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         if (addr + size < addr)
 604                 return (EINVAL);
 605
 606         switch (vm_map_protect(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map, addr,
 607             addr + size, prot, FALSE)) {
 608         case KERN_SUCCESS:
 609                 return (0);
 610         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
 611                 return (EACCES);
 612         case KERN_RESOURCE_SHORTAGE:
 613                 return (ENOMEM);
 614         }
 615         return (EINVAL);
 616 }
 617
 618 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 619 struct minherit_args {
 620         void *addr;
 621         size_t len;
 622         int inherit;
 623 };
 624 #endif
 625 int
 626 sys_minherit(struct thread *td, struct minherit_args *uap)
 627 {
 628         vm_offset_t addr;
 629         vm_size_t size, pageoff;
 630         vm_inherit_t inherit;
 631
 632         addr = (vm_offset_t)uap->addr;
 633         size = uap->len;
 634         inherit = uap->inherit;
 635
 636         pageoff = (addr & PAGE_MASK);
 637         addr -= pageoff;
 638         size += pageoff;
 639         size = (vm_size_t) round_page(size);
 640         if (addr + size < addr)
 641                 return (EINVAL);
 642
 643         switch (vm_map_inherit(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map, addr,
 644             addr + size, inherit)) {
 645         case KERN_SUCCESS:
 646                 return (0);
 647         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
 648                 return (EACCES);
 649         }
 650         return (EINVAL);
 651 }
 652
 653 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 654 struct madvise_args {
 655         void *addr;
 656         size_t len;
 657         int behav;
 658 };
 659 #endif
 660
 661 int
 662 sys_madvise(struct thread *td, struct madvise_args *uap)
 663 {
 664
 665         return (kern_madvise(td, (uintptr_t)uap->addr, uap->len, uap->behav));
 666 }
 667
 668 int
 669 kern_madvise(struct thread *td, uintptr_t addr0, size_t len, int behav)
 670 {
 671         vm_map_t map;
 672         vm_offset_t addr, end, start;
 673         int flags;
 674
 675         /*
 676          * Check for our special case, advising the swap pager we are
 677          * "immortal."
 678          */
 679         if (behav == MADV_PROTECT) {
 680                 flags = PPROT_SET;
 681                 return (kern_procctl(td, P_PID, td->td_proc->p_pid,
 682                     PROC_SPROTECT, &flags));
 683         }
 684
 685         /*
 686          * Check for illegal behavior
 687          */
 688         if (behav < 0 || behav > MADV_CORE)
 689                 return (EINVAL);
 690         /*
 691          * Check for illegal addresses.  Watch out for address wrap... Note
 692          * that VM_*_ADDRESS are not constants due to casts (argh).
 693          */
 694         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
 695         addr = addr0;
 696         if (addr < vm_map_min(map) || addr + len > vm_map_max(map))
 697                 return (EINVAL);
 698         if ((addr + len) < addr)
 699                 return (EINVAL);
 700
 701         /*
 702          * Since this routine is only advisory, we default to conservative
 703          * behavior.
 704          */
 705         start = trunc_page(addr);
 706         end = round_page(addr + len);
 707
 708         if (vm_map_madvise(map, start, end, behav))
 709                 return (EINVAL);
 710         return (0);
 711 }
 712
 713 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 714 struct mincore_args {
 715         const void *addr;
 716         size_t len;
 717         char *vec;
 718 };
 719 #endif
 720
 721 int
 722 sys_mincore(struct thread *td, struct mincore_args *uap)
 723 {
 724
 725         return (kern_mincore(td, (uintptr_t)uap->addr, uap->len, uap->vec));
 726 }
 727
 728 int
 729 kern_mincore(struct thread *td, uintptr_t addr0, size_t len, char *vec)
 730 {
 731         vm_offset_t addr, first_addr;
 732         vm_offset_t end, cend;
 733         pmap_t pmap;
 734         vm_map_t map;
 735         int error = 0;
 736         int vecindex, lastvecindex;
 737         vm_map_entry_t current;
 738         vm_map_entry_t entry;
 739         vm_object_t object;
 740         vm_paddr_t locked_pa;
 741         vm_page_t m;
 742         vm_pindex_t pindex;
 743         int mincoreinfo;
 744         unsigned int timestamp;
 745         boolean_t locked;
 746
 747         /*
 748          * Make sure that the addresses presented are valid for user
 749          * mode.
