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  * $FreeBSD$
  42  */
  43
  44 /*
  45  * Mapped file (mmap) interface to VM
  46  */
  47
  48 #include "opt_compat.h"
  49
  50 #include <sys/param.h>
  51 #include <sys/systm.h>
  52 #include <sys/kernel.h>
  53 #include <sys/lock.h>
  54 #include <sys/mutex.h>
  55 #include <sys/sysproto.h>
  56 #include <sys/filedesc.h>
  57 #include <sys/proc.h>
  58 #include <sys/resource.h>
  59 #include <sys/resourcevar.h>
  60 #include <sys/vnode.h>
  61 #include <sys/fcntl.h>
  62 #include <sys/file.h>
  63 #include <sys/mman.h>
  64 #include <sys/conf.h>
  65 #include <sys/stat.h>
  66 #include <sys/vmmeter.h>
  67 #include <sys/sysctl.h>
  68
  69 #include <vm/vm.h>
  70 #include <vm/vm_param.h>
  71 #include <vm/pmap.h>
  72 #include <vm/vm_map.h>
  73 #include <vm/vm_object.h>
  74 #include <vm/vm_page.h>
  75 #include <vm/vm_pager.h>
  76 #include <vm/vm_pageout.h>
  77 #include <vm/vm_extern.h>
  78 #include <vm/vm_page.h>
  79 #include <vm/vm_kern.h>
  80
  81 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
  82 struct sbrk_args {
  83         int incr;
  84 };
  85 #endif
  86
  87 static int max_proc_mmap;
  88 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, max_proc_mmap, CTLFLAG_RW, &max_proc_mmap, 0, "");
  89
  90 /*
  91  * Set the maximum number of vm_map_entry structures per process.  Roughly
  92  * speaking vm_map_entry structures are tiny, so allowing them to eat 1/100
  93  * of our KVM malloc space still results in generous limits.  We want a
  94  * default that is good enough to prevent the kernel running out of resources
  95  * if attacked from compromised user account but generous enough such that
  96  * multi-threaded processes are not unduly inconvenienced.
  97  */
  98 static void vmmapentry_rsrc_init(void *);
  99 SYSINIT(vmmersrc, SI_SUB_KVM_RSRC, SI_ORDER_FIRST, vmmapentry_rsrc_init, NULL)
 100
 101 static void
 102 vmmapentry_rsrc_init(dummy)
 103         void *dummy;
 104 {
 105     max_proc_mmap = vm_kmem_size / sizeof(struct vm_map_entry);
 106     max_proc_mmap /= 100;
 107 }
 108
 109 /*
 110  * MPSAFE
 111  */
 112 /* ARGSUSED */
 113 int
 114 sbrk(td, uap)
 115         struct thread *td;
 116         struct sbrk_args *uap;
 117 {
 118         /* Not yet implemented */
 119         /* mtx_lock(&Giant); */
 120         /* mtx_unlock(&Giant); */
 121         return (EOPNOTSUPP);
 122 }
 123
 124 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 125 struct sstk_args {
 126         int incr;
 127 };
 128 #endif
 129
 130 /*
 131  * MPSAFE
 132  */
 133 /* ARGSUSED */
 134 int
 135 sstk(td, uap)
 136         struct thread *td;
 137         struct sstk_args *uap;
 138 {
 139         /* Not yet implemented */
 140         /* mtx_lock(&Giant); */
 141         /* mtx_unlock(&Giant); */
 142         return (EOPNOTSUPP);
 143 }
 144
 145 #if defined(COMPAT_43) || defined(COMPAT_SUNOS)
 146 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 147 struct getpagesize_args {
 148         int dummy;
 149 };
 150 #endif
 151
 152 /* ARGSUSED */
 153 int
 154 ogetpagesize(td, uap)
 155         struct thread *td;
 156         struct getpagesize_args *uap;
 157 {
 158         /* MP SAFE */
 159         td->td_retval[0] = PAGE_SIZE;
 160         return (0);
 161 }
 162 #endif                          /* COMPAT_43 || COMPAT_SUNOS */
 163
 164
 165 /*
 166  * Memory Map (mmap) system call.  Note that the file offset
 167  * and address are allowed to be NOT page aligned, though if
 168  * the MAP_FIXED flag it set, both must have the same remainder
 169  * modulo the PAGE_SIZE (POSIX 1003.1b).  If the address is not
 170  * page-aligned, the actual mapping starts at trunc_page(addr)
 171  * and the return value is adjusted up by the page offset.
 172  *
 173  * Generally speaking, only character devices which are themselves
 174  * memory-based, such as a video framebuffer, can be mmap'd.  Otherwise
 175  * there would be no cache coherency between a descriptor and a VM mapping
 176  * both to the same character device.
 177  *
 178  * Block devices can be mmap'd no matter what they represent.  Cache coherency
 179  * is maintained as long as you do not write directly to the underlying
 180  * character device.
