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  */
  42
  43 /*
  44  * Mapped file (mmap) interface to VM
  45  */
  46
  47 #include <sys/cdefs.h>
  48 __FBSDID("$FreeBSD$");
  49
  50 #include "opt_compat.h"
  51 #include "opt_mac.h"
  52
  53 #include <sys/param.h>
  54 #include <sys/systm.h>
  55 #include <sys/kernel.h>
  56 #include <sys/lock.h>
  57 #include <sys/mutex.h>
  58 #include <sys/sysproto.h>
  59 #include <sys/filedesc.h>
  60 #include <sys/proc.h>
  61 #include <sys/resource.h>
  62 #include <sys/resourcevar.h>
  63 #include <sys/vnode.h>
  64 #include <sys/fcntl.h>
  65 #include <sys/file.h>
  66 #include <sys/mac.h>
  67 #include <sys/mman.h>
  68 #include <sys/conf.h>
  69 #include <sys/stat.h>
  70 #include <sys/vmmeter.h>
  71 #include <sys/sysctl.h>
  72
  73 #include <vm/vm.h>
  74 #include <vm/vm_param.h>
  75 #include <vm/pmap.h>
  76 #include <vm/vm_map.h>
  77 #include <vm/vm_object.h>
  78 #include <vm/vm_page.h>
  79 #include <vm/vm_pager.h>
  80 #include <vm/vm_pageout.h>
  81 #include <vm/vm_extern.h>
  82 #include <vm/vm_page.h>
  83 #include <vm/vm_kern.h>
  84
  85 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
  86 struct sbrk_args {
  87         int incr;
  88 };
  89 #endif
  90
  91 static int max_proc_mmap;
  92 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, max_proc_mmap, CTLFLAG_RW, &max_proc_mmap, 0, "");
  93
  94 /*
  95  * Set the maximum number of vm_map_entry structures per process.  Roughly
  96  * speaking vm_map_entry structures are tiny, so allowing them to eat 1/100
  97  * of our KVM malloc space still results in generous limits.  We want a
  98  * default that is good enough to prevent the kernel running out of resources
  99  * if attacked from compromised user account but generous enough such that
 100  * multi-threaded processes are not unduly inconvenienced.
 101  */
 102 static void vmmapentry_rsrc_init(void *);
 103 SYSINIT(vmmersrc, SI_SUB_KVM_RSRC, SI_ORDER_FIRST, vmmapentry_rsrc_init, NULL)
 104
 105 static void
 106 vmmapentry_rsrc_init(dummy)
 107         void *dummy;
 108 {
 109     max_proc_mmap = vm_kmem_size / sizeof(struct vm_map_entry);
 110     max_proc_mmap /= 100;
 111 }
 112
 113 /*
 114  * MPSAFE
 115  */
 116 /* ARGSUSED */
 117 int
 118 sbrk(td, uap)
 119         struct thread *td;
 120         struct sbrk_args *uap;
 121 {
 122         /* Not yet implemented */
 123         /* mtx_lock(&Giant); */
 124         /* mtx_unlock(&Giant); */
 125         return (EOPNOTSUPP);
 126 }
 127
 128 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 129 struct sstk_args {
 130         int incr;
 131 };
 132 #endif
 133
 134 /*
 135  * MPSAFE
 136  */
 137 /* ARGSUSED */
 138 int
 139 sstk(td, uap)
 140         struct thread *td;
 141         struct sstk_args *uap;
 142 {
 143         /* Not yet implemented */
 144         /* mtx_lock(&Giant); */
 145         /* mtx_unlock(&Giant); */
 146         return (EOPNOTSUPP);
 147 }
 148
 149 #if defined(COMPAT_43) || defined(COMPAT_SUNOS)
 150 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 151 struct getpagesize_args {
 152         int dummy;
 153 };
 154 #endif
 155
 156 /* ARGSUSED */
 157 int
 158 ogetpagesize(td, uap)
 159         struct thread *td;
 160         struct getpagesize_args *uap;
 161 {
 162         /* MP SAFE */
 163         td->td_retval[0] = PAGE_SIZE;
 164         return (0);
 165 }
 166 #endif                          /* COMPAT_43 || COMPAT_SUNOS */
 167
 168
 169 /*
 170  * Memory Map (mmap) system call.  Note that the file offset
 171  * and address are allowed to be NOT page aligned, though if
 172  * the MAP_FIXED flag it set, both must have the same remainder
 173  * modulo the PAGE_SIZE (POSIX 1003.1b).  If the address is not
 174  * page-aligned, the actual mapping starts at trunc_page(addr)
 175  * and the return value is adjusted up by the page offset.
 176  *
 177  * Generally speaking, only character devices which are themselves
 178  * memory-based, such as a video framebuffer, can be mmap'd.  Otherwise
 179  * there would be no cache coherency between a descriptor and a VM mapping
 180  * both to the same character device.
 181  *
 182  * Block devices can be mmap'd no matter what they represent.  Cache coherency
 183  * is maintained as long as you do not write directly to the underlying
 184  * character device.