 750          */
 751         first_addr = addr = trunc_page(addr0);
 752         end = addr + (vm_size_t)round_page(len);
 753         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
 754         if (end > vm_map_max(map) || end < addr)
 755                 return (ENOMEM);
 756
 757         pmap = vmspace_pmap(td->td_proc->p_vmspace);
 758
 759         vm_map_lock_read(map);
 760 RestartScan:
 761         timestamp = map->timestamp;
 762
 763         if (!vm_map_lookup_entry(map, addr, &entry)) {
 764                 vm_map_unlock_read(map);
 765                 return (ENOMEM);
 766         }
 767
 768         /*
 769          * Do this on a map entry basis so that if the pages are not
 770          * in the current processes address space, we can easily look
 771          * up the pages elsewhere.
 772          */
 773         lastvecindex = -1;
 774         for (current = entry; current->start < end; current = current->next) {
 775
 776                 /*
 777                  * check for contiguity
 778                  */
 779                 if (current->end < end && current->next->start > current->end) {
 780                         vm_map_unlock_read(map);
 781                         return (ENOMEM);
 782                 }
 783
 784                 /*
 785                  * ignore submaps (for now) or null objects
 786                  */
 787                 if ((current->eflags & MAP_ENTRY_IS_SUB_MAP) ||
 788                         current->object.vm_object == NULL)
 789                         continue;
 790
 791                 /*
 792                  * limit this scan to the current map entry and the
 793                  * limits for the mincore call
 794                  */
 795                 if (addr < current->start)
 796                         addr = current->start;
 797                 cend = current->end;
 798                 if (cend > end)
 799                         cend = end;
 800
 801                 /*
 802                  * scan this entry one page at a time
 803                  */
 804                 while (addr < cend) {
 805                         /*
 806                          * Check pmap first, it is likely faster, also
 807                          * it can provide info as to whether we are the
 808                          * one referencing or modifying the page.
 809                          */
 810                         object = NULL;
 811                         locked_pa = 0;
 812                 retry:
 813                         m = NULL;
 814                         mincoreinfo = pmap_mincore(pmap, addr, &locked_pa);
 815                         if (locked_pa != 0) {
 816                                 /*
 817                                  * The page is mapped by this process but not
 818                                  * both accessed and modified.  It is also
 819                                  * managed.  Acquire the object lock so that
 820                                  * other mappings might be examined.
 821                                  */
 822                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(locked_pa);
 823                                 if (m->object != object) {
 824                                         if (object != NULL)
 825                                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
 826                                         object = m->object;
 827                                         locked = VM_OBJECT_TRYWLOCK(object);
 828                                         vm_page_unlock(m);
 829                                         if (!locked) {
 830                                                 VM_OBJECT_WLOCK(object);
 831                                                 vm_page_lock(m);
 832                                                 goto retry;
 833                                         }
 834                                 } else
 835                                         vm_page_unlock(m);
 836                                 KASSERT(m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL,
 837                                     ("mincore: page %p is mapped but invalid",
 838                                     m));
 839                         } else if (mincoreinfo == 0) {
 840                                 /*
 841                                  * The page is not mapped by this process.  If
 842                                  * the object implements managed pages, then
 843                                  * determine if the page is resident so that
 844                                  * the mappings might be examined.