 181  */
 182 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 183 struct mmap_args {
 184         void *addr;
 185         size_t len;
 186         int prot;
 187         int flags;
 188         int fd;
 189         long pad;
 190         off_t pos;
 191 };
 192 #endif
 193
 194 /*
 195  * MPSAFE
 196  */
 197 int
 198 mmap(td, uap)
 199         struct thread *td;
 200         struct mmap_args *uap;
 201 {
 202         struct file *fp = NULL;
 203         struct vnode *vp;
 204         vm_offset_t addr;
 205         vm_size_t size, pageoff;
 206         vm_prot_t prot, maxprot;
 207         void *handle;
 208         int flags, error;
 209         int disablexworkaround;
 210         off_t pos;
 211         struct vmspace *vms = td->td_proc->p_vmspace;
 212         vm_object_t obj;
 213
 214         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 215         size = uap->len;
 216         prot = uap->prot & VM_PROT_ALL;
 217         flags = uap->flags;
 218         pos = uap->pos;
 219
 220         vp = NULL;
 221         fp = NULL;
 222         /* make sure mapping fits into numeric range etc */
 223         if ((ssize_t) uap->len < 0 ||
 224             ((flags & MAP_ANON) && uap->fd != -1))
 225                 return (EINVAL);
 226
 227         if (flags & MAP_STACK) {
 228                 if ((uap->fd != -1) ||
 229                     ((prot & (PROT_READ | PROT_WRITE)) != (PROT_READ | PROT_WRITE)))
 230                         return (EINVAL);
 231                 flags |= MAP_ANON;
 232                 pos = 0;
 233         }
 234
 235         /*
 236          * Align the file position to a page boundary,
 237          * and save its page offset component.
 238          */
 239         pageoff = (pos & PAGE_MASK);
 240         pos -= pageoff;
 241
 242         /* Adjust size for rounding (on both ends). */
 243         size += pageoff;                        /* low end... */
 244         size = (vm_size_t) round_page(size);    /* hi end */
 245
 246         /*
 247          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 248          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 249          */
 250         if (flags & MAP_FIXED) {
 251                 /*
 252                  * The specified address must have the same remainder
 253                  * as the file offset taken modulo PAGE_SIZE, so it
 254                  * should be aligned after adjustment by pageoff.
 255                  */
 256                 addr -= pageoff;
 257                 if (addr & PAGE_MASK)
 258                         return (EINVAL);
 259                 /* Address range must be all in user VM space. */
 260                 if (VM_MAXUSER_ADDRESS > 0 && addr + size > VM_MAXUSER_ADDRESS)
 261                         return (EINVAL);
 262 #ifndef __i386__
 263                 if (VM_MIN_ADDRESS > 0 && addr < VM_MIN_ADDRESS)
 264                         return (EINVAL);
 265 #endif
 266                 if (addr + size < addr)
 267                         return (EINVAL);
 268         }
 269         /*
 270          * XXX for non-fixed mappings where no hint is provided or
 271          * the hint would fall in the potential heap space,
 272          * place it after the end of the largest possible heap.
 273          *
 274          * There should really be a pmap call to determine a reasonable
 275          * location.
 276          */
 277         else if (addr == 0 ||
 278             (addr >= round_page((vm_offset_t)vms->vm_taddr) &&
 279              addr < round_page((vm_offset_t)vms->vm_daddr + maxdsiz)))
 280                 addr = round_page((vm_offset_t)vms->vm_daddr + maxdsiz);
 281
 282         mtx_lock(&Giant);       /* syscall marked mp-safe but isn't */
 283         if (flags & MAP_ANON) {
 284                 /*
 285                  * Mapping blank space is trivial.
 286                  */
 287                 handle = NULL;
 288                 maxprot = VM_PROT_ALL;
 289                 pos = 0;
 290         } else {
 291                 /*
 292                  * Mapping file, get fp for validation. Obtain vnode and make
 293                  * sure it is of appropriate type.
 294                  * don't let the descriptor disappear on us if we block
 295                  */
 296                 if ((error = fget(td, uap->fd, &fp)) != 0)
 297                         goto done;
 298                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
 299                         error = EINVAL;
 300                         goto done;
 301                 }
 302
 303                 /*
 304                  * POSIX shared-memory objects are defined to have
 305                  * kernel persistence, and are not defined to support
 306                  * read(2)/write(2) -- or even open(2).  Thus, we can
 307                  * use MAP_ASYNC to trade on-disk coherence for speed.
 308                  * The shm_open(3) library routine turns on the FPOSIXSHM
 309                  * flag to request this behavior.