 185  */
 186 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 187 struct mmap_args {
 188         void *addr;
 189         size_t len;
 190         int prot;
 191         int flags;
 192         int fd;
 193         long pad;
 194         off_t pos;
 195 };
 196 #endif
 197
 198 /*
 199  * MPSAFE
 200  */
 201 int
 202 mmap(td, uap)
 203         struct thread *td;
 204         struct mmap_args *uap;
 205 {
 206         struct file *fp = NULL;
 207         struct vnode *vp;
 208         vm_offset_t addr;
 209         vm_size_t size, pageoff;
 210         vm_prot_t prot, maxprot;
 211         void *handle;
 212         int flags, error;
 213         int disablexworkaround;
 214         off_t pos;
 215         struct vmspace *vms = td->td_proc->p_vmspace;
 216         vm_object_t obj;
 217
 218         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 219         size = uap->len;
 220         prot = uap->prot & VM_PROT_ALL;
 221         flags = uap->flags;
 222         pos = uap->pos;
 223
 224         vp = NULL;
 225         fp = NULL;
 226         /* make sure mapping fits into numeric range etc */
 227         if ((ssize_t) uap->len < 0 ||
 228             ((flags & MAP_ANON) && uap->fd != -1))
 229                 return (EINVAL);
 230
 231         if (flags & MAP_STACK) {
 232                 if ((uap->fd != -1) ||
 233                     ((prot & (PROT_READ | PROT_WRITE)) != (PROT_READ | PROT_WRITE)))
 234                         return (EINVAL);
 235                 flags |= MAP_ANON;
 236                 pos = 0;
 237         }
 238
 239         /*
 240          * Align the file position to a page boundary,
 241          * and save its page offset component.
 242          */
 243         pageoff = (pos & PAGE_MASK);
 244         pos -= pageoff;
 245
 246         /* Adjust size for rounding (on both ends). */
 247         size += pageoff;                        /* low end... */
 248         size = (vm_size_t) round_page(size);    /* hi end */
 249
 250         /*
 251          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 252          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 253          */
 254         if (flags & MAP_FIXED) {
 255                 /*
 256                  * The specified address must have the same remainder
 257                  * as the file offset taken modulo PAGE_SIZE, so it
 258                  * should be aligned after adjustment by pageoff.
 259                  */
 260                 addr -= pageoff;
 261                 if (addr & PAGE_MASK)
 262                         return (EINVAL);
 263                 /* Address range must be all in user VM space. */
 264                 if (addr < vm_map_min(&vms->vm_map) ||
 265                     addr + size > vm_map_max(&vms->vm_map))
 266                         return (EINVAL);
 267                 if (addr + size < addr)
 268                         return (EINVAL);
 269         }
 270         /*
 271          * XXX for non-fixed mappings where no hint is provided or
 272          * the hint would fall in the potential heap space,
 273          * place it after the end of the largest possible heap.
 274          *
 275          * There should really be a pmap call to determine a reasonable
 276          * location.
 277          */
 278         else if (addr == 0 ||
 279             (addr >= round_page((vm_offset_t)vms->vm_taddr) &&
 280              addr < round_page((vm_offset_t)vms->vm_daddr +
 281               td->td_proc->p_rlimit[RLIMIT_DATA].rlim_max)))
 282                 addr = round_page((vm_offset_t)vms->vm_daddr +
 283                     td->td_proc->p_rlimit[RLIMIT_DATA].rlim_max);
 284
 285         mtx_lock(&Giant);       /* syscall marked mp-safe but isn't */
 286         do {
 287                 if (flags & MAP_ANON) {
 288                         /*
 289                          * Mapping blank space is trivial.
 290                          */
 291                         handle = NULL;
 292                         maxprot = VM_PROT_ALL;
 293                         pos = 0;
 294                         break;
 295                 }
 296                 /*
 297                  * Mapping file, get fp for validation. Obtain vnode and make
 298                  * sure it is of appropriate type.
 299                  * don't let the descriptor disappear on us if we block
 300                  */
 301                 if ((error = fget(td, uap->fd, &fp)) != 0)
 302                         goto done;
 303                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
 304                         error = EINVAL;
 305                         goto done;
 306                 }
 307
 308                 /*
 309                  * POSIX shared-memory objects are defined to have
 310                  * kernel persistence, and are not defined to support
 311                  * read(2)/write(2) -- or even open(2).  Thus, we can
 312                  * use MAP_ASYNC to trade on-disk coherence for speed.
 313                  * The shm_open(3) library routine turns on the FPOSIXSHM
 314                  * flag to request this behavior.
 315                  */
 316                 if (fp->f_flag & FPOSIXSHM)
 317                         flags |= MAP_NOSYNC;
 318                 vp = fp->f_vnode;
 319                 error = vget(vp, LK_EXCLUSIVE, td);
 320                 if (error)
 321                         goto done;
 322                 if (vp->v_type != VREG && vp->v_type != VCHR) {
 323                         error = EINVAL;
 324                         goto done;
 325                 }
 326                 if (vp->v_type == VREG) {
 327                         /*
 328                          * Get the proper underlying object
 329                          */
 330                         if (VOP_GETVOBJECT(vp, &obj) != 0) {
 331                                 error = EINVAL;
 332                                 goto done;
 333                         }
 334                         if (obj->handle != vp) {
 335                                 vput(vp);
 336                                 vp = (struct vnode*)obj->handle;
 337                                 vget(vp, LK_EXCLUSIVE, td);
 338                         }
 339                 }
 340                 /*
 341                  * XXX hack to handle use of /dev/zero to map anon memory (ala
 342                  * SunOS).
