sys/vm/vm_mmap.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1988 University of Utah.
   3  * Copyright (c) 1991, 1993
   4  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
   8  * Science Department.
   9  *
  10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  11  * modification, are permitted provided that the following conditions
  12  * are met:
  13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  18  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  19  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  20  *    without specific prior written permission.
  21  *
  22  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  23  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  24  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  25  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  26  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  27  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  28  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  29  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  30  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  31  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  32  * SUCH DAMAGE.
  33  *
  34  * from: Utah $Hdr: vm_mmap.c 1.6 91/10/21$
  35  *
  36  *      @(#)vm_mmap.c   8.4 (Berkeley) 1/12/94
  37  */
  38
  39 /*
  40  * Mapped file (mmap) interface to VM
  41  */
  42
  43 #include <sys/cdefs.h>
  44 __FBSDID("$FreeBSD$");
  45
  46 #include "opt_compat.h"
  47 #include "opt_mac.h"
  48
  49 #include <sys/param.h>
  50 #include <sys/systm.h>
  51 #include <sys/kernel.h>
  52 #include <sys/lock.h>
  53 #include <sys/mutex.h>
  54 #include <sys/sysproto.h>
  55 #include <sys/filedesc.h>
  56 #include <sys/proc.h>
  57 #include <sys/resource.h>
  58 #include <sys/resourcevar.h>
  59 #include <sys/vnode.h>
  60 #include <sys/fcntl.h>
  61 #include <sys/file.h>
  62 #include <sys/mac.h>
  63 #include <sys/mman.h>
  64 #include <sys/mount.h>
  65 #include <sys/conf.h>
  66 #include <sys/stat.h>
  67 #include <sys/vmmeter.h>
  68 #include <sys/sysctl.h>
  69
  70 #include <vm/vm.h>
  71 #include <vm/vm_param.h>
  72 #include <vm/pmap.h>
  73 #include <vm/vm_map.h>
  74 #include <vm/vm_object.h>
  75 #include <vm/vm_page.h>
  76 #include <vm/vm_pager.h>
  77 #include <vm/vm_pageout.h>
  78 #include <vm/vm_extern.h>
  79 #include <vm/vm_page.h>
  80 #include <vm/vm_kern.h>
  81
  82 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
  83 struct sbrk_args {
  84         int incr;
  85 };
  86 #endif
  87
  88 static int max_proc_mmap;
  89 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, max_proc_mmap, CTLFLAG_RW, &max_proc_mmap, 0, "");
  90
  91 /*
  92  * Set the maximum number of vm_map_entry structures per process.  Roughly
  93  * speaking vm_map_entry structures are tiny, so allowing them to eat 1/100
  94  * of our KVM malloc space still results in generous limits.  We want a
  95  * default that is good enough to prevent the kernel running out of resources
  96  * if attacked from compromised user account but generous enough such that
  97  * multi-threaded processes are not unduly inconvenienced.
  98  */
  99 static void vmmapentry_rsrc_init(void *);
 100 SYSINIT(vmmersrc, SI_SUB_KVM_RSRC, SI_ORDER_FIRST, vmmapentry_rsrc_init, NULL)
 101
 102 static void
 103 vmmapentry_rsrc_init(dummy)
 104         void *dummy;
 105 {
 106     max_proc_mmap = vm_kmem_size / sizeof(struct vm_map_entry);
 107     max_proc_mmap /= 100;
 108 }
 109
 110 static int vm_mmap_vnode(struct thread *, vm_size_t, vm_prot_t, vm_prot_t *,
 111     int *, struct vnode *, vm_ooffset_t, vm_object_t *);
 112
 113 /*
 114  * MPSAFE
 115  */
 116 /* ARGSUSED */
 117 int
 118 sbrk(td, uap)
 119         struct thread *td;
 120         struct sbrk_args *uap;
 121 {
 122         /* Not yet implemented */
 123         /* mtx_lock(&Giant); */
 124         /* mtx_unlock(&Giant); */
 125         return (EOPNOTSUPP);
 126 }
 127
 128 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 129 struct sstk_args {
 130         int incr;
 131 };
 132 #endif
 133
 134 /*
 135  * MPSAFE
 136  */
 137 /* ARGSUSED */
 138 int
 139 sstk(td, uap)
 140         struct thread *td;
 141         struct sstk_args *uap;
 142 {
 143         /* Not yet implemented */
 144         /* mtx_lock(&Giant); */
 145         /* mtx_unlock(&Giant); */
 146         return (EOPNOTSUPP);
 147 }
 148
 149 #if defined(COMPAT_43)
 150 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 151 struct getpagesize_args {
 152         int dummy;
 153 };
 154 #endif
 155
 156 /* ARGSUSED */
 157 int
 158 ogetpagesize(td, uap)
 159         struct thread *td;
 160         struct getpagesize_args *uap;
 161 {
 162         /* MP SAFE */
 163         td->td_retval[0] = PAGE_SIZE;
 164         return (0);
 165 }
 166 #endif                          /* COMPAT_43 */
 167
 168
 169 /*
 170  * Memory Map (mmap) system call.  Note that the file offset
 171  * and address are allowed to be NOT page aligned, though if
 172  * the MAP_FIXED flag it set, both must have the same remainder
 173  * modulo the PAGE_SIZE (POSIX 1003.1b).  If the address is not
 174  * page-aligned, the actual mapping starts at trunc_page(addr)
 175  * and the return value is adjusted up by the page offset.