 310                  */
 311                 if (fp->f_flag & FPOSIXSHM)
 312                         flags |= MAP_NOSYNC;
 313                 vp = (struct vnode *) fp->f_data;
 314                 error = vget(vp, LK_EXCLUSIVE, td);
 315                 if (error)
 316                         goto done;
 317                 if (vp->v_type != VREG && vp->v_type != VCHR) {
 318                         error = EINVAL;
 319                         goto done;
 320                 }
 321                 if (vp->v_type == VREG) {
 322                         /*
 323                          * Get the proper underlying object
 324                          */
 325                         if (VOP_GETVOBJECT(vp, &obj) != 0) {
 326                                 error = EINVAL;
 327                                 goto done;
 328                         }
 329                         if (obj->handle != vp) {
 330                                 vput(vp);
 331                                 vp = (struct vnode*)obj->handle;
 332                                 vget(vp, LK_EXCLUSIVE, td);
 333                         }
 334                 }
 335                 /*
 336                  * XXX hack to handle use of /dev/zero to map anon memory (ala
 337                  * SunOS).
 338                  */
 339                 if ((vp->v_type == VCHR) &&
 340                     (vp->v_rdev->si_devsw->d_flags & D_MMAP_ANON)) {
 341                         handle = NULL;
 342                         maxprot = VM_PROT_ALL;
 343                         flags |= MAP_ANON;
 344                         pos = 0;
 345                 } else {
 346                         /*
 347                          * cdevs does not provide private mappings of any kind.
 348                          */
 349                         /*
 350                          * However, for XIG X server to continue to work,
 351                          * we should allow the superuser to do it anyway.
 352                          * We only allow it at securelevel < 1.
 353                          * (Because the XIG X server writes directly to video
 354                          * memory via /dev/mem, it should never work at any
 355                          * other securelevel.
 356                          * XXX this will have to go
 357                          */
 358                         if (securelevel_ge(td->td_ucred, 1))
 359                                 disablexworkaround = 1;
 360                         else
 361                                 disablexworkaround = suser(td);
 362                         if (vp->v_type == VCHR && disablexworkaround &&
 363                             (flags & (MAP_PRIVATE|MAP_COPY))) {
 364                                 error = EINVAL;
 365                                 goto done;
 366                         }
 367                         /*
 368                          * Ensure that file and memory protections are
 369                          * compatible.  Note that we only worry about
 370                          * writability if mapping is shared; in this case,
 371                          * current and max prot are dictated by the open file.
 372                          * XXX use the vnode instead?  Problem is: what
 373                          * credentials do we use for determination? What if
 374                          * proc does a setuid?
 375                          */
 376                         maxprot = VM_PROT_EXECUTE;      /* ??? */
 377                         if (fp->f_flag & FREAD) {
 378                                 maxprot |= VM_PROT_READ;
 379                         } else if (prot & PROT_READ) {
 380                                 error = EACCES;
 381                                 goto done;
 382                         }
 383                         /*
 384                          * If we are sharing potential changes (either via
 385                          * MAP_SHARED or via the implicit sharing of character
 386                          * device mappings), and we are trying to get write
 387                          * permission although we opened it without asking
 388                          * for it, bail out.  Check for superuser, only if
 389                          * we're at securelevel < 1, to allow the XIG X server
 390                          * to continue to work.
 391                          */
 392                         if ((flags & MAP_SHARED) != 0 ||
 393                             (vp->v_type == VCHR && disablexworkaround)) {
 394                                 if ((fp->f_flag & FWRITE) != 0) {
 395                                         struct vattr va;
 396                                         if ((error =
 397                                             VOP_GETATTR(vp, &va,
 398                                                         td->td_ucred, td))) {
 399                                                 goto done;
 400                                         }
 401                                         if ((va.va_flags &
 402                                            (SF_SNAPSHOT|IMMUTABLE|APPEND)) == 0) {
 403                                                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
 404                                         } else if (prot & PROT_WRITE) {
 405                                                 error = EPERM;
 406                                                 goto done;
 407                                         }
 408                                 } else if ((prot & PROT_WRITE) != 0) {
 409                                         error = EACCES;
 410                                         goto done;
 411                                 }
 412                         } else {
 413                                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
 414                         }
 415
 416                         handle = (void *)vp;
 417                 }
 418         }
 419
 420         /*
 421          * Do not allow more then a certain number of vm_map_entry structures
 422          * per process.  Scale with the number of rforks sharing the map
 423          * to make the limit reasonable for threads.