 845                                  */
 846                                 if (current->object.vm_object != object) {
 847                                         if (object != NULL)
 848                                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
 849                                         object = current->object.vm_object;
 850                                         VM_OBJECT_WLOCK(object);
 851                                 }
 852                                 if (object->type == OBJT_DEFAULT ||
 853                                     object->type == OBJT_SWAP ||
 854                                     object->type == OBJT_VNODE) {
 855                                         pindex = OFF_TO_IDX(current->offset +
 856                                             (addr - current->start));
 857                                         m = vm_page_lookup(object, pindex);
 858                                         if (m != NULL && m->valid == 0)
 859                                                 m = NULL;
 860                                         if (m != NULL)
 861                                                 mincoreinfo = MINCORE_INCORE;
 862                                 }
 863                         }
 864                         if (m != NULL) {
 865                                 /* Examine other mappings to the page. */
 866                                 if (m->dirty == 0 && pmap_is_modified(m))
 867                                         vm_page_dirty(m);
 868                                 if (m->dirty != 0)
 869                                         mincoreinfo |= MINCORE_MODIFIED_OTHER;
 870                                 /*
 871                                  * The first test for PGA_REFERENCED is an
 872                                  * optimization.  The second test is
 873                                  * required because a concurrent pmap
 874                                  * operation could clear the last reference
 875                                  * and set PGA_REFERENCED before the call to
 876                                  * pmap_is_referenced().
 877                                  */
 878                                 if ((m->aflags & PGA_REFERENCED) != 0 ||
 879                                     pmap_is_referenced(m) ||
 880                                     (m->aflags & PGA_REFERENCED) != 0)
 881                                         mincoreinfo |= MINCORE_REFERENCED_OTHER;
 882                         }
 883                         if (object != NULL)
 884                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
 885
 886                         /*
 887                          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
 888                          * the map, we release the lock.
 889                          */
 890                         vm_map_unlock_read(map);
 891
 892                         /*
 893                          * calculate index into user supplied byte vector
 894                          */
 895                         vecindex = atop(addr - first_addr);
 896
 897                         /*
 898                          * If we have skipped map entries, we need to make sure that
 899                          * the byte vector is zeroed for those skipped entries.
 900                          */
 901                         while ((lastvecindex + 1) < vecindex) {
 902                                 ++lastvecindex;
 903                                 error = subyte(vec + lastvecindex, 0);
 904                                 if (error) {
 905                                         error = EFAULT;
 906                                         goto done2;
 907                                 }
 908                         }
 909
 910                         /*
 911                          * Pass the page information to the user
 912                          */
 913                         error = subyte(vec + vecindex, mincoreinfo);
 914                         if (error) {
 915                                 error = EFAULT;
 916                                 goto done2;
 917                         }
 918
 919                         /*
 920                          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
 921                          * output may be invalid.
 922                          */
 923                         vm_map_lock_read(map);
 924                         if (timestamp != map->timestamp)
 925                                 goto RestartScan;
 926
 927                         lastvecindex = vecindex;
 928                         addr += PAGE_SIZE;
 929                 }
 930         }
 931
 932         /*
 933          * subyte may page fault.  In case it needs to modify
 934          * the map, we release the lock.
 935          */
 936         vm_map_unlock_read(map);
 937
 938         /*
 939          * Zero the last entries in the byte vector.
 940          */
 941         vecindex = atop(end - first_addr);
 942         while ((lastvecindex + 1) < vecindex) {
 943                 ++lastvecindex;
 944                 error = subyte(vec + lastvecindex, 0);
 945                 if (error) {
 946                         error = EFAULT;
 947                         goto done2;
 948                 }
 949         }
 950
 951         /*
 952          * If the map has changed, due to the subyte, the previous
 953          * output may be invalid.