 176  *
 177  * Generally speaking, only character devices which are themselves
 178  * memory-based, such as a video framebuffer, can be mmap'd.  Otherwise
 179  * there would be no cache coherency between a descriptor and a VM mapping
 180  * both to the same character device.
 181  *
 182  * Block devices can be mmap'd no matter what they represent.  Cache coherency
 183  * is maintained as long as you do not write directly to the underlying
 184  * character device.
 185  */
 186 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 187 struct mmap_args {
 188         void *addr;
 189         size_t len;
 190         int prot;
 191         int flags;
 192         int fd;
 193         long pad;
 194         off_t pos;
 195 };
 196 #endif
 197
 198 /*
 199  * MPSAFE
 200  */
 201 int
 202 mmap(td, uap)
 203         struct thread *td;
 204         struct mmap_args *uap;
 205 {
 206         struct file *fp;
 207         struct vnode *vp;
 208         vm_offset_t addr;
 209         vm_size_t size, pageoff;
 210         vm_prot_t prot, maxprot;
 211         void *handle;
 212         int flags, error;
 213         off_t pos;
 214         struct vmspace *vms = td->td_proc->p_vmspace;
 215
 216         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 217         size = uap->len;
 218         prot = uap->prot & VM_PROT_ALL;
 219         flags = uap->flags;
 220         pos = uap->pos;
 221
 222         fp = NULL;
 223         /* make sure mapping fits into numeric range etc */
 224         if ((ssize_t) uap->len < 0 ||
 225             ((flags & MAP_ANON) && uap->fd != -1))
 226                 return (EINVAL);
 227
 228         if (flags & MAP_STACK) {
 229                 if ((uap->fd != -1) ||
 230                     ((prot & (PROT_READ | PROT_WRITE)) != (PROT_READ | PROT_WRITE)))
 231                         return (EINVAL);
 232                 flags |= MAP_ANON;
 233                 pos = 0;
 234         }
 235
 236         /*
 237          * Align the file position to a page boundary,
 238          * and save its page offset component.
 239          */
 240         pageoff = (pos & PAGE_MASK);
 241         pos -= pageoff;
 242
 243         /* Adjust size for rounding (on both ends). */
 244         size += pageoff;                        /* low end... */
 245         size = (vm_size_t) round_page(size);    /* hi end */
 246
 247         /*
 248          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 249          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 250          */
 251         if (flags & MAP_FIXED) {
 252                 /*
 253                  * The specified address must have the same remainder
 254                  * as the file offset taken modulo PAGE_SIZE, so it
 255                  * should be aligned after adjustment by pageoff.
 256                  */
 257                 addr -= pageoff;
 258                 if (addr & PAGE_MASK)
 259                         return (EINVAL);
 260                 /* Address range must be all in user VM space. */
 261                 if (addr < vm_map_min(&vms->vm_map) ||
 262                     addr + size > vm_map_max(&vms->vm_map))
 263                         return (EINVAL);
 264                 if (addr + size < addr)
 265                         return (EINVAL);
 266         } else {
 267         /*
 268          * XXX for non-fixed mappings where no hint is provided or
 269          * the hint would fall in the potential heap space,
 270          * place it after the end of the largest possible heap.
 271          *
 272          * There should really be a pmap call to determine a reasonable
 273          * location.
 274          */
 275                 PROC_LOCK(td->td_proc);
 276                 if (addr == 0 ||
 277                     (addr >= round_page((vm_offset_t)vms->vm_taddr) &&
 278                     addr < round_page((vm_offset_t)vms->vm_daddr +
 279                     lim_max(td->td_proc, RLIMIT_DATA))))
 280                         addr = round_page((vm_offset_t)vms->vm_daddr +
 281                             lim_max(td->td_proc, RLIMIT_DATA));
 282                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
 283         }
 284         if (flags & MAP_ANON) {
 285                 /*
 286                  * Mapping blank space is trivial.
 287                  */
 288                 handle = NULL;
 289                 maxprot = VM_PROT_ALL;
 290                 pos = 0;
 291         } else {
 292                 /*
 293                  * Mapping file, get fp for validation. Obtain vnode and make
 294                  * sure it is of appropriate type.
 295                  * don't let the descriptor disappear on us if we block
 296                  */
 297                 if ((error = fget(td, uap->fd, &fp)) != 0)
 298                         goto done;
 299                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
 300                         error = EINVAL;
 301                         goto done;
 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 = fp->f_vnode;
 314                 /*
 315                  * Ensure that file and memory protections are
 316                  * compatible.  Note that we only worry about
 317                  * writability if mapping is shared; in this case,
 318                  * current and max prot are dictated by the open file.
 319                  * XXX use the vnode instead?  Problem is: what
 320                  * credentials do we use for determination? What if
 321                  * proc does a setuid?
