ,
412                 PROT_EXEC | PROT_WRITE | PROT_READ,
413         };
414
415 #define OMAP_ANON       0x0002
416 #define OMAP_COPY       0x0020
417 #define OMAP_SHARED     0x0010
418 #define OMAP_FIXED      0x0100
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         nargs.fd = uap->fd;
435         nargs.pos = uap->pos;
436         return (mmap(td, &nargs));
437 }
438 #endif                          /* COMPAT_43 */
439
440
441 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
442 struct msync_args {
443         void *addr;
444         size_t len;
445         int flags;
446 };
447 #endif
448 /*
449  * MPSAFE
450  */
451 int
452 msync(td, uap)
453         struct thread *td;
454         struct msync_args *uap;
455 {
456         vm_offset_t addr;
457         vm_size_t size, pageoff;
458         int flags;
459         vm_map_t map;
460         int rv;
461
462         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
463         size = uap->len;
464         flags = uap->flags;
465
466         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
467         addr -= pageoff;
468         size += pageoff;
469         size = (vm_size_t) round_page(size);
470         if (addr + size < addr)
471                 return (EINVAL);
472
473         if ((flags & (MS_ASYNC|MS_INVALIDATE)) == (MS_ASYNC|MS_INVALIDATE))
474                 return (EINVAL);
475
476         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
477
478         /*
479          * Clean the pages and interpret the return value.
480          */
481         rv = vm_map_sync(map, addr, addr + size, (flags & MS_ASYNC) == 0,
482             (flags & MS_INVALIDATE) != 0);
483         switch (rv) {
484         case KERN_SUCCESS:
485                 return (0);
486         case KERN_INVALID_ADDRESS:
487                 return (EINVAL);        /* Sun returns ENOMEM? */
488         case KERN_INVALID_ARGUMENT:
489                 return (EBUSY);
490         default:
491                 return (EINVAL);
492         }
493 }
494
495 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
496 struct munmap_args {
497         void *addr;
498         size_t len;
499 };
500 #endif
501 /*
502  * MPSAFE
503  */
504 int
505 munmap(td, uap)
506         struct thread *td;
507         struct munmap_args *uap;
508 {
509 #ifdef HWPMC_HOOKS
510         struct pmckern_map_out pkm;
511         vm_map_entry_t entry;
512 #endif
513         vm_offset_t addr;
514         vm_size_t size, pageoff;
515         vm_map_t map;
516
517         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
518         size = uap->len;
519         if (size == 0)
520                 return (EINVAL);
521
522         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
523         addr -= pageoff;
524         size += pageoff;
525         size = (vm_size_t) round_page(size);
526         if (addr + size < addr)
527                 return (EINVAL);
528
529         /*
530          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap...
531          */
532         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
533         if (addr < vm_map_min(map) || addr + size > vm_map_max(map))
534                 return (EINVAL);
535         vm_map_lock(map);
536 #ifdef HWPMC_HOOKS
537         /*
538          * Inform hwpmc if the address range being unmapped contains
539          * an executable region.
