sys/vm/vm_mmap.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1988 University of Utah.
   5  * Copyright (c) 1991, 1993
   6  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   7  *
   8  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   9  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
  10  * Science Department.
  11  *
  12  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  13  * modification, are permitted provided that the following conditions
  14  * are met:
  15  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  17  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  19  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  20  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  21  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  22  *    without specific prior written permission.
  23  *
  24  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  25  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  26  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  27  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  28  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  29  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  30  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  31  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  32  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  33  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  34  * SUCH DAMAGE.
  35  *
  36  * from: Utah $Hdr: vm_mmap.c 1.6 91/10/21$
  37  *
  38  *      @(#)vm_mmap.c   8.4 (Berkeley) 1/12/94
  39  */
  40
  41 /*
  42  * Mapped file (mmap) interface to VM
  43  */
  44
  45 #include <sys/cdefs.h>
  46 __FBSDID("$FreeBSD$");
  47
  48 #include "opt_hwpmc_hooks.h"
  49 #include "opt_vm.h"
  50
  51 #include <sys/param.h>
  52 #include <sys/systm.h>
  53 #include <sys/capsicum.h>
  54 #include <sys/kernel.h>
  55 #include <sys/lock.h>
  56 #include <sys/mutex.h>
  57 #include <sys/sysproto.h>
  58 #include <sys/filedesc.h>
  59 #include <sys/priv.h>
  60 #include <sys/proc.h>
  61 #include <sys/procctl.h>
  62 #include <sys/racct.h>
  63 #include <sys/resource.h>
  64 #include <sys/resourcevar.h>
  65 #include <sys/rwlock.h>
  66 #include <sys/sysctl.h>
  67 #include <sys/vnode.h>
  68 #include <sys/fcntl.h>
  69 #include <sys/file.h>
  70 #include <sys/mman.h>
  71 #include <sys/mount.h>
  72 #include <sys/conf.h>
  73 #include <sys/stat.h>
  74 #include <sys/syscallsubr.h>
  75 #include <sys/sysent.h>
  76 #include <sys/vmmeter.h>
  77
  78 #include <security/audit/audit.h>
  79 #include <security/mac/mac_framework.h>
  80
  81 #include <vm/vm.h>
  82 #include <vm/vm_param.h>
  83 #include <vm/pmap.h>
  84 #include <vm/vm_map.h>
  85 #include <vm/vm_object.h>
  86 #include <vm/vm_page.h>
  87 #include <vm/vm_pager.h>
  88 #include <vm/vm_pageout.h>
  89 #include <vm/vm_extern.h>
  90 #include <vm/vm_page.h>
  91 #include <vm/vnode_pager.h>
  92
  93 #ifdef HWPMC_HOOKS
  94 #include <sys/pmckern.h>
  95 #endif
  96
  97 int old_mlock = 0;
  98 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, old_mlock, CTLFLAG_RWTUN, &old_mlock, 0,
  99     "Do not apply RLIMIT_MEMLOCK on mlockall");
 100
 101 #ifdef MAP_32BIT
 102 #define MAP_32BIT_MAX_ADDR      ((vm_offset_t)1 << 31)
 103 #endif
 104
 105 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 106 struct sbrk_args {
 107         int incr;
 108 };
 109 #endif
 110
 111 int
 112 sys_sbrk(struct thread *td, struct sbrk_args *uap)
 113 {
 114         /* Not yet implemented */
 115         return (EOPNOTSUPP);
 116 }
 117
 118 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 119 struct sstk_args {
 120         int incr;
 121 };
 122 #endif
 123
 124 int
 125 sys_sstk(struct thread *td, struct sstk_args *uap)
 126 {
 127         /* Not yet implemented */
 128         return (EOPNOTSUPP);
 129 }
 130
 131 #if defined(COMPAT_43)
 132 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 133 struct getpagesize_args {
 134         int dummy;
 135 };
 136 #endif
 137
 138 int
 139 ogetpagesize(struct thread *td, struct getpagesize_args *uap)
 140 {
 141
 142         td->td_retval[0] = PAGE_SIZE;
 143         return (0);
 144 }
 145 #endif                          /* COMPAT_43 */
 146
 147
 148 /*
 149  * Memory Map (mmap) system call.  Note that the file offset
 150  * and address are allowed to be NOT page aligned, though if
 151  * the MAP_FIXED flag it set, both must have the same remainder
 152  * modulo the PAGE_SIZE (POSIX 1003.1b).  If the address is not
 153  * page-aligned, the actual mapping starts at trunc_page(addr)
 154  * and the return value is adjusted up by the page offset.
 155  *
 156  * Generally speaking, only character devices which are themselves
 157  * memory-based, such as a video framebuffer, can be mmap'd.  Otherwise
 158  * there would be no cache coherency between a descriptor and a VM mapping
 159  * both to the same character device.
 160  */
 161 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 162 struct mmap_args {
 163         void *addr;
 164         size_t len;
 165         int prot;
 166         int flags;
 167         int fd;
 168         long pad;
 169         off_t pos;
 170 };
 171 #endif
 172
 173 int
 174 sys_mmap(struct thread *td, struct mmap_args *uap)
 175 {
 176
 177         return (kern_mmap(td, (uintptr_t)uap->addr, uap->len, uap->prot,
 178             uap->flags, uap->fd, uap->pos));
 179 }
 180
 181 int
 182 kern_mmap(struct thread *td, uintptr_t addr0, size_t size, int prot, int flags,
 183     int fd, off_t pos)
 184 {
 185         struct vmspace *vms;
 186         struct file *fp;
 187         vm_offset_t addr;
 188         vm_size_t pageoff;
 189         vm_prot_t cap_maxprot;
 190         int align, error;
 191         cap_rights_t rights;
 192
 193         vms = td->td_proc->p_vmspace;
 194         fp = NULL;
 195         AUDIT_ARG_FD(fd);
 196         addr = addr0;
 197
 198         /*
 199          * Ignore old flags that used to be defined but did not do anything.
 200          */
 201         flags &= ~(MAP_RESERVED0020 | MAP_RESERVED0040);
 202
 203         /*
 204          * Enforce the constraints.
 205          * Mapping of length 0 is only allowed for old binaries.
 206          * Anonymous mapping shall specify -1 as filedescriptor and
 207          * zero position for new code. Be nice to ancient a.out
 208          * binaries and correct pos for anonymous mapping, since old
 209          * ld.so sometimes issues anonymous map requests with non-zero
 210          * pos.