 322                  */
 323                 if (vp->v_mount != NULL && vp->v_mount->mnt_flag & MNT_NOEXEC)
 324                         maxprot = VM_PROT_NONE;
 325                 else
 326                         maxprot = VM_PROT_EXECUTE;
 327                 if (fp->f_flag & FREAD) {
 328                         maxprot |= VM_PROT_READ;
 329                 } else if (prot & PROT_READ) {
 330                         error = EACCES;
 331                         goto done;
 332                 }
 333                 /*
 334                  * If we are sharing potential changes (either via
 335                  * MAP_SHARED or via the implicit sharing of character
 336                  * device mappings), and we are trying to get write
 337                  * permission although we opened it without asking
 338                  * for it, bail out.
 339                  */
 340                 if ((flags & MAP_SHARED) != 0) {
 341                         if ((fp->f_flag & FWRITE) != 0) {
 342                                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
 343                         } else if ((prot & PROT_WRITE) != 0) {
 344                                 error = EACCES;
 345                                 goto done;
 346                         }
 347                 } else if (vp->v_type != VCHR || (fp->f_flag & FWRITE) != 0) {
 348                         maxprot |= VM_PROT_WRITE;
 349                 }
 350                 handle = (void *)vp;
 351         }
 352
 353         /*
 354          * Do not allow more then a certain number of vm_map_entry structures
 355          * per process.  Scale with the number of rforks sharing the map
 356          * to make the limit reasonable for threads.
 357          */
 358         if (max_proc_mmap &&
 359             vms->vm_map.nentries >= max_proc_mmap * vms->vm_refcnt) {
 360                 error = ENOMEM;
 361                 goto done;
 362         }
 363
 364         error = vm_mmap(&vms->vm_map, &addr, size, prot, maxprot,
 365             flags, handle, pos);
 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 #ifdef COMPAT_43
 376 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 377 struct ommap_args {
 378         caddr_t addr;
 379         int len;
 380         int prot;
 381         int flags;
 382         int fd;
 383         long pos;
 384 };
 385 #endif
 386 int
 387 ommap(td, uap)
 388         struct thread *td;
 389         struct ommap_args *uap;
 390 {
 391         struct mmap_args nargs;
 392         static const char cvtbsdprot[8] = {
 393                 0,
 394                 PROT_EXEC,
 395                 PROT_WRITE,
 396                 PROT_EXEC | PROT_WRITE,
 397                 PROT_READ,
 398                 PROT_EXEC | PROT_READ,
 399                 PROT_WRITE | PROT_READ,
 400                 PROT_EXEC | PROT_WRITE | PROT_READ,
 401         };
 402
 403 #define OMAP_ANON       0x0002
 404 #define OMAP_COPY       0x0020
 405 #define OMAP_SHARED     0x0010
 406 #define OMAP_FIXED      0x0100
 407
 408         nargs.addr = uap->addr;
 409         nargs.len = uap->len;
 410         nargs.prot = cvtbsdprot[uap->prot & 0x7];
 411         nargs.flags = 0;
 412         if (uap->flags & OMAP_ANON)
 413                 nargs.flags |= MAP_ANON;
 414         if (uap->flags & OMAP_COPY)
 415                 nargs.flags |= MAP_COPY;
 416         if (uap->flags & OMAP_SHARED)
 417                 nargs.flags |= MAP_SHARED;
 418         else
 419                 nargs.flags |= MAP_PRIVATE;
 420         if (uap->flags & OMAP_FIXED)
 421                 nargs.flags |= MAP_FIXED;
 422         nargs.fd = uap->fd;
 423         nargs.pos = uap->pos;
 424         return (mmap(td, &nargs));
 425 }
 426 #endif                          /* COMPAT_43 */
 427
 428
 429 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 430 struct msync_args {
 431         void *addr;
 432         int len;
 433         int flags;
 434 };
 435 #endif
 436 /*
 437  * MPSAFE
 438  */
 439 int
 440 msync(td, uap)
 441         struct thread *td;
 442         struct msync_args *uap;
 443 {
 444         vm_offset_t addr;
 445         vm_size_t size, pageoff;
 446         int flags;
 447         vm_map_t map;
 448         int rv;
 449
 450         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 451         size = uap->len;
 452         flags = uap->flags;
 453
 454         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 455         addr -= pageoff;
 456         size += pageoff;
 457         size = (vm_size_t) round_page(size);
 458         if (addr + size < addr)
 459                 return (EINVAL);
 460
 461         if ((flags & (MS_ASYNC|MS_INVALIDATE)) == (MS_ASYNC|MS_INVALIDATE))
 462                 return (EINVAL);
 463
 464         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
 465
 466         /*
 467          * Clean the pages and interpret the return value.
 468          */
 469         rv = vm_map_sync(map, addr, addr + size, (flags & MS_ASYNC) == 0,
 470             (flags & MS_INVALIDATE) != 0);
 471         switch (rv) {
 472         case KERN_SUCCESS:
 473                 return (0);
 474         case KERN_INVALID_ADDRESS:
 475                 return (EINVAL);        /* Sun returns ENOMEM? */
 476         case KERN_INVALID_ARGUMENT:
 477                 return (EBUSY);
 478         default:
 479                 return (EINVAL);
 480         }
 481 }
 482
 483 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 484 struct munmap_args {
 485         void *addr;
 486         size_t len;
 487 };
 488 #endif
 489 /*
 490  * MPSAFE
 491  */
 492 int
 493 munmap(td, uap)
 494         struct thread *td;
 495         struct munmap_args *uap;
 496 {
 497         vm_offset_t addr;
 498         vm_size_t size, pageoff;
 499         vm_map_t map;
 500
 501         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 502         size = uap->len;
 503         if (size == 0)
 504                 return (EINVAL);
 505
 506         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 507         addr -= pageoff;
 508         size += pageoff;
 509         size = (vm_size_t) round_page(size);
 510         if (addr + size < addr)
 511                 return (EINVAL);
 512
 513         /*
 514          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap...