 954          */
 955         vm_map_lock_read(map);
 956         if (timestamp != map->timestamp)
 957                 goto RestartScan;
 958         vm_map_unlock_read(map);
 959 done2:
 960         return (error);
 961 }
 962
 963 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 964 struct mlock_args {
 965         const void *addr;
 966         size_t len;
 967 };
 968 #endif
 969 int
 970 sys_mlock(struct thread *td, struct mlock_args *uap)
 971 {
 972
 973         return (kern_mlock(td->td_proc, td->td_ucred,
 974             __DECONST(uintptr_t, uap->addr), uap->len));
 975 }
 976
 977 int
 978 kern_mlock(struct proc *proc, struct ucred *cred, uintptr_t addr0, size_t len)
 979 {
 980         vm_offset_t addr, end, last, start;
 981         vm_size_t npages, size;
 982         vm_map_t map;
 983         unsigned long nsize;
 984         int error;
 985
 986         error = priv_check_cred(cred, PRIV_VM_MLOCK, 0);
 987         if (error)
 988                 return (error);
 989         addr = addr0;
 990         size = len;
 991         last = addr + size;
 992         start = trunc_page(addr);
 993         end = round_page(last);
 994         if (last < addr || end < addr)
 995                 return (EINVAL);
 996         npages = atop(end - start);
 997         if (npages > vm_page_max_wired)
 998                 return (ENOMEM);
 999         map = &proc->p_vmspace->vm_map;
1000         PROC_LOCK(proc);
1001         nsize = ptoa(npages + pmap_wired_count(map->pmap));
1002         if (nsize > lim_cur_proc(proc, RLIMIT_MEMLOCK)) {
1003                 PROC_UNLOCK(proc);
1004                 return (ENOMEM);
1005         }
1006         PROC_UNLOCK(proc);
1007         if (npages + vm_wire_count() > vm_page_max_wired)
1008                 return (EAGAIN);
1009 #ifdef RACCT
1010         if (racct_enable) {
1011                 PROC_LOCK(proc);
1012                 error = racct_set(proc, RACCT_MEMLOCK, nsize);
1013                 PROC_UNLOCK(proc);
1014                 if (error != 0)
1015                         return (ENOMEM);
1016         }
1017 #endif
1018         error = vm_map_wire(map, start, end,
1019             VM_MAP_WIRE_USER | VM_MAP_WIRE_NOHOLES);
1020 #ifdef RACCT
1021         if (racct_enable && error != KERN_SUCCESS) {
1022                 PROC_LOCK(proc);
1023                 racct_set(proc, RACCT_MEMLOCK,
1024                     ptoa(pmap_wired_count(map->pmap)));
1025                 PROC_UNLOCK(proc);
1026         }
1027 #endif
1028         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
1029 }
1030
1031 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1032 struct mlockall_args {
1033         int     how;
1034 };
1035 #endif
1036
1037 int
1038 sys_mlockall(struct thread *td, struct mlockall_args *uap)
1039 {
1040         vm_map_t map;
1041         int error;
1042
1043         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
1044         error = priv_check(td, PRIV_VM_MLOCK);
1045         if (error)
1046                 return (error);
1047
1048         if ((uap->how == 0) || ((uap->how & ~(MCL_CURRENT|MCL_FUTURE)) != 0))
1049                 return (EINVAL);
1050
1051         /*
1052          * If wiring all pages in the process would cause it to exceed
1053          * a hard resource limit, return ENOMEM.
1054          */
1055         if (!old_mlock && uap->how & MCL_CURRENT) {
1056                 PROC_LOCK(td->td_proc);
1057                 if (map->size > lim_cur(td, RLIMIT_MEMLOCK)) {
1058                         PROC_UNLOCK(td->td_proc);
1059                         return (ENOMEM);
1060                 }
1061                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
1062         }
1063 #ifdef RACCT
1064         if (racct_enable) {
1065                 PROC_LOCK(td->td_proc);
1066                 error = racct_set(td->td_proc, RACCT_MEMLOCK, map->size);
1067                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
1068                 if (error != 0)
1069                         return (ENOMEM);
1070         }
1071 #endif
1072
1073         if (uap->how & MCL_FUTURE) {
1074                 vm_map_lock(map);
1075                 vm_map_modflags(map, MAP_WIREFUTURE, 0);
1076                 vm_map_unlock(map);
1077                 error = 0;
1078         }
1079
1080         if (uap->how & MCL_CURRENT) {
1081                 /*
1082                  * P1003.1-2001 mandates that all currently mapped pages
1083                  * will be memory resident and locked (wired) upon return
1084                  * from mlockall(). vm_map_wire() will wire pages, by
1085                  * calling vm_fault_wire() for each page in the region.