540          */
541         pkm.pm_address = (uintptr_t) NULL;
542         if (vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry)) {
543                 for (;
544                      entry != &map->header && entry->start < addr + size;
545                      entry = entry->next) {
546                         if (vm_map_check_protection(map, entry->start,
547                                 entry->end, VM_PROT_EXECUTE) == TRUE) {
548                                 pkm.pm_address = (uintptr_t) addr;
549                                 pkm.pm_size = (size_t) size;
550                                 break;
551                         }
552                 }
553         }
554 #endif
555         vm_map_delete(map, addr, addr + size);
556
557 #ifdef HWPMC_HOOKS
558         /* downgrade the lock to prevent a LOR with the pmc-sx lock */
559         vm_map_lock_downgrade(map);
560         if (pkm.pm_address != (uintptr_t) NULL)
561                 PMC_CALL_HOOK(td, PMC_FN_MUNMAP, (void *) &pkm);
562         vm_map_unlock_read(map);
563 #else
564         vm_map_unlock(map);
565 #endif
566         /* vm_map_delete returns nothing but KERN_SUCCESS anyway */
567         return (0);
568 }
569
570 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
571 struct mprotect_args {
572         const void *addr;
573         size_t len;
574         int prot;
575 };
576 #endif
577 /*
578  * MPSAFE
579  */
580 int
581 mprotect(td, uap)
582         struct thread *td;
583         struct mprotect_args *uap;
584 {
585         vm_offset_t addr;
586         vm_size_t size, pageoff;
587         vm_prot_t prot;
588
589         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
590         size = uap->len;
591         prot = uap->prot & VM_PROT_ALL;
592
593         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
594         addr -= pageoff;
595         size += pageoff;
596         size = (vm_size_t) round_page(size);
597         if (addr + size < addr)
598                 return (EINVAL);
599
600         switch (vm_map_protect(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map, addr,
601             addr + size, prot, FALSE)) {
602         case KERN_SUCCESS:
603                 return (0);
604         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
605                 return (EACCES);
606         case KERN_RESOURCE_SHORTAGE:
607                 return (ENOMEM);
608         }
609         return (EINVAL);
610 }
611
612 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
613 struct minherit_args {
614         void *addr;
615         size_t len;
616         int inherit;
617 };
618 #endif
619 /*
620  * MPSAFE
621  */
622 int
623 minherit(td, uap)
624         struct thread *td;
625         struct minherit_args *uap;
626 {
627         vm_offset_t addr;
628         vm_size_t size, pageoff;
629         vm_inherit_t inherit;
630
631         addr = (vm_offset_t)uap->addr;
632         size = uap->len;
633         inherit = uap->inherit;
634
635         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
636         addr -= pageoff;
637         size += pageoff;
638         size = (vm_size_t) round_page(size);
639         if (addr + size < addr)
640                 return (EINVAL);
641
642         switch (vm_map_inherit(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map, addr,
643             addr + size, inherit)) {
644         case KERN_SUCCESS:
645                 return (0);
646         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
647                 return (EACCES);
648         }
649         return (EINVAL);
650 }
651
652 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
653 struct madvise_args {
654         void *addr;
655         size_t len;
656         int behav;
657 };
658 #endif
659
660 /*
661  * MPSAFE
662  */
663 /* ARGSUSED */
664 int
665 madvise(td, uap)
666         struct thread *td;
667         struct madvise_args *uap;
668 {
669         vm_offset_t start, end;
670         vm_map_t map;
671         struct proc *p;
672         int error;
673
674         /*
675          * Check for our special case, advising the swap pager we are
676          * "immortal."
677          */
678         if (uap->behav == MADV_PROTECT) {
679                 error = priv_check(td, PRIV_VM_MADV_PROTECT);
680                 if (error == 0) {
681                         p = td->td_proc;
682                         PROC_LOCK(p);
683                         p->p_flag |= P_PROTECTED;
684                         PROC_UNLOCK(p);
685                 }
686                 return (error);
687         }
688         /*
689          * Check for illegal behavior
690          */
691         if (uap->behav < 0 || uap->behav > MADV_CORE)
692                 return (EINVAL);
693         /*
694          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
695          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
696          */
697         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
698         if ((vm_offset_t)uap->addr < vm_map_min(map) ||
699             (vm_offset_t)uap->addr + uap->len > vm_map_max(map))
700                 return (EINVAL);
701         if (((vm_offset_t) uap->addr + uap->len) < (vm_offset_t) uap->addr)
702                 return (EINVAL);
703
704         /*
705          * Since this routine is only advisory, we default to conservative
706          * behavior.