 424          */
 425         if (max_proc_mmap &&
 426             vms->vm_map.nentries >= max_proc_mmap * vms->vm_refcnt) {
 427                 error = ENOMEM;
 428                 goto done;
 429         }
 430
 431         mtx_unlock(&Giant);
 432         error = vm_mmap(&vms->vm_map, &addr, size, prot, maxprot,
 433             flags, handle, pos);
 434         mtx_lock(&Giant);
 435         if (error == 0)
 436                 td->td_retval[0] = (register_t) (addr + pageoff);
 437 done:
 438         if (vp)
 439                 vput(vp);
 440         mtx_unlock(&Giant);
 441         if (fp)
 442                 fdrop(fp, td);
 443
 444         return (error);
 445 }
 446
 447 #ifdef COMPAT_43
 448 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 449 struct ommap_args {
 450         caddr_t addr;
 451         int len;
 452         int prot;
 453         int flags;
 454         int fd;
 455         long pos;
 456 };
 457 #endif
 458 int
 459 ommap(td, uap)
 460         struct thread *td;
 461         struct ommap_args *uap;
 462 {
 463         struct mmap_args nargs;
 464         static const char cvtbsdprot[8] = {
 465                 0,
 466                 PROT_EXEC,
 467                 PROT_WRITE,
 468                 PROT_EXEC | PROT_WRITE,
 469                 PROT_READ,
 470                 PROT_EXEC | PROT_READ,
 471                 PROT_WRITE | PROT_READ,
 472                 PROT_EXEC | PROT_WRITE | PROT_READ,
 473         };
 474
 475 #define OMAP_ANON       0x0002
 476 #define OMAP_COPY       0x0020
 477 #define OMAP_SHARED     0x0010
 478 #define OMAP_FIXED      0x0100
 479
 480         nargs.addr = uap->addr;
 481         nargs.len = uap->len;
 482         nargs.prot = cvtbsdprot[uap->prot & 0x7];
 483         nargs.flags = 0;
 484         if (uap->flags & OMAP_ANON)
 485                 nargs.flags |= MAP_ANON;
 486         if (uap->flags & OMAP_COPY)
 487                 nargs.flags |= MAP_COPY;
 488         if (uap->flags & OMAP_SHARED)
 489                 nargs.flags |= MAP_SHARED;
 490         else
 491                 nargs.flags |= MAP_PRIVATE;
 492         if (uap->flags & OMAP_FIXED)
 493                 nargs.flags |= MAP_FIXED;
 494         nargs.fd = uap->fd;
 495         nargs.pos = uap->pos;
 496         return (mmap(td, &nargs));
 497 }
 498 #endif                          /* COMPAT_43 */
 499
 500
 501 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 502 struct msync_args {
 503         void *addr;
 504         int len;
 505         int flags;
 506 };
 507 #endif
 508 /*
 509  * MPSAFE
 510  */
 511 int
 512 msync(td, uap)
 513         struct thread *td;
 514         struct msync_args *uap;
 515 {
 516         vm_offset_t addr;
 517         vm_size_t size, pageoff;
 518         int flags;
 519         vm_map_t map;
 520         int rv;
 521
 522         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 523         size = uap->len;
 524         flags = uap->flags;
 525
 526         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 527         addr -= pageoff;
 528         size += pageoff;
 529         size = (vm_size_t) round_page(size);
 530         if (addr + size < addr)
 531                 return (EINVAL);
 532
 533         if ((flags & (MS_ASYNC|MS_INVALIDATE)) == (MS_ASYNC|MS_INVALIDATE))
 534                 return (EINVAL);
 535
 536         mtx_lock(&Giant);
 537
 538         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
 539
 540         /*
 541          * XXX Gak!  If size is zero we are supposed to sync "all modified
 542          * pages with the region containing addr".  Unfortunately, we don't
 543          * really keep track of individual mmaps so we approximate by flushing
 544          * the range of the map entry containing addr. This can be incorrect
 545          * if the region splits or is coalesced with a neighbor.
 546          */
 547         if (size == 0) {
 548                 vm_map_entry_t entry;
 549
 550                 vm_map_lock_read(map);
 551                 rv = vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry);
 552                 vm_map_unlock_read(map);
 553                 if (rv == FALSE) {
 554                         rv = -1;
 555                         goto done2;
 556                 }
 557                 addr = entry->start;
 558                 size = entry->end - entry->start;
 559         }
 560
 561         /*
 562          * Clean the pages and interpret the return value.
 563          */
 564         rv = vm_map_clean(map, addr, addr + size, (flags & MS_ASYNC) == 0,
 565             (flags & MS_INVALIDATE) != 0);
 566
 567 done2:
 568         mtx_unlock(&Giant);
 569
 570         switch (rv) {
 571         case KERN_SUCCESS:
 572                 return (0);
 573         case KERN_INVALID_ADDRESS:
 574                 return (EINVAL);        /* Sun returns ENOMEM? */
 575         case KERN_FAILURE:
 576                 return (EIO);
 577         default:
 578                 return (EINVAL);
 579         }
 580 }
 581
 582 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 583 struct munmap_args {
 584         void *addr;
 585         size_t len;
 586 };
 587 #endif
 588 /*
 589  * MPSAFE
 590  */
 591 int
 592 munmap(td, uap)
 593         struct thread *td;
 594         struct munmap_args *uap;
 595 {
 596         vm_offset_t addr;
 597         vm_size_t size, pageoff;
 598         vm_map_t map;
 599
 600         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 601         size = uap->len;
 602
 603         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 604         addr -= pageoff;
 605         size += pageoff;
 606         size = (vm_size_t) round_page(size);
 607         if (addr + size < addr)
 608                 return (EINVAL);
 609
 610         if (size == 0)
 611                 return (0);
 612
 613         /*
 614          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 615          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 616          */
 617         if (VM_MAXUSER_ADDRESS > 0 && addr + size > VM_MAXUSER_ADDRESS)
 618                 return (EINVAL);
 619 #ifndef __i386__
 620         if (VM_MIN_ADDRESS > 0 && addr < VM_MIN_ADDRESS)
 621                 return (EINVAL);
 622 #endif
 623         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
 624         /*
 625          * Make sure entire range is allocated.