 515          */
 516         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
 517         if (addr < vm_map_min(map) || addr + size > vm_map_max(map))
 518                 return (EINVAL);
 519         vm_map_lock(map);
 520         /*
 521          * Make sure entire range is allocated.
 522          */
 523         if (!vm_map_check_protection(map, addr, addr + size, VM_PROT_NONE)) {
 524                 vm_map_unlock(map);
 525                 return (EINVAL);
 526         }
 527         /* returns nothing but KERN_SUCCESS anyway */
 528         vm_map_delete(map, addr, addr + size);
 529         vm_map_unlock(map);
 530         return (0);
 531 }
 532
 533 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 534 struct mprotect_args {
 535         const void *addr;
 536         size_t len;
 537         int prot;
 538 };
 539 #endif
 540 /*
 541  * MPSAFE
 542  */
 543 int
 544 mprotect(td, uap)
 545         struct thread *td;
 546         struct mprotect_args *uap;
 547 {
 548         vm_offset_t addr;
 549         vm_size_t size, pageoff;
 550         vm_prot_t prot;
 551
 552         addr = (vm_offset_t) uap->addr;
 553         size = uap->len;
 554         prot = uap->prot & VM_PROT_ALL;
 555 #if defined(VM_PROT_READ_IS_EXEC)
 556         if (prot & VM_PROT_READ)
 557                 prot |= VM_PROT_EXECUTE;
 558 #endif
 559
 560         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 561         addr -= pageoff;
 562         size += pageoff;
 563         size = (vm_size_t) round_page(size);
 564         if (addr + size < addr)
 565                 return (EINVAL);
 566
 567         switch (vm_map_protect(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map, addr,
 568             addr + size, prot, FALSE)) {
 569         case KERN_SUCCESS:
 570                 return (0);
 571         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
 572                 return (EACCES);
 573         }
 574         return (EINVAL);
 575 }
 576
 577 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 578 struct minherit_args {
 579         void *addr;
 580         size_t len;
 581         int inherit;
 582 };
 583 #endif
 584 /*
 585  * MPSAFE
 586  */
 587 int
 588 minherit(td, uap)
 589         struct thread *td;
 590         struct minherit_args *uap;
 591 {
 592         vm_offset_t addr;
 593         vm_size_t size, pageoff;
 594         vm_inherit_t inherit;
 595
 596         addr = (vm_offset_t)uap->addr;
 597         size = uap->len;
 598         inherit = uap->inherit;
 599
 600         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 601         addr -= pageoff;
 602         size += pageoff;
 603         size = (vm_size_t) round_page(size);
 604         if (addr + size < addr)
 605                 return (EINVAL);
 606
 607         switch (vm_map_inherit(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map, addr,
 608             addr + size, inherit)) {
 609         case KERN_SUCCESS:
 610                 return (0);
 611         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
 612                 return (EACCES);
 613         }
 614         return (EINVAL);
 615 }
 616
 617 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 618 struct madvise_args {
 619         void *addr;
 620         size_t len;
 621         int behav;
 622 };
 623 #endif
 624
 625 /*
 626  * MPSAFE
 627  */
 628 /* ARGSUSED */
 629 int
 630 madvise(td, uap)
 631         struct thread *td;
 632         struct madvise_args *uap;
 633 {
 634         vm_offset_t start, end;
 635         vm_map_t map;
 636         struct proc *p;
 637         int error;
 638
 639         /*
 640          * Check for our special case, advising the swap pager we are
 641          * "immortal."
 642          */
 643         if (uap->behav == MADV_PROTECT) {
 644                 error = suser(td);
 645                 if (error == 0) {
 646                         p = td->td_proc;
 647                         PROC_LOCK(p);
 648                         p->p_flag |= P_PROTECTED;
 649                         PROC_UNLOCK(p);
 650                 }
 651                 return (error);
 652         }
 653         /*
 654          * Check for illegal behavior
 655          */
 656         if (uap->behav < 0 || uap->behav > MADV_CORE)
 657                 return (EINVAL);
 658         /*
 659          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 660          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 661          */
 662         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
 663         if ((vm_offset_t)uap->addr < vm_map_min(map) ||
 664             (vm_offset_t)uap->addr + uap->len > vm_map_max(map))
 665                 return (EINVAL);
 666         if (((vm_offset_t) uap->addr + uap->len) < (vm_offset_t) uap->addr)
 667                 return (EINVAL);
 668
 669         /*
 670          * Since this routine is only advisory, we default to conservative
 671          * behavior.