707          */
708         start = trunc_page((vm_offset_t) uap->addr);
709         end = round_page((vm_offset_t) uap->addr + uap->len);
710
711         if (vm_map_madvise(map, start, end, uap->behav))
712                 return (EINVAL);
713         return (0);
714 }
715
716 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
717 struct mincore_args {
718         const void *addr;
719         size_t len;
720         char *vec;
721 };
722 #endif
723
724 /*
725  * MPSAFE
726  */
727 /* ARGSUSED */
728 int
729 mincore(td, uap)
730         struct thread *td;
731         struct mincore_args *uap;
732 {
733         vm_offset_t addr, first_addr;
734         vm_offset_t end, cend;
735         pmap_t pmap;
736         vm_map_t map;
737         char *vec;
738         int error = 0;
739         int vecindex, lastvecindex;
740         vm_map_entry_t current;
741         vm_map_entry_t entry;
742         int mincoreinfo;
743         unsigned int timestamp;
744
745         /*
746          * Make sure that the addresses presented are valid for user
747          * mode.
748          */
749         first_addr = addr = trunc_page((vm_offset_t) uap->addr);
750         end = addr + (vm_size_t)round_page(uap->len);
751         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
752         if (end > vm_map_max(map) || end < addr)
753                 return (ENOMEM);
754
755         /*
756          * Address of byte vector
757          */
758         vec = uap->vec;
759
760         pmap = vmspace_pmap(td->td_proc->p_vmspace);
761
762         vm_map_lock_read(map);
763 RestartScan:
764         timestamp = map->timestamp;
765
766         if (!vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry)) {
767                 vm_map_unlock_read(map);
768                 return (ENOMEM);
769         }
770
771         /*
772          * Do this on a map entry basis so that if the pages are not
773          * in the current processes address space, we can easily look
774          * up the pages elsewhere.
775          */
776         lastvecindex = -1;
777         for (current = entry;
778             (current != &map->header) && (current->start < end);
779             current = current->next) {
780
781                 /*
782                  * check for contiguity
783                  */
784                 if (current->end < end &&
785                     (entry->next == &map->header ||
786                      current->next->start > current->end)) {
787                         vm_map_unlock_read(map);
788                         return (ENOMEM);
789                 }
790
791                 /*
792                  * ignore submaps (for now) or null objects
793                  */
794                 if ((current->eflags & MAP_ENTRY_IS_SUB_MAP) ||
795                         current->object.vm_object == NULL)
796                         continue;
797
798                 /*
799                  * limit this scan to the current map entry and the
800                  * limits for the mincore call
801                  */
802                 if (addr < current->start)
803                         addr = current->start;
804                 cend = current->end;
805                 if (cend > end)
806                         cend = end;
807
808                 /*
809                  * scan this entry one page at a time
810                  */
811                 while (addr < cend) {
812                         /*
813                          * Check pmap first, it is likely faster, also
814                          * it can provide info as to whether we are the
815                          * one referencing or modifying the page.
816                          */
817                         mincoreinfo = pmap_mincore(pmap, addr);
818                         if (!mincoreinfo) {
819                                 vm_pindex_t pindex;
820                                 vm_ooffset_t offset;
821                                 vm_page_t m;
822                                 /*
823                                  * calculate the page index into the object
824                                  */
825                                 offset = current->offset + (addr - current->start);
826                                 pindex = OFF_TO_IDX(offset);
827                                 VM_OBJECT_LOCK(current->object.vm_object);
828                                 m = vm_page_lookup(current->object.vm_object,
829                                         pindex);
830                                 /*
831                                  * if the page is resident, then gather information about
832                                  * it.
833                                  */
834                                 if (m != NULL && m->valid != 0) {
835                                         mincoreinfo = MINCORE_INCORE;
836                                         vm_page_lock_queues();
837                                         if (m->dirty ||
838                                                 pmap_is_modified(m))
839                                                 mincoreinfo |= MINCORE_MODIFIED_OTHER;
840                                         if ((m->flags & PG_REFERENCED) ||
841                                                 pmap_ts_referenced(m)) {
842                                                 vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
843                                                 mincoreinfo |= MINCORE_REFERENCED_OTHER;
844                                         }
845                                         vm_page_unlock_queues();
846                                 }
847                                 VM_OBJECT_UNLOCK(current->object.vm_object);
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                          * calculate index into user supplied byte vector
858                          */
859                         vecindex = OFF_TO_IDX(addr - first_addr);
860
861                         /*
862                          * If we have skipped map entries, we need to make sure that
863                          * the byte vector is zeroed for those skipped entries.