 211          */
 212         if (!SV_CURPROC_FLAG(SV_AOUT)) {
 213                 if ((size == 0 && curproc->p_osrel >= P_OSREL_MAP_ANON) ||
 214                     ((flags & MAP_ANON) != 0 && (fd != -1 || pos != 0)))
 215                         return (EINVAL);
 216         } else {
 217                 if ((flags & MAP_ANON) != 0)
 218                         pos = 0;
 219         }
 220
 221         if (flags & MAP_STACK) {
 222                 if ((fd != -1) ||
 223                     ((prot & (PROT_READ | PROT_WRITE)) != (PROT_READ | PROT_WRITE)))
 224                         return (EINVAL);
 225                 flags |= MAP_ANON;
 226                 pos = 0;
 227         }
 228         if ((flags & ~(MAP_SHARED | MAP_PRIVATE | MAP_FIXED | MAP_HASSEMAPHORE |
 229             MAP_STACK | MAP_NOSYNC | MAP_ANON | MAP_EXCL | MAP_NOCORE |
 230             MAP_PREFAULT_READ | MAP_GUARD |
 231 #ifdef MAP_32BIT
 232             MAP_32BIT |
 233 #endif
 234             MAP_ALIGNMENT_MASK)) != 0)
 235                 return (EINVAL);
 236         if ((flags & (MAP_EXCL | MAP_FIXED)) == MAP_EXCL)
 237                 return (EINVAL);
 238         if ((flags & (MAP_SHARED | MAP_PRIVATE)) == (MAP_SHARED | MAP_PRIVATE))
 239                 return (EINVAL);
 240         if (prot != PROT_NONE &&
 241             (prot & ~(PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC)) != 0)
 242                 return (EINVAL);
 243         if ((flags & MAP_GUARD) != 0 && (prot != PROT_NONE || fd != -1 ||
 244             pos != 0 || (flags & ~(MAP_FIXED | MAP_GUARD | MAP_EXCL |
 245 #ifdef MAP_32BIT
 246             MAP_32BIT |
 247 #endif
 248             MAP_ALIGNMENT_MASK)) != 0))
 249                 return (EINVAL);
 250
 251         /*
 252          * Align the file position to a page boundary,
 253          * and save its page offset component.
 254          */
 255         pageoff = (pos & PAGE_MASK);
 256         pos -= pageoff;
 257
 258         /* Adjust size for rounding (on both ends). */
 259         size += pageoff;                        /* low end... */
 260         size = (vm_size_t) round_page(size);    /* hi end */
 261
 262         /* Ensure alignment is at least a page and fits in a pointer. */
 263         align = flags & MAP_ALIGNMENT_MASK;
 264         if (align != 0 && align != MAP_ALIGNED_SUPER &&
 265             (align >> MAP_ALIGNMENT_SHIFT >= sizeof(void *) * NBBY ||
 266             align >> MAP_ALIGNMENT_SHIFT < PAGE_SHIFT))
 267                 return (EINVAL);
 268
 269         /*
 270          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 271          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 272          */
 273         if (flags & MAP_FIXED) {
 274                 /*
 275                  * The specified address must have the same remainder
 276                  * as the file offset taken modulo PAGE_SIZE, so it
 277                  * should be aligned after adjustment by pageoff.
 278                  */
 279                 addr -= pageoff;
 280                 if (addr & PAGE_MASK)
 281                         return (EINVAL);
 282
 283                 /* Address range must be all in user VM space. */
 284                 if (addr < vm_map_min(&vms->vm_map) ||
 285                     addr + size > vm_map_max(&vms->vm_map))
 286                         return (EINVAL);
 287                 if (addr + size < addr)
 288                         return (EINVAL);
 289 #ifdef MAP_32BIT
 290                 if (flags & MAP_32BIT && addr + size > MAP_32BIT_MAX_ADDR)
 291                         return (EINVAL);
 292         } else if (flags & MAP_32BIT) {
 293                 /*
 294                  * For MAP_32BIT, override the hint if it is too high and
 295                  * do not bother moving the mapping past the heap (since
 296                  * the heap is usually above 2GB).
 297                  */
 298                 if (addr + size > MAP_32BIT_MAX_ADDR)
 299                         addr = 0;
 300 #endif
 301         } else {
 302                 /*
 303                  * XXX for non-fixed mappings where no hint is provided or
 304                  * the hint would fall in the potential heap space,
 305                  * place it after the end of the largest possible heap.
 306                  *
 307                  * There should really be a pmap call to determine a reasonable
 308                  * location.
 309                  */
 310                 if (addr == 0 ||
 311                     (addr >= round_page((vm_offset_t)vms->vm_taddr) &&
 312                     addr < round_page((vm_offset_t)vms->vm_daddr +
 313                     lim_max(td, RLIMIT_DATA))))
 314                         addr = round_page((vm_offset_t)vms->vm_daddr +
 315                             lim_max(td, RLIMIT_DATA));
 316         }
 317         if (size == 0) {
 318                 /*
 319                  * Return success without mapping anything for old
 320                  * binaries that request a page-aligned mapping of
 321                  * length 0.  For modern binaries, this function
 322                  * returns an error earlier.
 323                  */
 324                 error = 0;
 325         } else if ((flags & MAP_GUARD) != 0) {
 326                 error = vm_mmap_object(&vms->vm_map, &addr, size, VM_PROT_NONE,
 327                     VM_PROT_NONE, flags, NULL, pos, FALSE, td);
 328         } else if ((flags & MAP_ANON) != 0) {
 329                 /*
 330                  * Mapping blank space is trivial.
 331                  *
 332                  * This relies on VM_PROT_* matching PROT_*.
 333                  */
 334                 error = vm_mmap_object(&vms->vm_map, &addr, size, prot,
 335                     VM_PROT_ALL, flags, NULL, pos, FALSE, td);
 336         } else {
 337                 /*
 338                  * Mapping file, get fp for validation and don't let the
 339                  * descriptor disappear on us if we block. Check capability
 340                  * rights, but also return the maximum rights to be combined
 341                  * with maxprot later.