 672          */
 673         start = trunc_page((vm_offset_t) uap->addr);
 674         end = round_page((vm_offset_t) uap->addr + uap->len);
 675
 676         if (vm_map_madvise(map, start, end, uap->behav))
 677                 return (EINVAL);
 678         return (0);
 679 }
 680
 681 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 682 struct mincore_args {
 683         const void *addr;
 684         size_t len;
 685         char *vec;
 686 };
 687 #endif
 688
 689 /*
 690  * MPSAFE
 691  */
 692 /* ARGSUSED */
 693 int
 694 mincore(td, uap)
 695         struct thread *td;
 696         struct mincore_args *uap;
 697 {
 698         vm_offset_t addr, first_addr;
 699         vm_offset_t end, cend;
 700         pmap_t pmap;
 701         vm_map_t map;
 702         char *vec;
 703         int error = 0;
 704         int vecindex, lastvecindex;
 705         vm_map_entry_t current;
 706         vm_map_entry_t entry;
 707         int mincoreinfo;
 708         unsigned int timestamp;
 709
 710         /*
 711          * Make sure that the addresses presented are valid for user
 712          * mode.
 713          */
 714         first_addr = addr = trunc_page((vm_offset_t) uap->addr);
 715         end = addr + (vm_size_t)round_page(uap->len);
 716         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
 717         if (end > vm_map_max(map) || end < addr)
 718                 return (EINVAL);
 719
 720         /*
 721          * Address of byte vector
 722          */
 723         vec = uap->vec;
 724
 725         pmap = vmspace_pmap(td->td_proc->p_vmspace);
 726
 727         vm_map_lock_read(map);
 728 RestartScan:
 729         timestamp = map->timestamp;
 730
 731         if (!vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry))
 732                 entry = entry->next;
 733
 734         /*
 735          * Do this on a map entry basis so that if the pages are not
 736          * in the current processes address space, we can easily look
 737          * up the pages elsewhere.
 738          */
 739         lastvecindex = -1;
 740         for (current = entry;
 741             (current != &map->header) && (current->start < end);
 742             current = current->next) {
 743
 744                 /*
 745                  * ignore submaps (for now) or null objects
 746                  */
 747                 if ((current->eflags & MAP_ENTRY_IS_SUB_MAP) ||
 748                         current->object.vm_object == NULL)
 749                         continue;
 750
 751                 /*
 752                  * limit this scan to the current map entry and the
 753                  * limits for the mincore call
 754                  */
 755                 if (addr < current->start)
 756                         addr = current->start;
 757                 cend = current->end;
 758                 if (cend > end)
 759                         cend = end;
 760
 761                 /*
 762                  * scan this entry one page at a time
 763                  */
 764                 while (addr < cend) {
 765                         /*
 766                          * Check pmap first, it is likely faster, also
 767                          * it can provide info as to whether we are the
 768                          * one referencing or modifying the page.
 769                          */
 770                         mincoreinfo = pmap_mincore(pmap, addr);
 771                         if (!mincoreinfo) {
 772                                 vm_pindex_t pindex;
 773                                 vm_ooffset_t offset;
 774                                 vm_page_t m;
 775                                 /*
 776                                  * calculate the page index into the object
 777                                  */
 778                                 offset = current->offset + (addr - current->start);
 779                                 pindex = OFF_TO_IDX(offset);
 780                                 VM_OBJECT_LOCK(current->object.vm_object);
 781                                 m = vm_page_lookup(current->object.vm_object,
 782                                         pindex);
 783                                 /*
 784                                  * if the page is resident, then gather information about
 785                                  * it.
 786                                  */
 787                                 if (m != NULL && m->valid != 0) {
 788                                         mincoreinfo = MINCORE_INCORE;
 789                                         vm_page_lock_queues();
 790                                         if (m->dirty ||
 791                                                 pmap_is_modified(m))
 792                                                 mincoreinfo |= MINCORE_MODIFIED_OTHER;
 793                                         if ((m->flags & PG_REFERENCED) ||
 794                                                 pmap_ts_referenced(m)) {
 795                                                 vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
 796                                                 mincoreinfo |= MINCORE_REFERENCED_OTHER;
 797                                         }
 798                                         vm_page_unlock_queues();
 799                                 }
 800                                 VM_OBJECT_UNLOCK(current->object.vm_object);
 801                         }
 802
 803                         /*
 804                          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
 805                          * the map, we release the lock.
 806                          */
 807                         vm_map_unlock_read(map);
 808
 809                         /*
 810                          * calculate index into user supplied byte vector
 811                          */
 812                         vecindex = OFF_TO_IDX(addr - first_addr);
 813
 814                         /*
 815                          * If we have skipped map entries, we need to make sure that
 816                          * the byte vector is zeroed for those skipped entries.
 817                          */
 818                         while ((lastvecindex + 1) < vecindex) {
 819                                 error = subyte(vec + lastvecindex, 0);
 820                                 if (error) {
 821                                         error = EFAULT;
 822                                         goto done2;
 823                                 }
 824                                 ++lastvecindex;
 825                         }
 826
 827                         /*
 828                          * Pass the page information to the user
 829                          */
 830                         error = subyte(vec + vecindex, mincoreinfo);
 831                         if (error) {
 832                                 error = EFAULT;
 833                                 goto done2;
 834                         }
 835
 836                         /*
 837                          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
 838                          * output may be invalid.