1086                  */
1087                 error = vm_map_wire(map, vm_map_min(map), vm_map_max(map),
1088                     VM_MAP_WIRE_USER|VM_MAP_WIRE_HOLESOK);
1089                 error = (error == KERN_SUCCESS ? 0 : EAGAIN);
1090         }
1091 #ifdef RACCT
1092         if (racct_enable && error != KERN_SUCCESS) {
1093                 PROC_LOCK(td->td_proc);
1094                 racct_set(td->td_proc, RACCT_MEMLOCK,
1095                     ptoa(pmap_wired_count(map->pmap)));
1096                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
1097         }
1098 #endif
1099
1100         return (error);
1101 }
1102
1103 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1104 struct munlockall_args {
1105         register_t dummy;
1106 };
1107 #endif
1108
1109 int
1110 sys_munlockall(struct thread *td, struct munlockall_args *uap)
1111 {
1112         vm_map_t map;
1113         int error;
1114
1115         map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
1116         error = priv_check(td, PRIV_VM_MUNLOCK);
1117         if (error)
1118                 return (error);
1119
1120         /* Clear the MAP_WIREFUTURE flag from this vm_map. */
1121         vm_map_lock(map);
1122         vm_map_modflags(map, 0, MAP_WIREFUTURE);
1123         vm_map_unlock(map);
1124
1125         /* Forcibly unwire all pages. */
1126         error = vm_map_unwire(map, vm_map_min(map), vm_map_max(map),
1127             VM_MAP_WIRE_USER|VM_MAP_WIRE_HOLESOK);
1128 #ifdef RACCT
1129         if (racct_enable && error == KERN_SUCCESS) {
1130                 PROC_LOCK(td->td_proc);
1131                 racct_set(td->td_proc, RACCT_MEMLOCK, 0);
1132                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
1133         }
1134 #endif
1135
1136         return (error);
1137 }
1138
1139 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1140 struct munlock_args {
1141         const void *addr;
1142         size_t len;
1143 };
1144 #endif
1145 int
1146 sys_munlock(struct thread *td, struct munlock_args *uap)
1147 {
1148
1149         return (kern_munlock(td, (uintptr_t)uap->addr, uap->len));
1150 }
1151
1152 int
1153 kern_munlock(struct thread *td, uintptr_t addr0, size_t size)
1154 {
1155         vm_offset_t addr, end, last, start;
1156 #ifdef RACCT
1157         vm_map_t map;
1158 #endif
1159         int error;
1160
1161         error = priv_check(td, PRIV_VM_MUNLOCK);
1162         if (error)
1163                 return (error);
1164         addr = addr0;
1165         last = addr + size;
1166         start = trunc_page(addr);
1167         end = round_page(last);
1168         if (last < addr || end < addr)
1169                 return (EINVAL);
1170         error = vm_map_unwire(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map, start, end,
1171             VM_MAP_WIRE_USER | VM_MAP_WIRE_NOHOLES);
1172 #ifdef RACCT
1173         if (racct_enable && error == KERN_SUCCESS) {
1174                 PROC_LOCK(td->td_proc);
1175                 map = &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
1176                 racct_set(td->td_proc, RACCT_MEMLOCK,
1177                     ptoa(pmap_wired_count(map->pmap)));
1178                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
1179         }
1180 #endif
1181         return (error == KERN_SUCCESS ? 0 : ENOMEM);
1182 }
1183
1184 /*
1185  * vm_mmap_vnode()
1186  *
1187  * Helper function for vm_mmap.  Perform sanity check specific for mmap
1188  * operations on vnodes.