864                          */
865                         while ((lastvecindex + 1) < vecindex) {
866                                 error = subyte(vec + lastvecindex, 0);
867                                 if (error) {
868                                         error = EFAULT;
869                                         goto done2;
870                                 }
871                                 ++lastvecindex;
872                         }
873
874                         /*
875                          * Pass the page information to the user
876                          */
877                         error = subyte(vec + vecindex, mincoreinfo);
878                         if (error) {
879                                 error = EFAULT;
880                                 goto done2;
881                         }
882
883                         /*
884                          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
885                          * output may be invalid.
886                          */
887                         vm_map_lock_read(map);
888                         if (timestamp != map->timestamp)
889                                 goto RestartScan;
890
891                         lastvecindex = vecindex;
892                         addr += PAGE_SIZE;
893                 }
894         }
895
896         /*
897          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
898          * the map, we release the lock.
899          */
900         vm_map_unlock_read(map);
901
902         /*
903          * Zero the last entries in the byte vector.
904          */
905         vecindex = OFF_TO_IDX(end - first_addr);
906         while ((lastvecindex + 1) < vecindex) {
907                 error = subyte(vec + lastvecindex, 0);
908                 if (error) {
909                         error = EFAULT;
910                         goto done2;
911                 }
912                 ++lastvecindex;
913         }
914
915         /*
916          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
917          * output may be invalid.
918          */
919         vm_map_lock_read(map);
920         if (timestamp != map->timestamp)
921                 goto RestartScan;
922         vm_map_unlock_read(map);
923 done2:
924         return (error);
925 }
926
927 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
928 struct mlock_args {
929         const void *addr;
930         size_t len;
931 };
932 #endif
933 /*
934  * MPSAFE
935  */
936 int
937 mlock(td, uap)
938         struct thread *td;
939         struct mlock_args *uap;
940 {
941         struct proc *proc;
942         vm_offset_t addr, end, last, start;
943         vm_size_t npages, size;
944         int error;
945
946         error = priv_check(td, PRIV_VM_MLOCK);
947         if (error)
948                 return (error);
949         addr = (vm_offset_t)uap->addr;
950         size = uap->len;
951         last = addr + size;
952         start = trunc_page(addr);
953         end = round_page(last);
954         if (last < addr || end < addr)
955                 return (EINVAL);
956         npages = atop(end - start);
957         if (npages > vm_page_max_wired)
958                 return (ENOMEM);
959         proc = td->td_proc;
960         PROC_LOCK(proc);
961         if (ptoa(npages +
962             pmap_wired_count(vm_map_pmap(&proc->p_vmspace->vm_map))) >
963             lim_cur(proc, RLIMIT_MEMLOCK)) {
964                 PROC_UNLOCK(proc);
965                 return (ENOMEM);
966         }
967         PROC_UNLOCK(proc);
968         if (npages + cnt.v_wire_count > vm_page_max_wired)
969                 return (EAGAIN);
970         error = vm_map_wire(&proc->p_vmspace->vm_map, start, end,
971             VM_MAP_WIRE_USER | VM_MAP_WIRE_NOHOLES);
972         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
973 }
974
975 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
976 struct mlockall_args {
977         int     how;
978 };
979 #endif
980
981 /*
982  * MPSAFE
983  */
984 int
985 mlockall(td, uap)
986         struct thread *td;
987         struct mlockall_args *uap;
988 {
989         vm_map_t map;
990         int error;
991
992         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
993         error = 0;
994
995         if ((uap->how == 0) || ((uap->how & ~(MCL_CURRENT|MCL_FUTURE)) != 0))
996                 return (EINVAL);
997
998 #if 0
999         /*
1000          * If wiring all pages in the process would cause it to exceed
1001          * a hard resource limit, return ENOMEM.