 839                          */
 840                         vm_map_lock_read(map);
 841                         if (timestamp != map->timestamp)
 842                                 goto RestartScan;
 843
 844                         lastvecindex = vecindex;
 845                         addr += PAGE_SIZE;
 846                 }
 847         }
 848
 849         /*
 850          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
 851          * the map, we release the lock.
 852          */
 853         vm_map_unlock_read(map);
 854
 855         /*
 856          * Zero the last entries in the byte vector.
 857          */
 858         vecindex = OFF_TO_IDX(end - first_addr);
 859         while ((lastvecindex + 1) < vecindex) {
 860                 error = subyte(vec + lastvecindex, 0);
 861                 if (error) {
 862                         error = EFAULT;
 863                         goto done2;
 864                 }
 865                 ++lastvecindex;
 866         }
 867
 868         /*
 869          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
 870          * output may be invalid.
 871          */
 872         vm_map_lock_read(map);
 873         if (timestamp != map->timestamp)
 874                 goto RestartScan;
 875         vm_map_unlock_read(map);
 876 done2:
 877         return (error);
 878 }
 879
 880 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 881 struct mlock_args {
 882         const void *addr;
 883         size_t len;
 884 };
 885 #endif
 886 /*
 887  * MPSAFE
 888  */
 889 int
 890 mlock(td, uap)
 891         struct thread *td;
 892         struct mlock_args *uap;
 893 {
 894         struct proc *proc;
 895         vm_offset_t addr, end, last, start;
 896         vm_size_t npages, size;
 897         int error;
 898
 899         error = suser(td);
 900         if (error)
 901                 return (error);
 902         addr = (vm_offset_t)uap->addr;
 903         size = uap->len;
 904         last = addr + size;
 905         start = trunc_page(addr);
 906         end = round_page(last);
 907         if (last < addr || end < addr)
 908                 return (EINVAL);
 909         npages = atop(end - start);
 910         if (npages > vm_page_max_wired)
 911                 return (ENOMEM);
 912         proc = td->td_proc;
 913         PROC_LOCK(proc);
 914         if (ptoa(npages +
 915             pmap_wired_count(vm_map_pmap(&proc->p_vmspace->vm_map))) >
 916             lim_cur(proc, RLIMIT_MEMLOCK)) {
 917                 PROC_UNLOCK(proc);
 918                 return (ENOMEM);
 919         }
 920         PROC_UNLOCK(proc);
 921         if (npages + cnt.v_wire_count > vm_page_max_wired)
 922                 return (EAGAIN);
 923         error = vm_map_wire(&proc->p_vmspace->vm_map, start, end,
 924             VM_MAP_WIRE_USER | VM_MAP_WIRE_NOHOLES);
 925         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
 926 }
 927
 928 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 929 struct mlockall_args {
 930         int     how;
 931 };
 932 #endif
 933
 934 /*
 935  * MPSAFE
 936  */
 937 int
 938 mlockall(td, uap)
 939         struct thread *td;
 940         struct mlockall_args *uap;
 941 {
 942         vm_map_t map;
 943         int error;
 944
 945         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
 946         error = 0;
 947
 948         if ((uap->how == 0) || ((uap->how & ~(MCL_CURRENT|MCL_FUTURE)) != 0))
 949                 return (EINVAL);
 950
 951 #if 0
 952         /*
 953          * If wiring all pages in the process would cause it to exceed
 954          * a hard resource limit, return ENOMEM.
 955          */
 956         PROC_LOCK(td->td_proc);
 957         if (map->size - ptoa(pmap_wired_count(vm_map_pmap(map)) >
 958                 lim_cur(td->td_proc, RLIMIT_MEMLOCK))) {
 959                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
 960                 return (ENOMEM);
 961         }
 962         PROC_UNLOCK(td->td_proc);
 963 #else
 964         error = suser(td);
 965         if (error)
 966                 return (error);
 967 #endif
 968
 969         if (uap->how & MCL_FUTURE) {
 970                 vm_map_lock(map);
 971                 vm_map_modflags(map, MAP_WIREFUTURE, 0);
 972                 vm_map_unlock(map);
 973                 error = 0;
 974         }
 975
 976         if (uap->how & MCL_CURRENT) {
 977                 /*
 978                  * P1003.1-2001 mandates that all currently mapped pages
 979                  * will be memory resident and locked (wired) upon return
 980                  * from mlockall(). vm_map_wire() will wire pages, by
 981                  * calling vm_fault_wire() for each page in the region.