 342                  */
 343                 cap_rights_init(&rights, CAP_MMAP);
 344                 if (prot & PROT_READ)
 345                         cap_rights_set(&rights, CAP_MMAP_R);
 346                 if ((flags & MAP_SHARED) != 0) {
 347                         if (prot & PROT_WRITE)
 348                                 cap_rights_set(&rights, CAP_MMAP_W);
 349                 }
 350                 if (prot & PROT_EXEC)
 351                         cap_rights_set(&rights, CAP_MMAP_X);
 352                 error = fget_mmap(td, fd, &rights, &cap_maxprot, &fp);
 353                 if (error != 0)
 354                         goto done;
 355                 if ((flags & (MAP_SHARED | MAP_PRIVATE)) == 0 &&
 356                     td->td_proc->p_osrel >= P_OSREL_MAP_FSTRICT) {
 357                         error = EINVAL;
 358                         goto done;
 359                 }
 360
 361                 /* This relies on VM_PROT_* matching PROT_*. */
 362                 error = fo_mmap(fp, &vms->vm_map, &addr, size, prot,
 363                     cap_maxprot, flags, pos, td);
 364         }
 365
 366         if (error == 0)
 367                 td->td_retval[0] = (register_t) (addr + pageoff);
 368 done:
 369         if (fp)
 370                 fdrop(fp, td);
 371
 372         return (error);
 373 }
 374
 375 #if defined(COMPAT_FREEBSD6)
 376 int
 377 freebsd6_mmap(struct thread *td, struct freebsd6_mmap_args *uap)
 378 {
 379
 380         return (kern_mmap(td, (uintptr_t)uap->addr, uap->len, uap->prot,
 381             uap->flags, uap->fd, uap->pos));
 382 }
 383 #endif
 384
 385 #ifdef COMPAT_43
 386 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 387 struct ommap_args {
 388         caddr_t addr;
 389         int len;
 390         int prot;
 391         int flags;
 392         int fd;
 393         long pos;
 394 };
 395 #endif
 396 int
 397 ommap(struct thread *td, struct ommap_args *uap)
 398 {
 399         static const char cvtbsdprot[8] = {
 400                 0,
 401                 PROT_EXEC,
 402                 PROT_WRITE,
 403                 PROT_EXEC | PROT_WRITE,
 404                 PROT_READ,
 405                 PROT_EXEC | PROT_READ,
 406                 PROT_WRITE | PROT_READ,
 407                 PROT_EXEC | PROT_WRITE | PROT_READ,
 408         };
 409         int flags, prot;
 410
 411 #define OMAP_ANON       0x0002
 412 #define OMAP_COPY       0x0020
 413 #define OMAP_SHARED     0x0010
 414 #define OMAP_FIXED      0x0100
 415
 416         prot = cvtbsdprot[uap->prot & 0x7];
 417 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
 418 #if defined(__amd64__)
 419         if (i386_read_exec && SV_PROC_FLAG(td->td_proc, SV_ILP32) &&
 420             prot != 0)
 421                 prot |= PROT_EXEC;
 422 #endif
 423 #endif
 424         flags = 0;
 425         if (uap->flags & OMAP_ANON)
 426                 flags |= MAP_ANON;
 427         if (uap->flags & OMAP_COPY)
 428                 flags |= MAP_COPY;
 429         if (uap->flags & OMAP_SHARED)
 430                 flags |= MAP_SHARED;
 431         else
 432                 flags |= MAP_PRIVATE;
 433         if (uap->flags & OMAP_FIXED)
 434                 flags |= MAP_FIXED;
 435         return (kern_mmap(td, (uintptr_t)uap->addr, uap->len, prot, flags,
 436             uap->fd, uap->pos));
 437 }
 438 #endif                          /* COMPAT_43 */
 439
 440
 441 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 442 struct msync_args {
 443         void *addr;
 444         size_t len;
 445         int flags;
 446 };
 447 #endif
 448 int
 449 sys_msync(struct thread *td, struct msync_args *uap)
 450 {
 451
 452         return (kern_msync(td, (uintptr_t)uap->addr, uap->len, uap->flags));
 453 }
 454
 455 int
 456 kern_msync(struct thread *td, uintptr_t addr0, size_t size, int flags)
 457 {
 458         vm_offset_t addr;
 459         vm_size_t pageoff;
 460         vm_map_t map;
 461         int rv;
 462
 463         addr = addr0;
 464         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 465         addr -= pageoff;
 466         size += pageoff;
 467         size = (vm_size_t) round_page(size);
 468         if (addr + size < addr)
 469                 return (EINVAL);
 470
 471         if ((flags & (MS_ASYNC|MS_INVALIDATE)) == (MS_ASYNC|MS_INVALIDATE))
 472                 return (EINVAL);
 473
 474         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
 475
 476         /*
 477          * Clean the pages and interpret the return value.
 478          */
 479         rv = vm_map_sync(map, addr, addr + size, (flags & MS_ASYNC) == 0,
 480             (flags & MS_INVALIDATE) != 0);
 481         switch (rv) {
 482         case KERN_SUCCESS:
 483                 return (0);
 484         case KERN_INVALID_ADDRESS:
 485                 return (ENOMEM);
 486         case KERN_INVALID_ARGUMENT:
 487                 return (EBUSY);
 488         case KERN_FAILURE:
 489                 return (EIO);
 490         default:
 491                 return (EINVAL);
 492         }
 493 }
 494
 495 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 496 struct munmap_args {
 497         void *addr;
 498         size_t len;
 499 };
 500 #endif
 501 int
 502 sys_munmap(struct thread *td, struct munmap_args *uap)
 503 {
 504
 505         return (kern_munmap(td, (uintptr_t)uap->addr, uap->len));
 506 }
 507
 508 int
 509 kern_munmap(struct thread *td, uintptr_t addr0, size_t size)
 510 {
 511 #ifdef HWPMC_HOOKS
 512         struct pmckern_map_out pkm;
 513         vm_map_entry_t entry;
 514         bool pmc_handled;
 515 #endif
 516         vm_offset_t addr;
 517         vm_size_t pageoff;
 518         vm_map_t map;
 519
 520         if (size == 0)
 521                 return (EINVAL);
 522
 523         addr = addr0;
 524         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 525         addr -= pageoff;
 526         size += pageoff;
 527         size = (vm_size_t) round_page(size);
 528         if (addr + size < addr)
 529                 return (EINVAL);
 530
 531         /*
 532          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap...
 533          */
 534         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
 535         if (addr < vm_map_min(map) || addr + size > vm_map_max(map))
 536                 return (EINVAL);
 537         vm_map_lock(map);
 538 #ifdef HWPMC_HOOKS
 539         pmc_handled = false;
 540         if (PMC_HOOK_INSTALLED(PMC_FN_MUNMAP)) {
 541                 pmc_handled = true;
 542                 /*
 543                  * Inform hwpmc if the address range being unmapped contains
 544                  * an executable region.