1002          */
1003         PROC_LOCK(td->td_proc);
1004         if (map->size - ptoa(pmap_wired_count(vm_map_pmap(map)) >
1005                 lim_cur(td->td_proc, RLIMIT_MEMLOCK))) {
1006                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
1007                 return (ENOMEM);
1008         }
1009         PROC_UNLOCK(td->td_proc);
1010 #else
1011         error = priv_check(td, PRIV_VM_MLOCK);
1012         if (error)
1013                 return (error);
1014 #endif
1015
1016         if (uap->how & MCL_FUTURE) {
1017                 vm_map_lock(map);
1018                 vm_map_modflags(map, MAP_WIREFUTURE, 0);
1019                 vm_map_unlock(map);
1020                 error = 0;
1021         }
1022
1023         if (uap->how & MCL_CURRENT) {
1024                 /*
1025                  * P1003.1-2001 mandates that all currently mapped pages
1026                  * will be memory resident and locked (wired) upon return
1027                  * from mlockall(). vm_map_wire() will wire pages, by
1028                  * calling vm_fault_wire() for each page in the region.
1029                  */
1030                 error = vm_map_wire(map, vm_map_min(map), vm_map_max(map),
1031                     VM_MAP_WIRE_USER|VM_MAP_WIRE_HOLESOK);
1032                 error = (error == KERN_SUCCESS ? 0 : EAGAIN);
1033         }
1034
1035         return (error);
1036 }
1037
1038 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1039 struct munlockall_args {
1040         register_t dummy;
1041 };
1042 #endif
1043
1044 /*
1045  * MPSAFE
1046  */
1047 int
1048 munlockall(td, uap)
1049         struct thread *td;
1050         struct munlockall_args *uap;
1051 {
1052         vm_map_t map;
1053         int error;
1054
1055         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
1056         error = priv_check(td, PRIV_VM_MUNLOCK);
1057         if (error)
1058                 return (error);
1059
1060         /* Clear the MAP_WIREFUTURE flag from this vm_map. */
1061         vm_map_lock(map);
1062         vm_map_modflags(map, 0, MAP_WIREFUTURE);
1063         vm_map_unlock(map);
1064
1065         /* Forcibly unwire all pages. */
1066         error = vm_map_unwire(map, vm_map_min(map), vm_map_max(map),
1067             VM_MAP_WIRE_USER|VM_MAP_WIRE_HOLESOK);
1068
1069         return (error);
1070 }
1071
1072 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1073 struct munlock_args {
1074         const void *addr;
1075         size_t len;
1076 };
1077 #endif
1078 /*
1079  * MPSAFE
1080  */
1081 int
1082 munlock(td, uap)
1083         struct thread *td;
1084         struct munlock_args *uap;
1085 {
1086         vm_offset_t addr, end, last, start;
1087         vm_size_t size;
1088         int error;
1089
1090         error = priv_check(td, PRIV_VM_MUNLOCK);
1091         if (error)
1092                 return (error);
1093         addr = (vm_offset_t)uap->addr;
1094         size = uap->len;
1095         last = addr + size;
1096         start = trunc_page(addr);
1097         end = round_page(last);
1098         if (last < addr || end < addr)
1099                 return (EINVAL);
1100         error = vm_map_unwire(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map, start, end,
1101             VM_MAP_WIRE_USER | VM_MAP_WIRE_NOHOLES);
1102         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
1103 }
1104
1105 /*
1106  * vm_mmap_vnode()
1107  *
1108  * MPSAFE
1109  *
1110  * Helper function for vm_mmap.  Perform sanity check specific for mmap
1111  * operations on vnodes.