 982                  */
 983                 error = vm_map_wire(map, vm_map_min(map), vm_map_max(map),
 984                     VM_MAP_WIRE_USER|VM_MAP_WIRE_HOLESOK);
 985                 error = (error == KERN_SUCCESS ? 0 : EAGAIN);
 986         }
 987
 988         return (error);
 989 }
 990
 991 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 992 struct munlockall_args {
 993         register_t dummy;
 994 };
 995 #endif
 996
 997 /*
 998  * MPSAFE
 999  */
1000 int
1001 munlockall(td, uap)
1002         struct thread *td;
1003         struct munlockall_args *uap;
1004 {
1005         vm_map_t map;
1006         int error;
1007
1008         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
1009         error = suser(td);
1010         if (error)
1011                 return (error);
1012
1013         /* Clear the MAP_WIREFUTURE flag from this vm_map. */
1014         vm_map_lock(map);
1015         vm_map_modflags(map, 0, MAP_WIREFUTURE);
1016         vm_map_unlock(map);
1017
1018         /* Forcibly unwire all pages. */
1019         error = vm_map_unwire(map, vm_map_min(map), vm_map_max(map),
1020             VM_MAP_WIRE_USER|VM_MAP_WIRE_HOLESOK);
1021
1022         return (error);
1023 }
1024
1025 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1026 struct munlock_args {
1027         const void *addr;
1028         size_t len;
1029 };
1030 #endif
1031 /*
1032  * MPSAFE
1033  */
1034 int
1035 munlock(td, uap)
1036         struct thread *td;
1037         struct munlock_args *uap;
1038 {
1039         vm_offset_t addr, end, last, start;
1040         vm_size_t size;
1041         int error;
1042
1043         error = suser(td);
1044         if (error)
1045                 return (error);
1046         addr = (vm_offset_t)uap->addr;
1047         size = uap->len;
1048         last = addr + size;
1049         start = trunc_page(addr);
1050         end = round_page(last);
1051         if (last < addr || end < addr)
1052                 return (EINVAL);
1053         error = vm_map_unwire(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map, start, end,
1054             VM_MAP_WIRE_USER | VM_MAP_WIRE_NOHOLES);
1055         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
1056 }
1057
1058 /*
1059  * vm_mmap_vnode()
1060  *
1061  * MPSAFE
1062  *
1063  * Helper function for vm_mmap.  Perform sanity check specific for mmap
1064  * operations on vnodes.
1065  */
1066 int
1067 vm_mmap_vnode(struct thread *td, vm_size_t objsize,
1068     vm_prot_t prot, vm_prot_t *maxprotp, int *flagsp,
1069     struct vnode *vp, vm_ooffset_t foff, vm_object_t *objp)
1070 {
1071         struct vattr va;
1072         void *handle;
1073         vm_object_t obj;
1074         int error, flags, type;
1075
1076         mtx_lock(&Giant);
1077         if ((error = vget(vp, LK_EXCLUSIVE, td)) != 0) {
1078                 mtx_unlock(&Giant);
1079                 return (error);
1080         }
1081         flags = *flagsp;
1082         if (vp->v_type == VREG) {
1083                 /*
1084                  * Get the proper underlying object
1085                  */
1086                 if (VOP_GETVOBJECT(vp, &obj) != 0) {
1087                         error = EINVAL;
1088                         goto done;
1089                 }
1090                 if (obj->handle != vp) {
1091                         vput(vp);
1092                         vp = (struct vnode*)obj->handle;
1093                         vget(vp, LK_EXCLUSIVE, td);
1094                 }
1095                 type = OBJT_VNODE;
1096                 handle = vp;
1097         } else if (vp->v_type == VCHR) {
1098                 type = OBJT_DEVICE;
1099                 handle = vp->v_rdev;
1100
1101                 if(vp->v_rdev->si_devsw->d_flags & D_MMAP_ANON) {
1102                         *maxprotp = VM_PROT_ALL;
1103                         *flagsp |= MAP_ANON;
1104                         error = 0;
1105                         goto done;
1106                 }
1107                 /*
1108                  * cdevs does not provide private mappings of any kind.
1109                  */
1110                 if ((*maxprotp & VM_PROT_WRITE) == 0 &&
1111                     (prot & PROT_WRITE) != 0) {
1112                         error = EACCES;
1113                         goto done;
1114                 }
1115                 if (flags & (MAP_PRIVATE|MAP_COPY)) {
1116                         error = EINVAL;
1117                         goto done;
1118                 }
1119                 /*
1120                  * Force device mappings to be shared.
1121                  */
1122                 flags &= ~(MAP_PRIVATE|MAP_COPY);
1123                 flags |= MAP_SHARED;
1124         } else {
1125                 error = EINVAL;
1126                 goto done;
1127         }
1128         if ((error = VOP_GETATTR(vp, &va, td->td_ucred, td))) {
1129                 goto done;
1130         }
1131         if ((flags & MAP_SHARED) != 0) {
1132                 if ((va.va_flags & (SF_SNAPSHOT|IMMUTABLE|APPEND)) != 0) {
1133                         if (prot & PROT_WRITE) {
1134                                 error = EPERM;
1135                                 goto done;
1136                         }
1137                         *maxprotp &= ~VM_PROT_WRITE;
1138                 }
1139 #ifdef MAC
1140                 error = mac_check_vnode_mmap(td->td_ucred, vp, prot);
1141                 if (error != 0)
1142                         goto done;
1143 #endif
1144         }
1145         /*
1146          * If it is a regular file without any references
1147          * we do not need to sync it.
1148          * Adjust object size to be the size of actual file.
1149          */
1150         if (vp->v_type == VREG) {
1151                 objsize = round_page(va.va_size);
1152                 if (va.va_nlink == 0)
1153                         flags |= MAP_NOSYNC;
1154         }
1155         obj = vm_pager_allocate(type, handle, objsize, prot, foff);
1156         if (obj == NULL) {
1157                 error = (type == OBJT_DEVICE ? EINVAL : ENOMEM);
1158                 goto done;
1159         }
1160         *objp = obj;
1161         *flagsp = flags;
1162 done:
1163         vput(vp);
1164         mtx_unlock(&Giant);
1165         return (error);
1166 }
1167
1168 /*
1169  * vm_mmap()
1170  *
1171  * MPSAFE
1172  *
1173  * Internal version of mmap.  Currently used by mmap, exec, and sys5
1174  * shared memory.  Handle is either a vnode pointer or NULL for MAP_ANON.