 626          */
 627         if (!vm_map_check_protection(map, addr, addr + size, VM_PROT_NONE))
 628                 return (EINVAL);
 629
 630         /* returns nothing but KERN_SUCCESS anyway */
 631         (void) vm_map_remove(map, addr, addr + size);
 632         return (0);
 633 }
 634
 635 #if 0
 636 void
 637 munmapfd(td, fd)
 638         struct thread *td;
 639         int fd;
 640 {
 641         /*
 642          * XXX should unmap any regions mapped to this file
 643          */
 644         FILEDESC_LOCK(p->p_fd);
 645         td->td_proc->p_fd->fd_ofileflags[fd] &= ~UF_MAPPED;
 646         FILEDESC_UNLOCK(p->p_fd);
 647 }
 648 #endif
 649
 650 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 651 struct mprotect_args {
 652         const void *addr;
 653         size_t len;
 654         int prot;
 655 };
 656 #endif
 657 /*
 658  * MPSAFE
 659  */
 660 int
 661 mprotect(td, uap)
 662         struct thread *td;
 663         struct mprotect_args *uap;
 664 {
 665         vm_offset_t addr;
 666         vm_size_t size, pageoff;
 667         vm_prot_t prot;
 668
 669         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 670         size = uap->len;
 671         prot = uap->prot & VM_PROT_ALL;
 672 #if defined(VM_PROT_READ_IS_EXEC)
 673         if (prot & VM_PROT_READ)
 674                 prot |= VM_PROT_EXECUTE;
 675 #endif
 676
 677         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 678         addr -= pageoff;
 679         size += pageoff;
 680         size = (vm_size_t) round_page(size);
 681         if (addr + size < addr)
 682                 return (EINVAL);
 683
 684         switch (vm_map_protect(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map, addr,
 685             addr + size, prot, FALSE)) {
 686         case KERN_SUCCESS:
 687                 return (0);
 688         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
 689                 return (EACCES);
 690         }
 691         return (EINVAL);
 692 }
 693
 694 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 695 struct minherit_args {
 696         void *addr;
 697         size_t len;
 698         int inherit;
 699 };
 700 #endif
 701 /*
 702  * MPSAFE
 703  */
 704 int
 705 minherit(td, uap)
 706         struct thread *td;
 707         struct minherit_args *uap;
 708 {
 709         vm_offset_t addr;
 710         vm_size_t size, pageoff;
 711         vm_inherit_t inherit;
 712
 713         addr = (vm_offset_t)uap->addr;
 714         size = uap->len;
 715         inherit = uap->inherit;
 716
 717         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 718         addr -= pageoff;
 719         size += pageoff;
 720         size = (vm_size_t) round_page(size);
 721         if (addr + size < addr)
 722                 return (EINVAL);
 723
 724         switch (vm_map_inherit(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map, addr,
 725             addr + size, inherit)) {
 726         case KERN_SUCCESS:
 727                 return (0);
 728         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
 729                 return (EACCES);
 730         }
 731         return (EINVAL);
 732 }
 733
 734 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 735 struct madvise_args {
 736         void *addr;
 737         size_t len;
 738         int behav;
 739 };
 740 #endif
 741
 742 /*
 743  * MPSAFE
 744  */
 745 /* ARGSUSED */
 746 int
 747 madvise(td, uap)
 748         struct thread *td;
 749         struct madvise_args *uap;
 750 {
 751         vm_offset_t start, end;
 752
 753         /*
 754          * Check for illegal behavior
 755          */
 756         if (uap->behav < 0 || uap->behav > MADV_CORE)
 757                 return (EINVAL);
 758         /*
 759          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 760          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 761          */
 762         if (VM_MAXUSER_ADDRESS > 0 &&
 763                 ((vm_offset_t) uap->addr + uap->len) > VM_MAXUSER_ADDRESS)
 764                 return (EINVAL);
 765 #ifndef __i386__
 766         if (VM_MIN_ADDRESS > 0 && uap->addr < VM_MIN_ADDRESS)
 767                 return (EINVAL);
 768 #endif
 769         if (((vm_offset_t) uap->addr + uap->len) < (vm_offset_t) uap->addr)
 770                 return (EINVAL);
 771
 772         /*
 773          * Since this routine is only advisory, we default to conservative
 774          * behavior.