1112  */
1113 int
1114 vm_mmap_vnode(struct thread *td, vm_size_t objsize,
1115     vm_prot_t prot, vm_prot_t *maxprotp, int *flagsp,
1116     struct vnode *vp, vm_ooffset_t *foffp, vm_object_t *objp)
1117 {
1118         struct vattr va;
1119         vm_object_t obj;
1120         vm_offset_t foff;
1121         struct mount *mp;
1122         struct ucred *cred;
1123         int error, flags;
1124         int vfslocked;
1125
1126         mp = vp->v_mount;
1127         cred = td->td_ucred;
1128         vfslocked = VFS_LOCK_GIANT(mp);
1129         if ((error = vget(vp, LK_SHARED, td)) != 0) {
1130                 VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
1131                 return (error);
1132         }
1133         foff = *foffp;
1134         flags = *flagsp;
1135         obj = vp->v_object;
1136         if (vp->v_type == VREG) {
1137                 /*
1138                  * Get the proper underlying object
1139                  */
1140                 if (obj == NULL) {
1141                         error = EINVAL;
1142                         goto done;
1143                 }
1144                 if (obj->handle != vp) {
1145                         vput(vp);
1146                         vp = (struct vnode*)obj->handle;
1147                         vget(vp, LK_SHARED, td);
1148                 }
1149         } else if (vp->v_type == VCHR) {
1150                 error = vm_mmap_cdev(td, objsize, prot, maxprotp, flagsp,
1151                     vp->v_rdev, foffp, objp);
1152                 if (error == 0)
1153                         goto mark_atime;
1154                 goto done;
1155         } else {
1156                 error = EINVAL;
1157                 goto done;
1158         }
1159         if ((error = VOP_GETATTR(vp, &va, cred)))
1160                 goto done;
1161 #ifdef MAC
1162         error = mac_vnode_check_mmap(cred, vp, prot, flags);
1163         if (error != 0)
1164                 goto done;
1165 #endif
1166         if ((flags & MAP_SHARED) != 0) {
1167                 if ((va.va_flags & (SF_SNAPSHOT|IMMUTABLE|APPEND)) != 0) {
1168                         if (prot & PROT_WRITE) {
1169                                 error = EPERM;
1170                                 goto done;
1171                         }
1172                         *maxprotp &= ~VM_PROT_WRITE;
1173                 }
1174         }
1175         /*
1176          * If it is a regular file without any references
1177          * we do not need to sync it.
1178          * Adjust object size to be the size of actual file.
1179          */
1180         objsize = round_page(va.va_size);
1181         if (va.va_nlink == 0)
1182                 flags |= MAP_NOSYNC;
1183         obj = vm_pager_allocate(OBJT_VNODE, vp, objsize, prot, foff, td->td_ucred);
1184         if (obj == NULL) {
1185                 error = ENOMEM;
1186                 goto done;
1187         }
1188         *objp = obj;
1189         *flagsp = flags;
1190
1191 mark_atime:
1192         vfs_mark_atime(vp, cred);
1193
1194 done:
1195         vput(vp);
1196         VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
1197         return (error);
1198 }
1199
1200 /*
1201  * vm_mmap_cdev()
1202  *
1203  * MPSAFE
1204  *
1205  * Helper function for vm_mmap.  Perform sanity check specific for mmap
1206  * operations on cdevs.
1207  */
1208 int
1209 vm_mmap_cdev(struct thread *td, vm_size_t objsize,
1210     vm_prot_t prot, vm_prot_t *maxprotp, int *flagsp,
1211     struct cdev *cdev, vm_ooffset_t *foff, vm_object_t *objp)
1212 {
1213         vm_object_t obj;
1214         struct cdevsw *dsw;
1215         int error, flags, ref;
1216
1217         flags = *flagsp;
1218
1219         dsw = dev_refthread(cdev, &ref);
1220         if (dsw == NULL)
1221                 return (ENXIO);
1222         if (dsw->d_flags & D_MMAP_ANON) {
1223                 dev_relthread(cdev, ref);
1224                 *maxprotp = VM_PROT_ALL;
1225                 *flagsp |= MAP_ANON;
1226                 return (0);
1227         }
1228         /*
1229          * cdevs do not provide private mappings of any kind.
1230          */
1231         if ((*maxprotp & VM_PROT_WRITE) == 0 &&
1232             (prot & PROT_WRITE) != 0) {
1233                 dev_relthread(cdev, ref);
1234                 return (EACCES);
1235         }
1236         if (flags & (MAP_PRIVATE|MAP_COPY)) {
1237                 dev_relthread(cdev, ref);
1238                 return (EINVAL);
1239         }
1240         /*
1241          * Force device mappings to be shared.