 545                  */
 546                 pkm.pm_address = (uintptr_t) NULL;
 547                 if (vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry)) {
 548                         for (; entry->start < addr + size;
 549                             entry = entry->next) {
 550                                 if (vm_map_check_protection(map, entry->start,
 551                                         entry->end, VM_PROT_EXECUTE) == TRUE) {
 552                                         pkm.pm_address = (uintptr_t) addr;
 553                                         pkm.pm_size = (size_t) size;
 554                                         break;
 555                                 }
 556                         }
 557                 }
 558         }
 559 #endif
 560         vm_map_delete(map, addr, addr + size);
 561
 562 #ifdef HWPMC_HOOKS
 563         if (__predict_false(pmc_handled)) {
 564                 /* downgrade the lock to prevent a LOR with the pmc-sx lock */
 565                 vm_map_lock_downgrade(map);
 566                 if (pkm.pm_address != (uintptr_t) NULL)
 567                         PMC_CALL_HOOK(td, PMC_FN_MUNMAP, (void *) &pkm);
 568                 vm_map_unlock_read(map);
 569         } else
 570 #endif
 571                 vm_map_unlock(map);
 572
 573         /* vm_map_delete returns nothing but KERN_SUCCESS anyway */
 574         return (0);
 575 }
 576
 577 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 578 struct mprotect_args {
 579         const void *addr;
 580         size_t len;
 581         int prot;
 582 };
 583 #endif
 584 int
 585 sys_mprotect(struct thread *td, struct mprotect_args *uap)
 586 {
 587
 588         return (kern_mprotect(td, (uintptr_t)uap->addr, uap->len, uap->prot));
 589 }
 590
 591 int
 592 kern_mprotect(struct thread *td, uintptr_t addr0, size_t size, int prot)
 593 {
 594         vm_offset_t addr;
 595         vm_size_t pageoff;
 596
 597         addr = addr0;
 598         prot = (prot & VM_PROT_ALL);
 599         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 600         addr -= pageoff;
 601         size += pageoff;
 602         size = (vm_size_t) round_page(size);
 603 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
 604         if (SV_PROC_FLAG(td->td_proc, SV_ILP32)) {
 605                 if (((addr + size) & 0xffffffff) < addr)
 606                         return (EINVAL);
 607         } else
 608 #endif
 609         if (addr + size < addr)
 610                 return (EINVAL);
 611
 612         switch (vm_map_protect(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map, addr,
 613             addr + size, prot, FALSE)) {
 614         case KERN_SUCCESS:
 615                 return (0);
 616         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
 617                 return (EACCES);
 618         case KERN_RESOURCE_SHORTAGE:
 619                 return (ENOMEM);
 620         }
 621         return (EINVAL);
 622 }
 623
 624 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 625 struct minherit_args {
 626         void *addr;
 627         size_t len;
 628         int inherit;
 629 };
 630 #endif
 631 int
 632 sys_minherit(struct thread *td, struct minherit_args *uap)
 633 {
 634         vm_offset_t addr;
 635         vm_size_t size, pageoff;
 636         vm_inherit_t inherit;
 637
 638         addr = (vm_offset_t)uap->addr;
 639         size = uap->len;
 640         inherit = uap->inherit;
 641
 642         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 643         addr -= pageoff;
 644         size += pageoff;
 645         size = (vm_size_t) round_page(size);
 646         if (addr + size < addr)
 647                 return (EINVAL);
 648
 649         switch (vm_map_inherit(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map, addr,
 650             addr + size, inherit)) {
 651         case KERN_SUCCESS:
 652                 return (0);
 653         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
 654                 return (EACCES);
 655         }
 656         return (EINVAL);
 657 }
 658
 659 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 660 struct madvise_args {
 661         void *addr;
 662         size_t len;
 663         int behav;
 664 };
 665 #endif
 666
 667 int
 668 sys_madvise(struct thread *td, struct madvise_args *uap)
 669 {
 670
 671         return (kern_madvise(td, (uintptr_t)uap->addr, uap->len, uap->behav));
 672 }
 673
 674 int
 675 kern_madvise(struct thread *td, uintptr_t addr0, size_t len, int behav)
 676 {
 677         vm_map_t map;
 678         vm_offset_t addr, end, start;
 679         int flags;
 680
 681         /*
 682          * Check for our special case, advising the swap pager we are
 683          * "immortal."
 684          */
 685         if (behav == MADV_PROTECT) {
 686                 flags = PPROT_SET;
 687                 return (kern_procctl(td, P_PID, td->td_proc->p_pid,
 688                     PROC_SPROTECT, &flags));
 689         }
 690
 691         /*
 692          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 693          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 694          */
 695         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
 696         addr = addr0;
 697         if (addr < vm_map_min(map) || addr + len > vm_map_max(map))
 698                 return (EINVAL);
 699         if ((addr + len) < addr)
 700                 return (EINVAL);
 701
 702         /*
 703          * Since this routine is only advisory, we default to conservative
 704          * behavior.
 705          */
 706         start = trunc_page(addr);
 707         end = round_page(addr + len);
 708
 709         /*
 710          * vm_map_madvise() checks for illegal values of behav.
 711          */
 712         return (vm_map_madvise(map, start, end, behav));
 713 }
 714
 715 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 716 struct mincore_args {
 717         const void *addr;
 718         size_t len;
 719         char *vec;
 720 };
 721 #endif
 722
 723 int
 724 sys_mincore(struct thread *td, struct mincore_args *uap)
 725 {
 726
 727         return (kern_mincore(td, (uintptr_t)uap->addr, uap->len, uap->vec));
 728 }
 729
 730 int
 731 kern_mincore(struct thread *td, uintptr_t addr0, size_t len, char *vec)
 732 {
 733         vm_offset_t addr, first_addr;
 734         vm_offset_t end, cend;
 735         pmap_t pmap;
 736         vm_map_t map;
 737         int error = 0;
 738         int vecindex, lastvecindex;
 739         vm_map_entry_t current;
 740         vm_map_entry_t entry;
 741         vm_object_t object;
 742         vm_paddr_t locked_pa;
 743         vm_page_t m;
 744         vm_pindex_t pindex;
 745         int mincoreinfo;
 746         unsigned int timestamp;
 747         boolean_t locked;
 748
 749         /*
 750          * Make sure that the addresses presented are valid for user
 751          * mode.
 752          */
 753         first_addr = addr = trunc_page(addr0);
 754         end = addr + (vm_size_t)round_page(len);
 755         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
 756         if (end > vm_map_max(map) || end < addr)
 757                 return (ENOMEM);
 758
 759         pmap = vmspace_pmap(td->td_proc->p_vmspace);
 760
 761         vm_map_lock_read(map);
 762 RestartScan:
 763         timestamp = map->timestamp;
 764
 765         if (!vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry)) {
 766                 vm_map_unlock_read(map);
 767                 return (ENOMEM);
 768         }
 769
 770         /*
 771          * Do this on a map entry basis so that if the pages are not
 772          * in the current processes address space, we can easily look
 773          * up the pages elsewhere.
 774          */
 775         lastvecindex = -1;
 776         for (current = entry; current->start < end; current = current->next) {
 777
 778                 /*
 779                  * check for contiguity
 780                  */
 781                 if (current->end < end && current->next->start > current->end) {
 782                         vm_map_unlock_read(map);
 783                         return (ENOMEM);
 784                 }
 785
 786                 /*
 787                  * ignore submaps (for now) or null objects
 788                  */
 789                 if ((current->eflags & MAP_ENTRY_IS_SUB_MAP) ||
 790                         current->object.vm_object == NULL)
 791                         continue;
 792
 793                 /*
 794                  * limit this scan to the current map entry and the
 795                  * limits for the mincore call
 796                  */
 797                 if (addr < current->start)
 798                         addr = current->start;
 799                 cend = current->end;
 800                 if (cend > end)
 801                         cend = end;
 802
 803                 /*
 804                  * scan this entry one page at a time
 805                  */
 806                 while (addr < cend) {
 807                         /*
 808                          * Check pmap first, it is likely faster, also
 809                          * it can provide info as to whether we are the
 810                          * one referencing or modifying the page.
 811                          */
 812                         object = NULL;
 813                         locked_pa = 0;
 814                 retry:
 815                         m = NULL;
 816                         mincoreinfo = pmap_mincore(pmap, addr, &locked_pa);
 817                         if (locked_pa != 0) {
 818                                 /*
 819                                  * The page is mapped by this process but not
 820                                  * both accessed and modified.  It is also
 821                                  * managed.  Acquire the object lock so that
 822                                  * other mappings might be examined.