 343                  */
 344                 if ((vp->v_type == VCHR) &&
 345                     (vp->v_rdev->si_devsw->d_flags & D_MMAP_ANON)) {
 346                         handle = NULL;
 347                         maxprot = VM_PROT_ALL;
 348                         flags |= MAP_ANON;
 349                         pos = 0;
 350                         break;
 351                 }
 352                 /*
 353                  * cdevs does not provide private mappings of any kind.
 354                  */
 355                 /*
 356                  * However, for XIG X server to continue to work,
 357                  * we should allow the superuser to do it anyway.
 358                  * We only allow it at securelevel < 1.
 359                  * (Because the XIG X server writes directly to video
 360                  * memory via /dev/mem, it should never work at any
 361                  * other securelevel.
 362                  * XXX this will have to go
 363                  */
 364                 if (securelevel_ge(td->td_ucred, 1))
 365                         disablexworkaround = 1;
 366                 else
 367                         disablexworkaround = suser(td);
 368                 if (vp->v_type == VCHR && disablexworkaround &&
 369                     (flags & (MAP_PRIVATE|MAP_COPY))) {
 370                         error = EINVAL;
 371                         goto done;
 372                 }
 373                 /*
 374                  * Ensure that file and memory protections are
 375                  * compatible.  Note that we only worry about
 376                  * writability if mapping is shared; in this case,
 377                  * current and max prot are dictated by the open file.
 378                  * XXX use the vnode instead?  Problem is: what
 379                  * credentials do we use for determination? What if
 380                  * proc does a setuid?
 381                  */
 382                 maxprot = VM_PROT_EXECUTE;      /* ??? */
 383                 if (fp->f_flag & FREAD) {
 384                         maxprot |= VM_PROT_READ;
 385                 } else if (prot & PROT_READ) {
 386                         error = EACCES;
 387                         goto done;
 388                 }
 389                 /*
 390                  * If we are sharing potential changes (either via
 391                  * MAP_SHARED or via the implicit sharing of character
 392                  * device mappings), and we are trying to get write
 393                  * permission although we opened it without asking
 394                  * for it, bail out.  Check for superuser, only if
 395                  * we're at securelevel < 1, to allow the XIG X server
 396                  * to continue to work.
 397                  */
 398                 if ((flags & MAP_SHARED) != 0 ||
 399                     (vp->v_type == VCHR && disablexworkaround)) {
 400                         if ((fp->f_flag & FWRITE) != 0) {
 401                                 struct vattr va;
 402                                 if ((error =
 403                                     VOP_GETATTR(vp, &va,
 404                                                 td->td_ucred, td))) {
 405                                         goto done;
 406                                 }
 407                                 if ((va.va_flags &
 408                                    (SF_SNAPSHOT|IMMUTABLE|APPEND)) == 0) {
 409                                         maxprot |= VM_PROT_WRITE;
 410                                 } else if (prot & PROT_WRITE) {
 411                                         error = EPERM;
 412                                         goto done;
 413                                 }
 414                         } else if ((prot & PROT_WRITE) != 0) {
 415                                 error = EACCES;
 416                                 goto done;
 417                         }
 418                 } else {
 419                         maxprot |= VM_PROT_WRITE;
 420                 }
 421
 422                 handle = (void *)vp;
 423         } while (0);
 424
 425         /*
 426          * Do not allow more then a certain number of vm_map_entry structures
 427          * per process.  Scale with the number of rforks sharing the map
 428          * to make the limit reasonable for threads.
 429          */
 430         if (max_proc_mmap &&
 431             vms->vm_map.nentries >= max_proc_mmap * vms->vm_refcnt) {
 432                 error = ENOMEM;
 433                 goto done;
 434         }
 435
 436         mtx_unlock(&Giant);
 437         error = 0;
 438 #ifdef MAC
 439         if (handle != NULL && (flags & MAP_SHARED) != 0) {
 440                 error = mac_check_vnode_mmap(td->td_ucred,
 441                     (struct vnode *)handle, prot);
 442         }
 443 #endif
 444         if (error == 0)
 445                 error = vm_mmap(&vms->vm_map, &addr, size, prot, maxprot,
 446                     flags, handle, pos);
 447         mtx_lock(&Giant);
 448         if (error == 0)
 449                 td->td_retval[0] = (register_t) (addr + pageoff);
 450 done:
 451         if (vp)
 452                 vput(vp);
 453         mtx_unlock(&Giant);
 454         if (fp)
 455                 fdrop(fp, td);
 456
 457         return (error);
 458 }
 459
 460 #ifdef COMPAT_43
 461 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 462 struct ommap_args {