 775          */
 776         start = trunc_page((vm_offset_t) uap->addr);
 777         end = round_page((vm_offset_t) uap->addr + uap->len);
 778
 779         if (vm_map_madvise(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map, start, end,
 780             uap->behav))
 781                 return (EINVAL);
 782         return (0);
 783 }
 784
 785 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 786 struct mincore_args {
 787         const void *addr;
 788         size_t len;
 789         char *vec;
 790 };
 791 #endif
 792
 793 /*
 794  * MPSAFE
 795  */
 796 /* ARGSUSED */
 797 int
 798 mincore(td, uap)
 799         struct thread *td;
 800         struct mincore_args *uap;
 801 {
 802         vm_offset_t addr, first_addr;
 803         vm_offset_t end, cend;
 804         pmap_t pmap;
 805         vm_map_t map;
 806         char *vec;
 807         int error = 0;
 808         int vecindex, lastvecindex;
 809         vm_map_entry_t current;
 810         vm_map_entry_t entry;
 811         int mincoreinfo;
 812         unsigned int timestamp;
 813
 814         /*
 815          * Make sure that the addresses presented are valid for user
 816          * mode.
 817          */
 818         first_addr = addr = trunc_page((vm_offset_t) uap->addr);
 819         end = addr + (vm_size_t)round_page(uap->len);
 820         if (VM_MAXUSER_ADDRESS > 0 && end > VM_MAXUSER_ADDRESS)
 821                 return (EINVAL);
 822         if (end < addr)
 823                 return (EINVAL);
 824
 825         /*
 826          * Address of byte vector
 827          */
 828         vec = uap->vec;
 829
 830         mtx_lock(&Giant);
 831         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
 832         pmap = vmspace_pmap(td->td_proc->p_vmspace);
 833
 834         vm_map_lock_read(map);
 835 RestartScan:
 836         timestamp = map->timestamp;
 837
 838         if (!vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry))
 839                 entry = entry->next;
 840
 841         /*
 842          * Do this on a map entry basis so that if the pages are not
 843          * in the current processes address space, we can easily look
 844          * up the pages elsewhere.
 845          */
 846         lastvecindex = -1;
 847         for (current = entry;
 848             (current != &map->header) && (current->start < end);
 849             current = current->next) {
 850
 851                 /*
 852                  * ignore submaps (for now) or null objects
 853                  */
 854                 if ((current->eflags & MAP_ENTRY_IS_SUB_MAP) ||
 855                         current->object.vm_object == NULL)
 856                         continue;
 857
 858                 /*
 859                  * limit this scan to the current map entry and the
 860                  * limits for the mincore call
 861                  */
 862                 if (addr < current->start)
 863                         addr = current->start;
 864                 cend = current->end;
 865                 if (cend > end)
 866                         cend = end;
 867
 868                 /*
 869                  * scan this entry one page at a time
 870                  */
 871                 while (addr < cend) {
 872                         /*
 873                          * Check pmap first, it is likely faster, also
 874                          * it can provide info as to whether we are the
 875                          * one referencing or modifying the page.
 876                          */
 877                         mincoreinfo = pmap_mincore(pmap, addr);
 878                         if (!mincoreinfo) {
 879                                 vm_pindex_t pindex;
 880                                 vm_ooffset_t offset;
 881                                 vm_page_t m;
 882                                 /*
 883                                  * calculate the page index into the object
 884                                  */
 885                                 offset = current->offset + (addr - current->start);
 886                                 pindex = OFF_TO_IDX(offset);
 887                                 m = vm_page_lookup(current->object.vm_object,
 888                                         pindex);
 889                                 /*
 890                                  * if the page is resident, then gather information about
 891                                  * it.
 892                                  */
 893                                 if (m) {
 894                                         mincoreinfo = MINCORE_INCORE;
 895                                         if (m->dirty ||
 896                                                 pmap_is_modified(m))
 897                                                 mincoreinfo |= MINCORE_MODIFIED_OTHER;
 898                                         if ((m->flags & PG_REFERENCED) ||
 899                                                 pmap_ts_referenced(m)) {
 900                                                 vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
 901                                                 mincoreinfo |= MINCORE_REFERENCED_OTHER;
 902                                         }
 903                                 }
 904                         }
 905
 906                         /*
 907                          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
 908                          * the map, we release the lock.
 909                          */
 910                         vm_map_unlock_read(map);
 911
 912                         /*
 913                          * calculate index into user supplied byte vector
 914                          */
 915                         vecindex = OFF_TO_IDX(addr - first_addr);
 916
 917                         /*
 918                          * If we have skipped map entries, we need to make sure that
 919                          * the byte vector is zeroed for those skipped entries.
 920                          */
 921                         while ((lastvecindex + 1) < vecindex) {
 922                                 error = subyte(vec + lastvecindex, 0);
 923                                 if (error) {
 924                                         error = EFAULT;
 925                                         goto done2;
 926                                 }
 927                                 ++lastvecindex;
 928                         }
 929
 930                         /*
 931                          * Pass the page information to the user
 932                          */
 933                         error = subyte(vec + vecindex, mincoreinfo);
 934                         if (error) {
 935                                 error = EFAULT;
 936                                 goto done2;
 937                         }
 938
 939                         /*
 940                          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
 941                          * output may be invalid.
 942                          */
 943                         vm_map_lock_read(map);
 944                         if (timestamp != map->timestamp)
 945                                 goto RestartScan;
 946
 947                         lastvecindex = vecindex;
 948                         addr += PAGE_SIZE;
 949                 }
 950         }
 951
 952         /*
 953          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
 954          * the map, we release the lock.