1242          */
1243         flags |= MAP_SHARED;
1244 #ifdef MAC_XXX
1245         error = mac_cdev_check_mmap(td->td_ucred, cdev, prot);
1246         if (error != 0) {
1247                 dev_relthread(cdev, ref);
1248                 return (error);
1249         }
1250 #endif
1251         /*
1252          * First, try d_mmap_single().  If that is not implemented
1253          * (returns ENODEV), fall back to using the device pager.
1254          * Note that d_mmap_single() must return a reference to the
1255          * object (it needs to bump the reference count of the object
1256          * it returns somehow).
1257          *
1258          * XXX assumes VM_PROT_* == PROT_*
1259          */
1260         error = dsw->d_mmap_single(cdev, foff, objsize, objp, (int)prot);
1261         dev_relthread(cdev, ref);
1262         if (error != ENODEV)
1263                 return (error);
1264         obj = vm_pager_allocate(OBJT_DEVICE, cdev, objsize, prot, *foff,
1265             td->td_ucred);
1266         if (obj == NULL)
1267                 return (EINVAL);
1268         *objp = obj;
1269         *flagsp = flags;
1270         return (0);
1271 }
1272
1273 /*
1274  * vm_mmap_shm()
1275  *
1276  * MPSAFE
1277  *
1278  * Helper function for vm_mmap.  Perform sanity check specific for mmap
1279  * operations on shm file descriptors.
1280  */
1281 int
1282 vm_mmap_shm(struct thread *td, vm_size_t objsize,
1283     vm_prot_t prot, vm_prot_t *maxprotp, int *flagsp,
1284     struct shmfd *shmfd, vm_ooffset_t foff, vm_object_t *objp)
1285 {
1286         int error;
1287
1288         if ((*flagsp & MAP_SHARED) != 0 &&
1289             (*maxprotp & VM_PROT_WRITE) == 0 &&
1290             (prot & PROT_WRITE) != 0)
1291                 return (EACCES);
1292 #ifdef MAC
1293         error = mac_posixshm_check_mmap(td->td_ucred, shmfd, prot, *flagsp);
1294         if (error != 0)
1295                 return (error);
1296 #endif
1297         error = shm_mmap(shmfd, objsize, foff, objp);
1298         if (error)
1299                 return (error);
1300         return (0);
1301 }
1302
1303 /*
1304  * vm_mmap()
1305  *
1306  * MPSAFE
1307  *
1308  * Internal version of mmap.  Currently used by mmap, exec, and sys5
1309  * shared memory.  Handle is either a vnode pointer or NULL for MAP_ANON.
1310  */
1311 int
1312 vm_mmap(vm_map_t map, vm_offset_t *addr, vm_size_t size, vm_prot_t prot,
1313         vm_prot_t maxprot, int flags,
1314         objtype_t handle_type, void *handle,
1315         vm_ooffset_t foff)
1316 {
1317         boolean_t fitit;
1318         vm_object_t object = NULL;
1319         int rv = KERN_SUCCESS;
1320         int docow, error;
1321         struct thread *td = curthread;
1322
1323         if (size == 0)
1324                 return (0);
1325
1326         size = round_page(size);
1327
1328         PROC_LOCK(td->td_proc);
1329         if (td->td_proc->p_vmspace->vm_map.size + size >
1330             lim_cur(td->td_proc, RLIMIT_VMEM)) {
1331                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
1332                 return (ENOMEM);
1333         }
1334         PROC_UNLOCK(td->td_proc);
1335
1336         /*
1337          * We currently can only deal with page aligned file offsets.
1338          * The check is here rather than in the syscall because the
1339          * kernel calls this function internally for other mmaping
1340          * operations (such as in exec) and non-aligned offsets will
1341          * cause pmap inconsistencies...so we want to be sure to
1342          * disallow this in all cases.
1343          */
1344         if (foff & PAGE_MASK)
1345                 return (EINVAL);
1346
1347         if ((flags & MAP_FIXED) == 0) {
1348                 fitit = TRUE;
1349                 *addr = round_page(*addr);
1350         } else {
1351                 if (*addr != trunc_page(*addr))
1352                         return (EINVAL);
1353                 fitit = FALSE;
1354         }
1355         /*
1356          * Lookup/allocate object.