 463         caddr_t addr;
 464         int len;
 465         int prot;
 466         int flags;
 467         int fd;
 468         long pos;
 469 };
 470 #endif
 471 int
 472 ommap(td, uap)
 473         struct thread *td;
 474         struct ommap_args *uap;
 475 {
 476         struct mmap_args nargs;
 477         static const char cvtbsdprot[8] = {
 478                 0,
 479                 PROT_EXEC,
 480                 PROT_WRITE,
 481                 PROT_EXEC | PROT_WRITE,
 482                 PROT_READ,
 483                 PROT_EXEC | PROT_READ,
 484                 PROT_WRITE | PROT_READ,
 485                 PROT_EXEC | PROT_WRITE | PROT_READ,
 486         };
 487
 488 #define OMAP_ANON       0x0002
 489 #define OMAP_COPY       0x0020
 490 #define OMAP_SHARED     0x0010
 491 #define OMAP_FIXED      0x0100
 492
 493         nargs.addr = uap->addr;
 494         nargs.len = uap->len;
 495         nargs.prot = cvtbsdprot[uap->prot & 0x7];
 496         nargs.flags = 0;
 497         if (uap->flags & OMAP_ANON)
 498                 nargs.flags |= MAP_ANON;
 499         if (uap->flags & OMAP_COPY)
 500                 nargs.flags |= MAP_COPY;
 501         if (uap->flags & OMAP_SHARED)
 502                 nargs.flags |= MAP_SHARED;
 503         else
 504                 nargs.flags |= MAP_PRIVATE;
 505         if (uap->flags & OMAP_FIXED)
 506                 nargs.flags |= MAP_FIXED;
 507         nargs.fd = uap->fd;
 508         nargs.pos = uap->pos;
 509         return (mmap(td, &nargs));
 510 }
 511 #endif                          /* COMPAT_43 */
 512
 513
 514 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 515 struct msync_args {
 516         void *addr;
 517         int len;
 518         int flags;
 519 };
 520 #endif
 521 /*
 522  * MPSAFE
 523  */
 524 int
 525 msync(td, uap)
 526         struct thread *td;
 527         struct msync_args *uap;
 528 {
 529         vm_offset_t addr;
 530         vm_size_t size, pageoff;
 531         int flags;
 532         vm_map_t map;
 533         int rv;
 534
 535         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 536         size = uap->len;
 537         flags = uap->flags;
 538
 539         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 540         addr -= pageoff;
 541         size += pageoff;
 542         size = (vm_size_t) round_page(size);
 543         if (addr + size < addr)
 544                 return (EINVAL);
 545
 546         if ((flags & (MS_ASYNC|MS_INVALIDATE)) == (MS_ASYNC|MS_INVALIDATE))
 547                 return (EINVAL);
 548
 549         mtx_lock(&Giant);
 550
 551         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
 552
 553         /*
 554          * XXX Gak!  If size is zero we are supposed to sync "all modified
 555          * pages with the region containing addr".  Unfortunately, we don't
 556          * really keep track of individual mmaps so we approximate by flushing
 557          * the range of the map entry containing addr. This can be incorrect
 558          * if the region splits or is coalesced with a neighbor.
 559          */
 560         if (size == 0) {
 561                 vm_map_entry_t entry;
 562
 563                 vm_map_lock_read(map);
 564                 rv = vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry);
 565                 vm_map_unlock_read(map);
 566                 if (rv == FALSE) {
 567                         rv = -1;
 568                         goto done2;
 569                 }
 570                 addr = entry->start;
 571                 size = entry->end - entry->start;
 572         }
 573
 574         /*
 575          * Clean the pages and interpret the return value.
 576          */
 577         rv = vm_map_clean(map, addr, addr + size, (flags & MS_ASYNC) == 0,
 578             (flags & MS_INVALIDATE) != 0);
 579
 580 done2:
 581         mtx_unlock(&Giant);
 582
 583         switch (rv) {
 584         case KERN_SUCCESS:
 585                 return (0);
 586         case KERN_INVALID_ADDRESS:
 587                 return (EINVAL);        /* Sun returns ENOMEM? */
 588         case KERN_FAILURE:
 589                 return (EIO);
 590         default:
 591                 return (EINVAL);
 592         }
 593 }
 594
 595 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 596 struct munmap_args {
 597         void *addr;
 598         size_t len;
 599 };
 600 #endif
 601 /*
 602  * MPSAFE
 603  */
 604 int
 605 munmap(td, uap)
 606         struct thread *td;
 607         struct munmap_args *uap;
 608 {
 609         vm_offset_t addr;
 610         vm_size_t size, pageoff;
 611         vm_map_t map;
 612
 613         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 614         size = uap->len;
 615
 616         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 617         addr -= pageoff;
 618         size += pageoff;
 619         size = (vm_size_t) round_page(size);
 620         if (addr + size < addr)
 621                 return (EINVAL);
 622
 623         if (size == 0)
 624                 return (0);
 625
 626         /*
 627          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap...
 628          */
 629         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
 630         if (addr < vm_map_min(map) || addr + size > vm_map_max(map))
 631                 return (EINVAL);
 632         /*
 633          * Make sure entire range is allocated.