 955          */
 956         vm_map_unlock_read(map);
 957
 958         /*
 959          * Zero the last entries in the byte vector.
 960          */
 961         vecindex = OFF_TO_IDX(end - first_addr);
 962         while ((lastvecindex + 1) < vecindex) {
 963                 error = subyte(vec + lastvecindex, 0);
 964                 if (error) {
 965                         error = EFAULT;
 966                         goto done2;
 967                 }
 968                 ++lastvecindex;
 969         }
 970
 971         /*
 972          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
 973          * output may be invalid.
 974          */
 975         vm_map_lock_read(map);
 976         if (timestamp != map->timestamp)
 977                 goto RestartScan;
 978         vm_map_unlock_read(map);
 979 done2:
 980         mtx_unlock(&Giant);
 981         return (error);
 982 }
 983
 984 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 985 struct mlock_args {
 986         const void *addr;
 987         size_t len;
 988 };
 989 #endif
 990 /*
 991  * MPSAFE
 992  */
 993 int
 994 mlock(td, uap)
 995         struct thread *td;
 996         struct mlock_args *uap;
 997 {
 998         vm_offset_t addr;
 999         vm_size_t size, pageoff;
1000         int error;
1001
1002         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
1003         size = uap->len;
1004
1005         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
1006         addr -= pageoff;
1007         size += pageoff;
1008         size = (vm_size_t) round_page(size);
1009
1010         /* disable wrap around */
1011         if (addr + size < addr)
1012                 return (EINVAL);
1013
1014         if (atop(size) + cnt.v_wire_count > vm_page_max_wired)
1015                 return (EAGAIN);
1016
1017 #ifdef pmap_wired_count
1018         if (size + ptoa(pmap_wired_count(vm_map_pmap(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map))) >
1019             td->td_proc->p_rlimit[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur)
1020                 return (ENOMEM);
1021 #else
1022         error = suser(td);
1023         if (error)
1024                 return (error);
1025 #endif
1026
1027         error = vm_map_wire(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map, addr,
1028                      addr + size, TRUE);
1029         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
1030 }
1031
1032 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1033 struct mlockall_args {
1034         int     how;
1035 };
1036 #endif
1037
1038 /*
1039  * MPSAFE
1040  */
1041 int
1042 mlockall(td, uap)
1043         struct thread *td;
1044         struct mlockall_args *uap;
1045 {
1046         /* mtx_lock(&Giant); */
1047         /* mtx_unlock(&Giant); */
1048         return 0;
1049 }
1050
1051 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1052 struct munlockall_args {
1053         int     how;
1054 };
1055 #endif
1056
1057 /*
1058  * MPSAFE
1059  */
1060 int
1061 munlockall(td, uap)
1062         struct thread *td;
1063         struct munlockall_args *uap;
1064 {
1065         /* mtx_lock(&Giant); */
1066         /* mtx_unlock(&Giant); */
1067         return 0;
1068 }
1069
1070 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1071 struct munlock_args {
1072         const void *addr;
1073         size_t len;
1074 };
1075 #endif
1076 /*
1077  * MPSAFE
1078  */
1079 int
1080 munlock(td, uap)
1081         struct thread *td;
1082         struct munlock_args *uap;
1083 {
1084         vm_offset_t addr;
1085         vm_size_t size, pageoff;
1086         int error;
1087
1088         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
1089         size = uap->len;
1090
1091         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
1092         addr -= pageoff;
1093         size += pageoff;
1094         size = (vm_size_t) round_page(size);
1095
1096         /* disable wrap around */
1097         if (addr + size < addr)
1098                 return (EINVAL);
1099
1100 #ifndef pmap_wired_count
1101         error = suser(td);
1102         if (error)
1103                 return (error);
1104 #endif
1105
1106         error = vm_map_unwire(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map, addr,
1107                      addr + size, TRUE);
1108         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
1109 }
1110
1111 /*
1112  * vm_mmap()
1113  *
1114  * MPSAFE
1115  *
1116  * Internal version of mmap.  Currently used by mmap, exec, and sys5
1117  * shared memory.  Handle is either a vnode pointer or NULL for MAP_ANON.
1118  */
1119 int
1120 vm_mmap(vm_map_t map, vm_offset_t *addr, vm_size_t size, vm_prot_t prot,
1121         vm_prot_t maxprot, int flags,
1122         void *handle,
1123         vm_ooffset_t foff)
1124 {
1125         boolean_t fitit;
1126         vm_object_t object;
1127         struct vnode *vp = NULL;
1128         objtype_t type;
1129         int rv = KERN_SUCCESS;
1130         vm_ooffset_t objsize;
1131         int docow;
1132         struct thread *td = curthread;
1133
1134         if (size == 0)
1135                 return (0);
1136
1137         objsize = size = round_page(size);
1138
1139         if (td->td_proc->p_vmspace->vm_map.size + size >
1140             td->td_proc->p_rlimit[RLIMIT_VMEM].rlim_cur) {
1141                 return(ENOMEM);
1142         }
1143
1144         /*
1145          * We currently can only deal with page aligned file offsets.