 823                                  */
 824                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(locked_pa);
 825                                 if (m->object != object) {
 826                                         if (object != NULL)
 827                                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
 828                                         object = m->object;
 829                                         locked = VM_OBJECT_TRYWLOCK(object);
 830                                         vm_page_unlock(m);
 831                                         if (!locked) {
 832                                                 VM_OBJECT_WLOCK(object);
 833                                                 vm_page_lock(m);
 834                                                 goto retry;
 835                                         }
 836                                 } else
 837                                         vm_page_unlock(m);
 838                                 KASSERT(m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL,
 839                                     ("mincore: page %p is mapped but invalid",
 840                                     m));
 841                         } else if (mincoreinfo == 0) {
 842                                 /*
 843                                  * The page is not mapped by this process.  If
 844                                  * the object implements managed pages, then
 845                                  * determine if the page is resident so that
 846                                  * the mappings might be examined.
 847                                  */
 848                                 if (current->object.vm_object != object) {
 849                                         if (object != NULL)
 850                                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
 851                                         object = current->object.vm_object;
 852                                         VM_OBJECT_WLOCK(object);
 853                                 }
 854                                 if (object->type == OBJT_DEFAULT ||
 855                                     object->type == OBJT_SWAP ||
 856                                     object->type == OBJT_VNODE) {
 857                                         pindex = OFF_TO_IDX(current->offset +
 858                                             (addr - current->start));
 859                                         m = vm_page_lookup(object, pindex);
 860                                         if (m != NULL && m->valid == 0)
 861                                                 m = NULL;
 862                                         if (m != NULL)
 863                                                 mincoreinfo = MINCORE_INCORE;
 864                                 }
 865                         }
 866                         if (m != NULL) {
 867                                 /* Examine other mappings to the page. */
 868                                 if (m->dirty == 0 && pmap_is_modified(m))
 869                                         vm_page_dirty(m);
 870                                 if (m->dirty != 0)
 871                                         mincoreinfo |= MINCORE_MODIFIED_OTHER;
 872                                 /*
 873                                  * The first test for PGA_REFERENCED is an
 874                                  * optimization.  The second test is
 875                                  * required because a concurrent pmap
 876                                  * operation could clear the last reference
 877                                  * and set PGA_REFERENCED before the call to
 878                                  * pmap_is_referenced().
 879                                  */
 880                                 if ((m->aflags & PGA_REFERENCED) != 0 ||
 881                                     pmap_is_referenced(m) ||
 882                                     (m->aflags & PGA_REFERENCED) != 0)
 883                                         mincoreinfo |= MINCORE_REFERENCED_OTHER;
 884                         }
 885                         if (object != NULL)
 886                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
 887
 888                         /*
 889                          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
 890                          * the map, we release the lock.
 891                          */
 892                         vm_map_unlock_read(map);
 893
 894                         /*
 895                          * calculate index into user supplied byte vector
 896                          */
 897                         vecindex = atop(addr - first_addr);
 898
 899                         /*
 900                          * If we have skipped map entries, we need to make sure that
 901                          * the byte vector is zeroed for those skipped entries.
 902                          */
 903                         while ((lastvecindex + 1) < vecindex) {
 904                                 ++lastvecindex;
 905                                 error = subyte(vec + lastvecindex, 0);
 906                                 if (error) {
 907                                         error = EFAULT;
 908                                         goto done2;
 909                                 }
 910                         }
 911
 912                         /*
 913                          * Pass the page information to the user
 914                          */
 915                         error = subyte(vec + vecindex, mincoreinfo);
 916                         if (error) {
 917                                 error = EFAULT;
 918                                 goto done2;
 919                         }
 920
 921                         /*
 922                          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
 923                          * output may be invalid.
 924                          */
 925                         vm_map_lock_read(map);
 926                         if (timestamp != map->timestamp)
 927                                 goto RestartScan;
 928
 929                         lastvecindex = vecindex;
 930                         addr += PAGE_SIZE;
 931                 }
 932         }
 933
 934         /*
 935          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
 936          * the map, we release the lock.
 937          */
 938         vm_map_unlock_read(map);
 939
 940         /*
 941          * Zero the last entries in the byte vector.
 942          */
 943         vecindex = atop(end - first_addr);
 944         while ((lastvecindex + 1) < vecindex) {
 945                 ++lastvecindex;
 946                 error = subyte(vec + lastvecindex, 0);
 947                 if (error) {
 948                         error = EFAULT;
 949                         goto done2;
 950                 }
 951         }
 952
 953         /*
 954          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
 955          * output may be invalid.
 956          */
 957         vm_map_lock_read(map);
 958         if (timestamp != map->timestamp)
 959                 goto RestartScan;
 960         vm_map_unlock_read(map);
 961 done2:
 962         return (error);
 963 }
 964
 965 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 966 struct mlock_args {
 967         const void *addr;
 968         size_t len;
 969 };
 970 #endif
 971 int
 972 sys_mlock(struct thread *td, struct mlock_args *uap)
 973 {
 974
 975         return (kern_mlock(td->td_proc, td->td_ucred,
 976             __DECONST(uintptr_t, uap->addr), uap->len));
 977 }
 978
 979 int
 980 kern_mlock(struct proc *proc, struct ucred *cred, uintptr_t addr0, size_t len)
 981 {
 982         vm_offset_t addr, end, last, start;
 983         vm_size_t npages, size;
 984         vm_map_t map;
 985         unsigned long nsize;
 986         int error;
 987
 988         error = priv_check_cred(cred, PRIV_VM_MLOCK, 0);
 989         if (error)
 990                 return (error);
 991         addr = addr0;
 992         size = len;
 993         last = addr + size;
 994         start = trunc_page(addr);
 995         end = round_page(last);
 996         if (last < addr || end < addr)
 997                 return (EINVAL);
 998         npages = atop(end - start);
 999         if (npages > vm_page_max_wired)
1000                 return (ENOMEM);
1001         map = &proc->p_vmspace->vm_map;
1002         PROC_LOCK(proc);
1003         nsize = ptoa(npages + pmap_wired_count(map->pmap));
1004         if (nsize > lim_cur_proc(proc, RLIMIT_MEMLOCK)) {
1005                 PROC_UNLOCK(proc);
1006                 return (ENOMEM);
1007         }
1008         PROC_UNLOCK(proc);
1009         if (npages + vm_wire_count() > vm_page_max_wired)
1010                 return (EAGAIN);
1011 #ifdef RACCT
1012         if (racct_enable) {
1013                 PROC_LOCK(proc);
1014                 error = racct_set(proc, RACCT_MEMLOCK, nsize);
1015                 PROC_UNLOCK(proc);
1016                 if (error != 0)
1017                         return (ENOMEM);
1018         }
1019 #endif
1020         error = vm_map_wire(map, start, end,
1021             VM_MAP_WIRE_USER | VM_MAP_WIRE_NOHOLES);
1022 #ifdef RACCT
1023         if (racct_enable && error != KERN_SUCCESS) {
1024                 PROC_LOCK(proc);
1025                 racct_set(proc, RACCT_MEMLOCK,
1026                     ptoa(pmap_wired_count(map->pmap)));
1027                 PROC_UNLOCK(proc);
1028         }
1029 #endif
1030         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
1031 }
1032
1033 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1034 struct mlockall_args {
1035         int     how;
1036 };
1037 #endif
1038
1039 int
1040 sys_mlockall(struct thread *td, struct mlockall_args *uap)
1041 {
1042         vm_map_t map;
1043         int error;
1044
1045         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
1046         error = priv_check(td, PRIV_VM_MLOCK);
1047         if (error)
1048                 return (error);
1049
1050         if ((uap->how == 0) || ((uap->how & ~(MCL_CURRENT|MCL_FUTURE)) != 0))
1051                 return (EINVAL);
1052
1053         /*
1054          * If wiring all pages in the process would cause it to exceed
1055          * a hard resource limit, return ENOMEM.