 634          */
 635         if (!vm_map_check_protection(map, addr, addr + size, VM_PROT_NONE))
 636                 return (EINVAL);
 637
 638         /* returns nothing but KERN_SUCCESS anyway */
 639         (void) vm_map_remove(map, addr, addr + size);
 640         return (0);
 641 }
 642
 643 #if 0
 644 void
 645 munmapfd(td, fd)
 646         struct thread *td;
 647         int fd;
 648 {
 649         /*
 650          * XXX should unmap any regions mapped to this file
 651          */
 652         FILEDESC_LOCK(p->p_fd);
 653         td->td_proc->p_fd->fd_ofileflags[fd] &= ~UF_MAPPED;
 654         FILEDESC_UNLOCK(p->p_fd);
 655 }
 656 #endif
 657
 658 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 659 struct mprotect_args {
 660         const void *addr;
 661         size_t len;
 662         int prot;
 663 };
 664 #endif
 665 /*
 666  * MPSAFE
 667  */
 668 int
 669 mprotect(td, uap)
 670         struct thread *td;
 671         struct mprotect_args *uap;
 672 {
 673         vm_offset_t addr;
 674         vm_size_t size, pageoff;
 675         vm_prot_t prot;
 676
 677         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 678         size = uap->len;
 679         prot = uap->prot & VM_PROT_ALL;
 680 #if defined(VM_PROT_READ_IS_EXEC)
 681         if (prot & VM_PROT_READ)
 682                 prot |= VM_PROT_EXECUTE;
 683 #endif
 684
 685         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 686         addr -= pageoff;
 687         size += pageoff;
 688         size = (vm_size_t) round_page(size);
 689         if (addr + size < addr)
 690                 return (EINVAL);
 691
 692         switch (vm_map_protect(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map, addr,
 693             addr + size, prot, FALSE)) {
 694         case KERN_SUCCESS:
 695                 return (0);
 696         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
 697                 return (EACCES);
 698         }
 699         return (EINVAL);
 700 }
 701
 702 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 703 struct minherit_args {
 704         void *addr;
 705         size_t len;
 706         int inherit;
 707 };
 708 #endif
 709 /*
 710  * MPSAFE
 711  */
 712 int
 713 minherit(td, uap)
 714         struct thread *td;
 715         struct minherit_args *uap;
 716 {
 717         vm_offset_t addr;
 718         vm_size_t size, pageoff;
 719         vm_inherit_t inherit;
 720
 721         addr = (vm_offset_t)uap->addr;
 722         size = uap->len;
 723         inherit = uap->inherit;
 724
 725         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 726         addr -= pageoff;
 727         size += pageoff;
 728         size = (vm_size_t) round_page(size);
 729         if (addr + size < addr)
 730                 return (EINVAL);
 731
 732         switch (vm_map_inherit(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map, addr,
 733             addr + size, inherit)) {
 734         case KERN_SUCCESS:
 735                 return (0);
 736         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
 737                 return (EACCES);
 738         }
 739         return (EINVAL);
 740 }
 741
 742 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 743 struct madvise_args {
 744         void *addr;
 745         size_t len;
 746         int behav;
 747 };
 748 #endif
 749
 750 /*
 751  * MPSAFE
 752  */
 753 /* ARGSUSED */
 754 int
 755 madvise(td, uap)
 756         struct thread *td;
 757         struct madvise_args *uap;
 758 {
 759         vm_offset_t start, end;
 760         vm_map_t map;
 761         struct proc *p;
 762         int error;
 763
 764         /*
 765          * Check for our special case, advising the swap pager we are
 766          * "immortal."
 767          */
 768         if (uap->behav == MADV_PROTECT) {
 769                 error = suser(td);
 770                 if (error == 0) {
 771                         p = td->td_proc;
 772                         PROC_LOCK(p);
 773                         p->p_flag |= P_PROTECTED;
 774                         PROC_UNLOCK(p);
 775                 }
 776                 return (error);
 777         }
 778         /*
 779          * Check for illegal behavior
 780          */
 781         if (uap->behav < 0 || uap->behav > MADV_CORE)
 782                 return (EINVAL);
 783         /*
 784          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 785          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 786          */
 787         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
 788         if ((vm_offset_t)uap->addr < vm_map_min(map) ||
 789             (vm_offset_t)uap->addr + uap->len > vm_map_max(map))
 790                 return (EINVAL);
 791         if (((vm_offset_t) uap->addr + uap->len) < (vm_offset_t) uap->addr)
 792                 return (EINVAL);
 793
 794         /*
 795          * Since this routine is only advisory, we default to conservative
 796          * behavior.
 797          */
 798         start = trunc_page((vm_offset_t) uap->addr);
 799         end = round_page((vm_offset_t) uap->addr + uap->len);
 800
 801         if (vm_map_madvise(map, start, end, uap->behav))
 802                 return (EINVAL);
 803         return (0);
 804 }
 805
 806 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 807 struct mincore_args {
 808         const void *addr;
 809         size_t len;
 810         char *vec;
 811 };
 812 #endif
 813
 814 /*
 815  * MPSAFE
 816  */
 817 /* ARGSUSED */
 818 int
 819 mincore(td, uap)
 820         struct thread *td;
 821         struct mincore_args *uap;
 822 {
 823         vm_offset_t addr, first_addr;
 824         vm_offset_t end, cend;
 825         pmap_t pmap;
 826         vm_map_t map;
 827         char *vec;
 828         int error = 0;
 829         int vecindex, lastvecindex;
 830         vm_map_entry_t current;
 831         vm_map_entry_t entry;
 832         int mincoreinfo;
 833         unsigned int timestamp;
 834
 835         /*
 836          * Make sure that the addresses presented are valid for user
 837          * mode.
 838          */
 839         first_addr = addr = trunc_page((vm_offset_t) uap->addr);
 840         end = addr + (vm_size_t)round_page(uap->len);
 841         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
 842         if (end > vm_map_max(map) || end < addr)
 843                 return (EINVAL);
 844
 845         /*
 846          * Address of byte vector
 847          */
 848         vec = uap->vec;
 849
 850         pmap = vmspace_pmap(td->td_proc->p_vmspace);
 851
 852         vm_map_lock_read(map);
 853 RestartScan:
 854         timestamp = map->timestamp;
 855
 856         if (!vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry))
 857                 entry = entry->next;
 858
 859         /*
 860          * Do this on a map entry basis so that if the pages are not
 861          * in the current processes address space, we can easily look
 862          * up the pages elsewhere.