1146          * The check is here rather than in the syscall because the
1147          * kernel calls this function internally for other mmaping
1148          * operations (such as in exec) and non-aligned offsets will
1149          * cause pmap inconsistencies...so we want to be sure to
1150          * disallow this in all cases.
1151          */
1152         if (foff & PAGE_MASK)
1153                 return (EINVAL);
1154
1155         if ((flags & MAP_FIXED) == 0) {
1156                 fitit = TRUE;
1157                 *addr = round_page(*addr);
1158         } else {
1159                 if (*addr != trunc_page(*addr))
1160                         return (EINVAL);
1161                 fitit = FALSE;
1162                 (void) vm_map_remove(map, *addr, *addr + size);
1163         }
1164
1165         /*
1166          * Lookup/allocate object.
1167          */
1168         if (flags & MAP_ANON) {
1169                 type = OBJT_DEFAULT;
1170                 /*
1171                  * Unnamed anonymous regions always start at 0.
1172                  */
1173                 if (handle == 0)
1174                         foff = 0;
1175         } else {
1176                 vp = (struct vnode *) handle;
1177                 mtx_lock(&Giant);
1178                 ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vm_mmap");
1179                 if (vp->v_type == VCHR) {
1180                         type = OBJT_DEVICE;
1181                         handle = (void *)(intptr_t)vp->v_rdev;
1182                 } else {
1183                         struct vattr vat;
1184                         int error;
1185
1186                         error = VOP_GETATTR(vp, &vat, td->td_ucred, td);
1187                         if (error) {
1188                                 mtx_unlock(&Giant);
1189                                 return (error);
1190                         }
1191                         objsize = round_page(vat.va_size);
1192                         type = OBJT_VNODE;
1193                         /*
1194                          * if it is a regular file without any references
1195                          * we do not need to sync it.
1196                          */
1197                         if (vp->v_type == VREG && vat.va_nlink == 0) {
1198                                 flags |= MAP_NOSYNC;
1199                         }
1200                 }
1201                 mtx_unlock(&Giant);
1202         }
1203
1204         if (handle == NULL) {
1205                 object = NULL;
1206                 docow = 0;
1207         } else {
1208                 object = vm_pager_allocate(type,
1209                         handle, objsize, prot, foff);
1210                 if (object == NULL) {
1211                         return (type == OBJT_DEVICE ? EINVAL : ENOMEM);
1212                 }
1213                 docow = MAP_PREFAULT_PARTIAL;
1214         }
1215
1216         /*
1217          * Force device mappings to be shared.
1218          */
1219         if (type == OBJT_DEVICE || type == OBJT_PHYS) {
1220                 flags &= ~(MAP_PRIVATE|MAP_COPY);
1221                 flags |= MAP_SHARED;
1222         }
1223
1224         if ((flags & (MAP_ANON|MAP_SHARED)) == 0)
1225                 docow |= MAP_COPY_ON_WRITE;
1226         if (flags & MAP_NOSYNC)
1227                 docow |= MAP_DISABLE_SYNCER;
1228         if (flags & MAP_NOCORE)
1229                 docow |= MAP_DISABLE_COREDUMP;
1230
1231 #if defined(VM_PROT_READ_IS_EXEC)
1232         if (prot & VM_PROT_READ)
1233                 prot |= VM_PROT_EXECUTE;
1234
1235         if (maxprot & VM_PROT_READ)
1236                 maxprot |= VM_PROT_EXECUTE;
1237 #endif
1238
1239         if (fitit)
1240                 *addr = pmap_addr_hint(object, *addr, size);
1241
1242         if (flags & MAP_STACK)
1243                 rv = vm_map_stack (map, *addr, size, prot,
1244                                    maxprot, docow);
1245         else
1246                 rv = vm_map_find(map, object, foff, addr, size, fitit,
1247                                  prot, maxprot, docow);
1248
1249         if (rv != KERN_SUCCESS) {
1250                 /*
1251                  * Lose the object reference. Will destroy the
1252                  * object if it's an unnamed anonymous mapping
1253                  * or named anonymous without other references.
1254                  */
1255                 vm_object_deallocate(object);
1256         } else if (flags & MAP_SHARED) {
1257                 /*
1258                  * Shared memory is also shared with children.
1259                  */
1260                 rv = vm_map_inherit(map, *addr, *addr + size, VM_INHERIT_SHARE);
1261                 if (rv != KERN_SUCCESS)
1262                         (void) vm_map_remove(map, *addr, *addr + size);
1263         }
1264         switch (rv) {
1265         case KERN_SUCCESS:
1266                 return (0);
1267         case KERN_INVALID_ADDRESS:
1268         case KERN_NO_SPACE:
1269                 return (ENOMEM);
1270         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
1271                 return (EACCES);
1272         default:
1273                 return (EINVAL);
1274         }
1275 }