1056          */
1057         if (!old_mlock && uap->how & MCL_CURRENT) {
1058                 if (map->size > lim_cur(td, RLIMIT_MEMLOCK))
1059                         return (ENOMEM);
1060         }
1061 #ifdef RACCT
1062         if (racct_enable) {
1063                 PROC_LOCK(td->td_proc);
1064                 error = racct_set(td->td_proc, RACCT_MEMLOCK, map->size);
1065                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
1066                 if (error != 0)
1067                         return (ENOMEM);
1068         }
1069 #endif
1070
1071         if (uap->how & MCL_FUTURE) {
1072                 vm_map_lock(map);
1073                 vm_map_modflags(map, MAP_WIREFUTURE, 0);
1074                 vm_map_unlock(map);
1075                 error = 0;
1076         }
1077
1078         if (uap->how & MCL_CURRENT) {
1079                 /*
1080                  * P1003.1-2001 mandates that all currently mapped pages
1081                  * will be memory resident and locked (wired) upon return
1082                  * from mlockall(). vm_map_wire() will wire pages, by
1083                  * calling vm_fault_wire() for each page in the region.
1084                  */
1085                 error = vm_map_wire(map, vm_map_min(map), vm_map_max(map),
1086                     VM_MAP_WIRE_USER|VM_MAP_WIRE_HOLESOK);
1087                 error = (error == KERN_SUCCESS ? 0 : EAGAIN);
1088         }
1089 #ifdef RACCT
1090         if (racct_enable && error != KERN_SUCCESS) {
1091                 PROC_LOCK(td->td_proc);
1092                 racct_set(td->td_proc, RACCT_MEMLOCK,
1093                     ptoa(pmap_wired_count(map->pmap)));
1094                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
1095         }
1096 #endif
1097
1098         return (error);
1099 }
1100
1101 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1102 struct munlockall_args {
1103         register_t dummy;
1104 };
1105 #endif
1106
1107 int
1108 sys_munlockall(struct thread *td, struct munlockall_args *uap)
1109 {
1110         vm_map_t map;
1111         int error;
1112
1113         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
1114         error = priv_check(td, PRIV_VM_MUNLOCK);
1115         if (error)
1116                 return (error);
1117
1118         /* Clear the MAP_WIREFUTURE flag from this vm_map. */
1119         vm_map_lock(map);
1120         vm_map_modflags(map, 0, MAP_WIREFUTURE);
1121         vm_map_unlock(map);
1122
1123         /* Forcibly unwire all pages. */
1124         error = vm_map_unwire(map, vm_map_min(map), vm_map_max(map),
1125             VM_MAP_WIRE_USER|VM_MAP_WIRE_HOLESOK);
1126 #ifdef RACCT
1127         if (racct_enable && error == KERN_SUCCESS) {
1128                 PROC_LOCK(td->td_proc);
1129                 racct_set(td->td_proc, RACCT_MEMLOCK, 0);
1130                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
1131         }
1132 #endif
1133
1134         return (error);
1135 }
1136
1137 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1138 struct munlock_args {
1139         const void *addr;
1140         size_t len;
1141 };
1142 #endif
1143 int
1144 sys_munlock(struct thread *td, struct munlock_args *uap)
1145 {
1146
1147         return (kern_munlock(td, (uintptr_t)uap->addr, uap->len));
1148 }
1149
1150 int
1151 kern_munlock(struct thread *td, uintptr_t addr0, size_t size)
1152 {
1153         vm_offset_t addr, end, last, start;
1154 #ifdef RACCT
1155         vm_map_t map;
1156 #endif
1157         int error;
1158
1159         error = priv_check(td, PRIV_VM_MUNLOCK);
1160         if (error)
1161                 return (error);
1162         addr = addr0;
1163         last = addr + size;
1164         start = trunc_page(addr);
1165         end = round_page(last);
1166         if (last < addr || end < addr)
1167                 return (EINVAL);
1168         error = vm_map_unwire(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map, start, end,
1169             VM_MAP_WIRE_USER | VM_MAP_WIRE_NOHOLES);
1170 #ifdef RACCT
1171         if (racct_enable && error == KERN_SUCCESS) {
1172                 PROC_LOCK(td->td_proc);
1173                 map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
1174                 racct_set(td->td_proc, RACCT_MEMLOCK,
1175                     ptoa(pmap_wired_count(map->pmap)));
1176                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
1177         }
1178 #endif
1179         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
1180 }
1181
1182 /*
1183  * vm_mmap_vnode()
1184  *
1185  * Helper function for vm_mmap.  Perform sanity check specific for mmap
1186  * operations on vnodes.
1187  */
1188 int
1189 vm_mmap_vnode(struct thread *td, vm_size_t objsize,
1190     vm_prot_t prot, vm_prot_t *maxprotp, int *flagsp,
1191     struct vnode *vp, vm_ooffset_t *foffp, vm_object_t *objp,
1192     boolean_t *writecounted)
1193 {
1194         struct vattr va;
1195         vm_object_t obj;
1196         vm_ooffset_t foff;
1197         struct ucred *cred;
1198         int error, flags, locktype;
1199
1200         cred = td->td_ucred;
1201         if ((*maxprotp & VM_PROT_WRITE) && (*flagsp & MAP_SHARED))
1202                 locktype = LK_EXCLUSIVE;
1203         else
1204                 locktype = LK_SHARED;
1205         if ((error = vget(vp, locktype, td)) != 0)
1206                 return (error);
1207         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
1208         foff = *foffp;
1209         flags = *flagsp;
1210         obj = vp->v_object;
1211         if (vp->v_type == VREG) {
1212                 /*
1213                  * Get the proper underlying object
1214                  */
1215                 if (obj == NULL) {
1216                         error = EINVAL;
1217                         goto done;
1218                 }
1219                 if (obj->type == OBJT_VNODE && obj->handle != vp) {
1220                         vput(vp);
1221                         vp = (struct vnode *)obj->handle;
1222                         /*
1223                          * Bypass filesystems obey the mpsafety of the
1224                          * underlying fs.  Tmpfs never bypasses.
