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