1357          */
1358         switch (handle_type) {
1359         case OBJT_DEVICE:
1360                 error = vm_mmap_cdev(td, size, prot, &maxprot, &flags,
1361                     handle, &foff, &object);
1362                 break;
1363         case OBJT_VNODE:
1364                 error = vm_mmap_vnode(td, size, prot, &maxprot, &flags,
1365                     handle, &foff, &object);
1366                 break;
1367         case OBJT_SWAP:
1368                 error = vm_mmap_shm(td, size, prot, &maxprot, &flags,
1369                     handle, foff, &object);
1370                 break;
1371         case OBJT_DEFAULT:
1372                 if (handle == NULL) {
1373                         error = 0;
1374                         break;
1375                 }
1376                 /* FALLTHROUGH */
1377         default:
1378                 error = EINVAL;
1379                 break;
1380         }
1381         if (error)
1382                 return (error);
1383         if (flags & MAP_ANON) {
1384                 object = NULL;
1385                 docow = 0;
1386                 /*
1387                  * Unnamed anonymous regions always start at 0.
1388                  */
1389                 if (handle == 0)
1390                         foff = 0;
1391         } else if (flags & MAP_PREFAULT_READ)
1392                 docow = MAP_PREFAULT;
1393         else
1394                 docow = MAP_PREFAULT_PARTIAL;
1395
1396         if ((flags & (MAP_ANON|MAP_SHARED)) == 0)
1397                 docow |= MAP_COPY_ON_WRITE;
1398         if (flags & MAP_NOSYNC)
1399                 docow |= MAP_DISABLE_SYNCER;
1400         if (flags & MAP_NOCORE)
1401                 docow |= MAP_DISABLE_COREDUMP;
1402
1403         if (flags & MAP_STACK)
1404                 rv = vm_map_stack(map, *addr, size, prot, maxprot,
1405                     docow | MAP_STACK_GROWS_DOWN);
1406         else if (fitit)
1407                 rv = vm_map_find(map, object, foff, addr, size,
1408                     object != NULL && object->type == OBJT_DEVICE ?
1409                     VMFS_ALIGNED_SPACE : VMFS_ANY_SPACE, prot, maxprot, docow);
1410         else
1411                 rv = vm_map_fixed(map, object, foff, *addr, size,
1412                                  prot, maxprot, docow);
1413
1414         if (rv != KERN_SUCCESS) {
1415                 /*
1416                  * Lose the object reference. Will destroy the
1417                  * object if it's an unnamed anonymous mapping
1418                  * or named anonymous without other references.
1419                  */
1420                 vm_object_deallocate(object);
1421         } else if (flags & MAP_SHARED) {
1422                 /*
1423                  * Shared memory is also shared with children.
1424                  */
1425                 rv = vm_map_inherit(map, *addr, *addr + size, VM_INHERIT_SHARE);
1426                 if (rv != KERN_SUCCESS)
1427                         (void) vm_map_remove(map, *addr, *addr + size);
1428         }
1429
1430         /*
1431          * If the process has requested that all future mappings
1432          * be wired, then heed this.
1433          */
1434         if ((rv == KERN_SUCCESS) && (map->flags & MAP_WIREFUTURE))
1435                 vm_map_wire(map, *addr, *addr + size,
1436                     VM_MAP_WIRE_USER|VM_MAP_WIRE_NOHOLES);
1437
1438         return (vm_mmap_to_errno(rv));
1439 }
1440
1441 int
1442 vm_mmap_to_errno(int rv)
1443 {
1444
1445         switch (rv) {
1446         case KERN_SUCCESS:
1447                 return (0);
1448         case KERN_INVALID_ADDRESS:
1449         case KERN_NO_SPACE:
1450                 return (ENOMEM);
1451         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
1452                 return (EACCES);
1453         default:
1454                 return (EINVAL);
1455         }
1456 }