1225                          */
1226                         error = vget(vp, locktype, td);
1227                         if (error != 0)
1228                                 return (error);
1229                 }
1230                 if (locktype == LK_EXCLUSIVE) {
1231                         *writecounted = TRUE;
1232                         vnode_pager_update_writecount(obj, 0, objsize);
1233                 }
1234         } else {
1235                 error = EINVAL;
1236                 goto done;
1237         }
1238         if ((error = VOP_GETATTR(vp, &va, cred)))
1239                 goto done;
1240 #ifdef MAC
1241         /* This relies on VM_PROT_* matching PROT_*. */
1242         error = mac_vnode_check_mmap(cred, vp, (int)prot, flags);
1243         if (error != 0)
1244                 goto done;
1245 #endif
1246         if ((flags & MAP_SHARED) != 0) {
1247                 if ((va.va_flags & (SF_SNAPSHOT|IMMUTABLE|APPEND)) != 0) {
1248                         if (prot & VM_PROT_WRITE) {
1249                                 error = EPERM;
1250                                 goto done;
1251                         }
1252                         *maxprotp &= ~VM_PROT_WRITE;
1253                 }
1254         }
1255         /*
1256          * If it is a regular file without any references
1257          * we do not need to sync it.
1258          * Adjust object size to be the size of actual file.
1259          */
1260         objsize = round_page(va.va_size);
1261         if (va.va_nlink == 0)
1262                 flags |= MAP_NOSYNC;
1263         if (obj->type == OBJT_VNODE) {
1264                 obj = vm_pager_allocate(OBJT_VNODE, vp, objsize, prot, foff,
1265                     cred);
1266                 if (obj == NULL) {
1267                         error = ENOMEM;
1268                         goto done;
1269                 }
1270         } else {
1271                 KASSERT(obj->type == OBJT_DEFAULT || obj->type == OBJT_SWAP,
1272                     ("wrong object type"));
1273                 VM_OBJECT_WLOCK(obj);
1274                 vm_object_reference_locked(obj);
1275 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
1276                 vm_object_color(obj, 0);
1277 #endif
1278                 VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
1279         }
1280         *objp = obj;
1281         *flagsp = flags;
1282
1283         vfs_mark_atime(vp, cred);
1284
1285 done:
1286         if (error != 0 && *writecounted) {
1287                 *writecounted = FALSE;
1288                 vnode_pager_update_writecount(obj, objsize, 0);
1289         }
1290         vput(vp);
1291         return (error);
1292 }
1293
1294 /*
1295  * vm_mmap_cdev()
1296  *
1297  * Helper function for vm_mmap.  Perform sanity check specific for mmap
1298  * operations on cdevs.
1299  */
1300 int
1301 vm_mmap_cdev(struct thread *td, vm_size_t objsize, vm_prot_t prot,
1302     vm_prot_t *maxprotp, int *flagsp, struct cdev *cdev, struct cdevsw *dsw,
1303     vm_ooffset_t *foff, vm_object_t *objp)
1304 {
1305         vm_object_t obj;
1306         int error, flags;
1307
1308         flags = *flagsp;
1309
1310         if (dsw->d_flags & D_MMAP_ANON) {
1311                 *objp = NULL;
1312                 *foff = 0;
1313                 *maxprotp = VM_PROT_ALL;
1314                 *flagsp |= MAP_ANON;
1315                 return (0);
1316         }
1317         /*
1318          * cdevs do not provide private mappings of any kind.
1319          */
1320         if ((*maxprotp & VM_PROT_WRITE) == 0 &&
1321             (prot & VM_PROT_WRITE) != 0)
1322                 return (EACCES);
1323         if (flags & (MAP_PRIVATE|MAP_COPY))
1324                 return (EINVAL);
1325         /*
1326          * Force device mappings to be shared.
1327          */
1328         flags |= MAP_SHARED;
1329 #ifdef MAC_XXX
1330         error = mac_cdev_check_mmap(td->td_ucred, cdev, (int)prot);
1331         if (error != 0)
1332                 return (error);
1333 #endif
1334         /*
1335          * First, try d_mmap_single().  If that is not implemented
1336          * (returns ENODEV), fall back to using the device pager.
1337          * Note that d_mmap_single() must return a reference to the
1338          * object (it needs to bump the reference count of the object
1339          * it returns somehow).
1340          *
1341          * XXX assumes VM_PROT_* == PROT_*
1342          */
1343         error = dsw->d_mmap_single(cdev, foff, objsize, objp, (int)prot);
1344         if (error != ENODEV)
1345                 return (error);
1346         obj = vm_pager_allocate(OBJT_DEVICE, cdev, objsize, prot, *foff,
1347             td->td_ucred);
1348         if (obj == NULL)
1349                 return (EINVAL);
1350         *objp = obj;
1351         *flagsp = flags;
1352         return (0);
1353 }
1354
1355 /*
1356  * vm_mmap()
1357  *
1358  * Internal version of mmap used by exec, sys5 shared memory, and
1359  * various device drivers.  Handle is either a vnode pointer, a
1360  * character device, or NULL for MAP_ANON.
1361  */
1362 int
1363 vm_mmap(vm_map_t map, vm_offset_t *addr, vm_size_t size, vm_prot_t prot,
1364         vm_prot_t maxprot, int flags,
1365         objtype_t handle_type, void *handle,
1366         vm_ooffset_t foff)
1367 {
1368         vm_object_t object;
1369         struct thread *td = curthread;
1370         int error;
1371         boolean_t writecounted;
1372
1373         if (size == 0)
1374                 return (EINVAL);
1375
1376         size = round_page(size);
1377         object = NULL;
1378         writecounted = FALSE;
1379
1380         /*
1381          * Lookup/allocate object.
1382          */
1383         switch (handle_type) {
1384         case OBJT_DEVICE: {
1385                 struct cdevsw *dsw;
1386                 struct cdev *cdev;
1387                 int ref;
1388
1389                 cdev = handle;
1390                 dsw = dev_refthread(cdev, &ref);
1391                 if (dsw == NULL)
1392                         return (ENXIO);
1393                 error = vm_mmap_cdev(td, size, prot, &maxprot, &flags, cdev,
1394                     dsw, &foff, &object);
1395                 dev_relthread(cdev, ref);
1396                 break;
1397         }
1398         case OBJT_VNODE:
1399                 error = vm_mmap_vnode(td, size, prot, &maxprot, &flags,
1400                     handle, &foff, &object, &writecounted);
1401                 break;
1402         case OBJT_DEFAULT:
1403                 if (handle == NULL) {
1404                         error = 0;
1405                         break;
1406                 }
1407                 /* FALLTHROUGH */
1408         default:
1409                 error = EINVAL;
1410                 break;
1411         }
1412         if (error)
1413                 return (error);
1414
1415         error = vm_mmap_object(map, addr, size, prot, maxprot, flags, object,
1416             foff, writecounted, td);
1417         if (error != 0 && object != NULL) {
1418                 /*
1419                  * If this mapping was accounted for in the vnode's
1420                  * writecount, then undo that now.