 863          */
 864         lastvecindex = -1;
 865         for (current = entry;
 866             (current != &map->header) && (current->start < end);
 867             current = current->next) {
 868
 869                 /*
 870                  * ignore submaps (for now) or null objects
 871                  */
 872                 if ((current->eflags & MAP_ENTRY_IS_SUB_MAP) ||
 873                         current->object.vm_object == NULL)
 874                         continue;
 875
 876                 /*
 877                  * limit this scan to the current map entry and the
 878                  * limits for the mincore call
 879                  */
 880                 if (addr < current->start)
 881                         addr = current->start;
 882                 cend = current->end;
 883                 if (cend > end)
 884                         cend = end;
 885
 886                 /*
 887                  * scan this entry one page at a time
 888                  */
 889                 while (addr < cend) {
 890                         /*
 891                          * Check pmap first, it is likely faster, also
 892                          * it can provide info as to whether we are the
 893                          * one referencing or modifying the page.
 894                          */
 895                         mtx_lock(&Giant);
 896                         mincoreinfo = pmap_mincore(pmap, addr);
 897                         mtx_unlock(&Giant);
 898                         if (!mincoreinfo) {
 899                                 vm_pindex_t pindex;
 900                                 vm_ooffset_t offset;
 901                                 vm_page_t m;
 902                                 /*
 903                                  * calculate the page index into the object
 904                                  */
 905                                 offset = current->offset + (addr - current->start);
 906                                 pindex = OFF_TO_IDX(offset);
 907                                 VM_OBJECT_LOCK(current->object.vm_object);
 908                                 m = vm_page_lookup(current->object.vm_object,
 909                                         pindex);
 910                                 /*
 911                                  * if the page is resident, then gather information about
 912                                  * it.
 913                                  */
 914                                 if (m) {
 915                                         mincoreinfo = MINCORE_INCORE;
 916                                         vm_page_lock_queues();
 917                                         if (m->dirty ||
 918                                                 pmap_is_modified(m))
 919                                                 mincoreinfo |= MINCORE_MODIFIED_OTHER;
 920                                         if ((m->flags & PG_REFERENCED) ||
 921                                                 pmap_ts_referenced(m)) {
 922                                                 vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
 923                                                 mincoreinfo |= MINCORE_REFERENCED_OTHER;
 924                                         }
 925                                         vm_page_unlock_queues();
 926                                 }
 927                                 VM_OBJECT_UNLOCK(current->object.vm_object);
 928                         }
 929
 930                         /*
 931                          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
 932                          * the map, we release the lock.
 933                          */
 934                         vm_map_unlock_read(map);
 935
 936                         /*
 937                          * calculate index into user supplied byte vector
 938                          */
 939                         vecindex = OFF_TO_IDX(addr - first_addr);
 940
 941                         /*
 942                          * If we have skipped map entries, we need to make sure that
 943                          * the byte vector is zeroed for those skipped entries.
 944                          */
 945                         while ((lastvecindex + 1) < vecindex) {
 946                                 error = subyte(vec + lastvecindex, 0);
 947                                 if (error) {
 948                                         error = EFAULT;
 949                                         goto done2;
 950                                 }
 951                                 ++lastvecindex;
 952                         }
 953
 954                         /*
 955                          * Pass the page information to the user
 956                          */
 957                         error = subyte(vec + vecindex, mincoreinfo);
 958                         if (error) {
 959                                 error = EFAULT;
 960                                 goto done2;
 961                         }
 962
 963                         /*
 964                          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
 965                          * output may be invalid.
 966                          */
 967                         vm_map_lock_read(map);
 968                         if (timestamp != map->timestamp)
 969                                 goto RestartScan;
 970
 971                         lastvecindex = vecindex;
 972                         addr += PAGE_SIZE;
 973                 }
 974         }
 975
 976         /*
 977          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
 978          * the map, we release the lock.
 979          */
 980         vm_map_unlock_read(map);
 981
 982         /*
 983          * Zero the last entries in the byte vector.
 984          */
 985         vecindex = OFF_TO_IDX(end - first_addr);
 986         while ((lastvecindex + 1) < vecindex) {
 987                 error = subyte(vec + lastvecindex, 0);
 988                 if (error) {
 989                         error = EFAULT;
 990                         goto done2;
 991                 }
 992                 ++lastvecindex;
 993         }
 994
 995         /*
 996          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
 997          * output may be invalid.