1175  */
1176 int
1177 vm_mmap(vm_map_t map, vm_offset_t *addr, vm_size_t size, vm_prot_t prot,
1178         vm_prot_t maxprot, int flags,
1179         void *handle,
1180         vm_ooffset_t foff)
1181 {
1182         boolean_t fitit;
1183         vm_object_t object;
1184         int rv = KERN_SUCCESS;
1185         vm_ooffset_t objsize;
1186         int docow, error;
1187         struct thread *td = curthread;
1188
1189         if (size == 0)
1190                 return (0);
1191
1192         objsize = size = round_page(size);
1193
1194         PROC_LOCK(td->td_proc);
1195         if (td->td_proc->p_vmspace->vm_map.size + size >
1196             lim_cur(td->td_proc, RLIMIT_VMEM)) {
1197                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
1198                 return(ENOMEM);
1199         }
1200         PROC_UNLOCK(td->td_proc);
1201
1202         /*
1203          * We currently can only deal with page aligned file offsets.
1204          * The check is here rather than in the syscall because the
1205          * kernel calls this function internally for other mmaping
1206          * operations (such as in exec) and non-aligned offsets will
1207          * cause pmap inconsistencies...so we want to be sure to
1208          * disallow this in all cases.
1209          */
1210         if (foff & PAGE_MASK)
1211                 return (EINVAL);
1212
1213         if ((flags & MAP_FIXED) == 0) {
1214                 fitit = TRUE;
1215                 *addr = round_page(*addr);
1216         } else {
1217                 if (*addr != trunc_page(*addr))
1218                         return (EINVAL);
1219                 fitit = FALSE;
1220                 (void) vm_map_remove(map, *addr, *addr + size);
1221         }
1222         /*
1223          * Lookup/allocate object.
1224          */
1225         if (handle != NULL) {
1226                 error = vm_mmap_vnode(td, size, prot, &maxprot, &flags,
1227                     handle, foff, &object);
1228                 if (error) {
1229                         return (error);
1230                 }
1231         }
1232         if (flags & MAP_ANON) {
1233                 object = NULL;
1234                 docow = 0;
1235                 /*
1236                  * Unnamed anonymous regions always start at 0.
1237                  */
1238                 if (handle == 0)
1239                         foff = 0;
1240         } else {
1241                 docow = MAP_PREFAULT_PARTIAL;
1242         }
1243
1244         if ((flags & (MAP_ANON|MAP_SHARED)) == 0)
1245                 docow |= MAP_COPY_ON_WRITE;
1246         if (flags & MAP_NOSYNC)
1247                 docow |= MAP_DISABLE_SYNCER;
1248         if (flags & MAP_NOCORE)
1249                 docow |= MAP_DISABLE_COREDUMP;
1250
1251 #if defined(VM_PROT_READ_IS_EXEC)
1252         if (prot & VM_PROT_READ)
1253                 prot |= VM_PROT_EXECUTE;
1254
1255         if (maxprot & VM_PROT_READ)
1256                 maxprot |= VM_PROT_EXECUTE;
1257 #endif
1258
1259         if (fitit)
1260                 *addr = pmap_addr_hint(object, *addr, size);
1261
1262         if (flags & MAP_STACK)
1263                 rv = vm_map_stack(map, *addr, size, prot, maxprot,
1264                     docow | MAP_STACK_GROWS_DOWN);
1265         else
1266                 rv = vm_map_find(map, object, foff, addr, size, fitit,
1267                                  prot, maxprot, docow);
1268
1269         if (rv != KERN_SUCCESS) {
1270                 /*
1271                  * Lose the object reference. Will destroy the
1272                  * object if it's an unnamed anonymous mapping
1273                  * or named anonymous without other references.
1274                  */
1275                 vm_object_deallocate(object);
1276         } else if (flags & MAP_SHARED) {
1277                 /*
1278                  * Shared memory is also shared with children.
1279                  */
1280                 rv = vm_map_inherit(map, *addr, *addr + size, VM_INHERIT_SHARE);
1281                 if (rv != KERN_SUCCESS)
1282                         (void) vm_map_remove(map, *addr, *addr + size);
1283         }
1284
1285         /*
1286          * If the process has requested that all future mappings
1287          * be wired, then heed this.
1288          */
1289         if ((rv == KERN_SUCCESS) && (map->flags & MAP_WIREFUTURE))
1290                 vm_map_wire(map, *addr, *addr + size,
1291                     VM_MAP_WIRE_USER|VM_MAP_WIRE_NOHOLES);
1292
1293         switch (rv) {
1294         case KERN_SUCCESS:
1295                 return (0);
1296         case KERN_INVALID_ADDRESS:
1297         case KERN_NO_SPACE:
1298                 return (ENOMEM);
1299         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
1300                 return (EACCES);
1301         default:
1302                 return (EINVAL);
1303         }
1304 }