1421                  */
1422                 if (writecounted)
1423                         vnode_pager_release_writecount(object, 0, size);
1424                 vm_object_deallocate(object);
1425         }
1426         return (error);
1427 }
1428
1429 /*
1430  * Internal version of mmap that maps a specific VM object into an
1431  * map.  Called by mmap for MAP_ANON, vm_mmap, shm_mmap, and vn_mmap.
1432  */
1433 int
1434 vm_mmap_object(vm_map_t map, vm_offset_t *addr, vm_size_t size, vm_prot_t prot,
1435     vm_prot_t maxprot, int flags, vm_object_t object, vm_ooffset_t foff,
1436     boolean_t writecounted, struct thread *td)
1437 {
1438         boolean_t curmap, fitit;
1439         vm_offset_t max_addr;
1440         int docow, error, findspace, rv;
1441
1442         curmap = map == &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
1443         if (curmap) {
1444                 RACCT_PROC_LOCK(td->td_proc);
1445                 if (map->size + size > lim_cur(td, RLIMIT_VMEM)) {
1446                         RACCT_PROC_UNLOCK(td->td_proc);
1447                         return (ENOMEM);
1448                 }
1449                 if (racct_set(td->td_proc, RACCT_VMEM, map->size + size)) {
1450                         RACCT_PROC_UNLOCK(td->td_proc);
1451                         return (ENOMEM);
1452                 }
1453                 if (!old_mlock && map->flags & MAP_WIREFUTURE) {
1454                         if (ptoa(pmap_wired_count(map->pmap)) + size >
1455                             lim_cur(td, RLIMIT_MEMLOCK)) {
1456                                 racct_set_force(td->td_proc, RACCT_VMEM,
1457                                     map->size);
1458                                 RACCT_PROC_UNLOCK(td->td_proc);
1459                                 return (ENOMEM);
1460                         }
1461                         error = racct_set(td->td_proc, RACCT_MEMLOCK,
1462                             ptoa(pmap_wired_count(map->pmap)) + size);
1463                         if (error != 0) {
1464                                 racct_set_force(td->td_proc, RACCT_VMEM,
1465                                     map->size);
1466                                 RACCT_PROC_UNLOCK(td->td_proc);
1467                                 return (error);
1468                         }
1469                 }
1470                 RACCT_PROC_UNLOCK(td->td_proc);
1471         }
1472
1473         /*
1474          * We currently can only deal with page aligned file offsets.
1475          * The mmap() system call already enforces this by subtracting
1476          * the page offset from the file offset, but checking here
1477          * catches errors in device drivers (e.g. d_single_mmap()
1478          * callbacks) and other internal mapping requests (such as in
1479          * exec).
1480          */
1481         if (foff & PAGE_MASK)
1482                 return (EINVAL);
1483
1484         if ((flags & MAP_FIXED) == 0) {
1485                 fitit = TRUE;
1486                 *addr = round_page(*addr);
1487         } else {
1488                 if (*addr != trunc_page(*addr))
1489                         return (EINVAL);
1490                 fitit = FALSE;
1491         }
1492
1493         if (flags & MAP_ANON) {
1494                 if (object != NULL || foff != 0)
1495                         return (EINVAL);
1496                 docow = 0;
1497         } else if (flags & MAP_PREFAULT_READ)
1498                 docow = MAP_PREFAULT;
1499         else
1500                 docow = MAP_PREFAULT_PARTIAL;
1501
1502         if ((flags & (MAP_ANON|MAP_SHARED)) == 0)
1503                 docow |= MAP_COPY_ON_WRITE;
1504         if (flags & MAP_NOSYNC)
1505                 docow |= MAP_DISABLE_SYNCER;
1506         if (flags & MAP_NOCORE)
1507                 docow |= MAP_DISABLE_COREDUMP;
1508         /* Shared memory is also shared with children. */
1509         if (flags & MAP_SHARED)
1510                 docow |= MAP_INHERIT_SHARE;
1511         if (writecounted)
1512                 docow |= MAP_VN_WRITECOUNT;
1513         if (flags & MAP_STACK) {
1514                 if (object != NULL)
1515                         return (EINVAL);
1516                 docow |= MAP_STACK_GROWS_DOWN;
1517         }
1518         if ((flags & MAP_EXCL) != 0)
1519                 docow |= MAP_CHECK_EXCL;
1520         if ((flags & MAP_GUARD) != 0)
1521                 docow |= MAP_CREATE_GUARD;
1522
1523         if (fitit) {
1524                 if ((flags & MAP_ALIGNMENT_MASK) == MAP_ALIGNED_SUPER)
1525                         findspace = VMFS_SUPER_SPACE;
1526                 else if ((flags & MAP_ALIGNMENT_MASK) != 0)
1527                         findspace = VMFS_ALIGNED_SPACE(flags >>
1528                             MAP_ALIGNMENT_SHIFT);
1529                 else
1530                         findspace = VMFS_OPTIMAL_SPACE;
1531                 max_addr = 0;
1532 #ifdef MAP_32BIT
1533                 if ((flags & MAP_32BIT) != 0)
1534                         max_addr = MAP_32BIT_MAX_ADDR;
1535 #endif
1536                 if (curmap) {
1537                         rv = vm_map_find_min(map, object, foff, addr, size,
1538                             round_page((vm_offset_t)td->td_proc->p_vmspace->
1539                             vm_daddr + lim_max(td, RLIMIT_DATA)), max_addr,
1540                             findspace, prot, maxprot, docow);
1541                 } else {
1542                         rv = vm_map_find(map, object, foff, addr, size,
1543                             max_addr, findspace, prot, maxprot, docow);
1544                 }
1545         } else {
1546                 rv = vm_map_fixed(map, object, foff, *addr, size,
1547                     prot, maxprot, docow);
1548         }
1549
1550         if (rv == KERN_SUCCESS) {
1551                 /*
1552                  * If the process has requested that all future mappings
1553                  * be wired, then heed this.
1554                  */
1555                 if (map->flags & MAP_WIREFUTURE) {
1556                         vm_map_wire(map, *addr, *addr + size,
1557                             VM_MAP_WIRE_USER | ((flags & MAP_STACK) ?
1558                             VM_MAP_WIRE_HOLESOK : VM_MAP_WIRE_NOHOLES));
1559                 }
1560         }
1561         return (vm_mmap_to_errno(rv));
1562 }
1563
1564 /*
1565  * Translate a Mach VM return code to zero on success or the appropriate errno
1566  * on failure.
1567  */
1568 int
1569 vm_mmap_to_errno(int rv)
1570 {
1571
1572         switch (rv) {
1573         case KERN_SUCCESS:
1574                 return (0);
1575         case KERN_INVALID_ADDRESS:
1576         case KERN_NO_SPACE:
1577                 return (ENOMEM);
1578         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
1579                 return (EACCES);
1580         default:
1581                 return (EINVAL);
1582         }
1583 }