 998          */
 999         vm_map_lock_read(map);
1000         if (timestamp != map->timestamp)
1001                 goto RestartScan;
1002         vm_map_unlock_read(map);
1003 done2:
1004         return (error);
1005 }
1006
1007 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1008 struct mlock_args {
1009         const void *addr;
1010         size_t len;
1011 };
1012 #endif
1013 /*
1014  * MPSAFE
1015  */
1016 int
1017 mlock(td, uap)
1018         struct thread *td;
1019         struct mlock_args *uap;
1020 {
1021         vm_offset_t addr;
1022         vm_size_t size, pageoff;
1023         int error;
1024
1025         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
1026         size = uap->len;
1027
1028         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
1029         addr -= pageoff;
1030         size += pageoff;
1031         size = (vm_size_t) round_page(size);
1032
1033         /* disable wrap around */
1034         if (addr + size < addr)
1035                 return (EINVAL);
1036
1037         if (atop(size) + cnt.v_wire_count > vm_page_max_wired)
1038                 return (EAGAIN);
1039
1040 #if 0
1041         if (size + ptoa(pmap_wired_count(vm_map_pmap(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map))) >
1042             td->td_proc->p_rlimit[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur)
1043                 return (ENOMEM);
1044 #else
1045         error = suser(td);
1046         if (error)
1047                 return (error);
1048 #endif
1049
1050         error = vm_map_wire(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map, addr,
1051                      addr + size, VM_MAP_WIRE_USER|VM_MAP_WIRE_NOHOLES);
1052         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
1053 }
1054
1055 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1056 struct mlockall_args {
1057         int     how;
1058 };
1059 #endif
1060
1061 /*
1062  * MPSAFE
1063  */
1064 int
1065 mlockall(td, uap)
1066         struct thread *td;
1067         struct mlockall_args *uap;
1068 {
1069         vm_map_t map;
1070         int error;
1071
1072         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
1073         error = 0;
1074
1075         if ((uap->how == 0) || ((uap->how & ~(MCL_CURRENT|MCL_FUTURE)) != 0))
1076                 return (EINVAL);
1077
1078 #if 0
1079         /*
1080          * If wiring all pages in the process would cause it to exceed
1081          * a hard resource limit, return ENOMEM.
1082          */
1083         if (map->size - ptoa(pmap_wired_count(vm_map_pmap(map)) >
1084                 td->td_proc->p_rlimit[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur))
1085                 return (ENOMEM);
1086 #else
1087         error = suser(td);
1088         if (error)
1089                 return (error);
1090 #endif
1091
1092         if (uap->how & MCL_FUTURE) {
1093                 vm_map_lock(map);
1094                 vm_map_modflags(map, MAP_WIREFUTURE, 0);
1095                 vm_map_unlock(map);
1096                 error = 0;
1097         }
1098
1099         if (uap->how & MCL_CURRENT) {
1100                 /*
1101                  * P1003.1-2001 mandates that all currently mapped pages
1102                  * will be memory resident and locked (wired) upon return
1103                  * from mlockall(). vm_map_wire() will wire pages, by
1104                  * calling vm_fault_wire() for each page in the region.
1105                  */
1106                 error = vm_map_wire(map, vm_map_min(map), vm_map_max(map),
1107                     VM_MAP_WIRE_USER|VM_MAP_WIRE_HOLESOK);
1108                 error = (error == KERN_SUCCESS ? 0 : EAGAIN);
1109         }
1110
1111         return (error);
1112 }
1113
1114 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1115 struct munlockall_args {
1116         register_t dummy;
1117 };
1118 #endif
1119
1120 /*
1121  * MPSAFE
1122  */
1123 int
1124 munlockall(td, uap)
1125         struct thread *td;
1126         struct munlockall_args *uap;
1127 {
1128         vm_map_t map;
1129         int error;
1130
1131         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
1132         error = suser(td);
1133         if (error)
1134                 return (error);
1135
1136         /* Clear the MAP_WIREFUTURE flag from this vm_map. */
1137         vm_map_lock(map);
1138         vm_map_modflags(map, 0, MAP_WIREFUTURE);
1139         vm_map_unlock(map);
1140
1141         /* Forcibly unwire all pages. */
1142         error = vm_map_unwire(map, vm_map_min(map), vm_map_max(map),
1143             VM_MAP_WIRE_USER|VM_MAP_WIRE_HOLESOK);
1144
1145         return (error);
1146 }
1147
1148 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1149 struct munlock_args {
1150         const void *addr;
1151         size_t len;
1152 };
1153 #endif
1154 /*
1155  * MPSAFE
1156  */
1157 int
1158 munlock(td, uap)
1159         struct thread *td;
1160         struct munlock_args *uap;
1161 {
1162         vm_offset_t addr;
1163         vm_size_t size, pageoff;
1164         int error;
1165
1166         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
1167         size = uap->len;
1168
1169         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
1170         addr -= pageoff;
1171         size += pageoff;
1172         size = (vm_size_t) round_page(size);
1173
1174         /* disable wrap around */
1175         if (addr + size < addr)
1176                 return (EINVAL);
1177
1178         error = suser(td);
1179         if (error)
1180                 return (error);
1181
1182         error = vm_map_unwire(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map, addr,
1183                      addr + size, VM_MAP_WIRE_USER|VM_MAP_WIRE_NOHOLES);
1184         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
1185 }
1186
1187 /*
1188  * vm_mmap()
1189  *
1190  * MPSAFE
1191  *
1192  * Internal version of mmap.  Currently used by mmap, exec, and sys5
1193  * shared memory.  Handle is either a vnode pointer or NULL for MAP_ANON.
1194  */
1195 int
1196 vm_mmap(vm_map_t map, vm_offset_t *addr, vm_size_t size, vm_prot_t prot,
1197         vm_prot_t maxprot, int flags,
1198         void *handle,
1199         vm_ooffset_t foff)
1200 {
1201         boolean_t fitit;
1202         vm_object_t object;
1203         struct vnode *vp = NULL;
1204         objtype_t type;
1205         int rv = KERN_SUCCESS;
1206         vm_ooffset_t objsize;
1207         int docow;
1208         struct thread *td = curthread;
1209
1210         if (size == 0)
1211                 return (0);
1212
1213         objsize = size = round_page(size);
1214
1215         if (td->td_proc->p_vmspace->vm_map.size + size >
1216             td->td_proc->p_rlimit[RLIMIT_VMEM].rlim_cur) {
1217                 return(ENOMEM);
1218         }
1219
1220         /*
1221          * We currently can only deal with page aligned file offsets.
1222          * The check is here rather than in the syscall because the
1223          * kernel calls this function internally for other mmaping
1224          * operations (such as in exec) and non-aligned offsets will
1225          * cause pmap inconsistencies...so we want to be sure to
1226          * disallow this in all cases.
1227          */
1228         if (foff & PAGE_MASK)
1229                 return (EINVAL);
1230
1231         if ((flags & MAP_FIXED) == 0) {
1232                 fitit = TRUE;
1233                 *addr = round_page(*addr);
1234         } else {
1235                 if (*addr != trunc_page(*addr))
1236                         return (EINVAL);
1237                 fitit = FALSE;
1238                 (void) vm_map_remove(map, *addr, *addr + size);
1239         }
1240
1241         /*
1242          * Lookup/allocate object.
1243          */
1244         if (flags & MAP_ANON) {
1245                 type = OBJT_DEFAULT;
1246                 /*
1247                  * Unnamed anonymous regions always start at 0.
1248                  */
1249                 if (handle == 0)
1250                         foff = 0;
1251         } else {
1252                 vp = (struct vnode *) handle;
1253                 mtx_lock(&Giant);
1254                 ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vm_mmap");
1255                 if (vp->v_type == VCHR) {
1256                         type = OBJT_DEVICE;
1257                         handle = vp->v_rdev;
1258                 } else {
1259                         struct vattr vat;
1260                         int error;
1261
1262                         error = VOP_GETATTR(vp, &vat, td->td_ucred, td);
1263                         if (error) {
1264                                 mtx_unlock(&Giant);
1265                                 return (error);
1266                         }
1267                         objsize = round_page(vat.va_size);
1268                         type = OBJT_VNODE;
1269                         /*
1270                          * if it is a regular file without any references
1271                          * we do not need to sync it.
1272                          */
1273                         if (vp->v_type == VREG && vat.va_nlink == 0) {
1274                                 flags |= MAP_NOSYNC;
1275                         }
1276                 }
1277                 mtx_unlock(&Giant);
1278         }
1279
1280         if (handle == NULL) {
1281                 object = NULL;
1282                 docow = 0;
1283         } else {
1284                 object = vm_pager_allocate(type,
1285                         handle, objsize, prot, foff);
1286                 if (object == NULL) {
1287                         return (type == OBJT_DEVICE ? EINVAL : ENOMEM);
1288                 }
1289                 docow = MAP_PREFAULT_PARTIAL;
1290         }
1291
1292         /*
1293          * Force device mappings to be shared.
1294          */
1295         if (type == OBJT_DEVICE) {
1296                 flags &= ~(MAP_PRIVATE|MAP_COPY);
1297                 flags |= MAP_SHARED;
1298         }
1299
1300         if ((flags & (MAP_ANON|MAP_SHARED)) == 0)
1301                 docow |= MAP_COPY_ON_WRITE;
1302         if (flags & MAP_NOSYNC)
1303                 docow |= MAP_DISABLE_SYNCER;
1304         if (flags & MAP_NOCORE)
1305                 docow |= MAP_DISABLE_COREDUMP;
1306
1307 #if defined(VM_PROT_READ_IS_EXEC)
1308         if (prot & VM_PROT_READ)
1309                 prot |= VM_PROT_EXECUTE;
1310
1311         if (maxprot & VM_PROT_READ)
1312                 maxprot |= VM_PROT_EXECUTE;
1313 #endif
1314
1315         if (fitit)
1316                 *addr = pmap_addr_hint(object, *addr, size);
1317
1318         if (flags & MAP_STACK)
1319                 rv = vm_map_stack(map, *addr, size, prot, maxprot,
1320                     docow | MAP_STACK_GROWS_DOWN);
1321         else
1322                 rv = vm_map_find(map, object, foff, addr, size, fitit,
1323                                  prot, maxprot, docow);
1324
1325         if (rv != KERN_SUCCESS) {
1326                 /*
1327                  * Lose the object reference. Will destroy the
1328                  * object if it's an unnamed anonymous mapping
1329                  * or named anonymous without other references.
1330                  */
1331                 vm_object_deallocate(object);
1332         } else if (flags & MAP_SHARED) {
1333                 /*
1334                  * Shared memory is also shared with children.
1335                  */
1336                 rv = vm_map_inherit(map, *addr, *addr + size, VM_INHERIT_SHARE);
1337                 if (rv != KERN_SUCCESS)
1338                         (void) vm_map_remove(map, *addr, *addr + size);
1339         }
1340
1341         /*
1342          * If the process has requested that all future mappings
1343          * be wired, then heed this.
1344          */
1345         if ((rv == KERN_SUCCESS) && (map->flags & MAP_WIREFUTURE))
1346                 vm_map_wire(map, *addr, *addr + size,
1347                     VM_MAP_WIRE_USER|VM_MAP_WIRE_NOHOLES);
1348
1349         switch (rv) {
1350         case KERN_SUCCESS:
1351                 return (0);
1352         case KERN_INVALID_ADDRESS:
1353         case KERN_NO_SPACE:
1354                 return (ENOMEM);
1355         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
1356                 return (EACCES);
1357         default:
1358                 return (EINVAL);
1359         }
1360 }