1189  */
1190 int
1191 vm_mmap_vnode(struct thread *td, vm_size_t objsize,
1192     vm_prot_t prot, vm_prot_t *maxprotp, int *flagsp,
1193     struct vnode *vp, vm_ooffset_t *foffp, vm_object_t *objp,
1194     boolean_t *writecounted)
1195 {
1196         struct vattr va;
1197         vm_object_t obj;
1198         vm_ooffset_t foff;
1199         struct ucred *cred;
1200         int error, flags, locktype;
1201
1202         cred = td->td_ucred;
1203         if ((*maxprotp & VM_PROT_WRITE) && (*flagsp & MAP_SHARED))
1204                 locktype = LK_EXCLUSIVE;
1205         else
1206                 locktype = LK_SHARED;
1207         if ((error = vget(vp, locktype, td)) != 0)
1208                 return (error);
1209         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
1210         foff = *foffp;
1211         flags = *flagsp;
1212         obj = vp->v_object;
1213         if (vp->v_type == VREG) {
1214                 /*
1215                  * Get the proper underlying object
1216                  */
1217                 if (obj == NULL) {
1218                         error = EINVAL;
1219                         goto done;
1220                 }
1221                 if (obj->type == OBJT_VNODE && obj->handle != vp) {
1222                         vput(vp);
1223                         vp = (struct vnode *)obj->handle;
1224                         /*
1225                          * Bypass filesystems obey the mpsafety of the
1226                          * underlying fs.  Tmpfs never bypasses.
1227                          */
1228                         error = vget(vp, locktype, td);
1229                         if (error != 0)
1230                                 return (error);
1231                 }
1232                 if (locktype == LK_EXCLUSIVE) {
1233                         *writecounted = TRUE;
1234                         vnode_pager_update_writecount(obj, 0, objsize);
1235                 }
1236         } else {
1237                 error = EINVAL;
1238                 goto done;
1239         }
1240         if ((error = VOP_GETATTR(vp, &va, cred)))
1241                 goto done;
1242 #ifdef MAC
1243         /* This relies on VM_PROT_* matching PROT_*. */
1244         error = mac_vnode_check_mmap(cred, vp, (int)prot, flags);
1245         if (error != 0)
1246                 goto done;
1247 #endif
1248         if ((flags & MAP_SHARED) != 0) {
1249                 if ((va.va_flags & (SF_SNAPSHOT|IMMUTABLE|APPEND)) != 0) {
1250                         if (prot & VM_PROT_WRITE) {
1251                                 error = EPERM;
1252                                 goto done;
1253                         }
1254                         *maxprotp &= ~VM_PROT_WRITE;
1255                 }
1256         }
1257         /*
1258          * If it is a regular file without any references
1259          * we do not need to sync it.
1260          * Adjust object size to be the size of actual file.
1261          */
1262         objsize = round_page(va.va_size);
1263         if (va.va_nlink == 0)
1264                 flags |= MAP_NOSYNC;
1265         if (obj->type == OBJT_VNODE) {
1266                 obj = vm_pager_allocate(OBJT_VNODE, vp, objsize, prot, foff,
1267                     cred);
1268                 if (obj == NULL) {
1269                         error = ENOMEM;
1270                         goto done;
1271                 }
1272         } else {
1273                 KASSERT(obj->type == OBJT_DEFAULT || obj->type == OBJT_SWAP,
1274                     ("wrong object type"));
1275                 VM_OBJECT_WLOCK(obj);
1276                 vm_object_reference_locked(obj);
1277 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
1278                 vm_object_color(obj, 0);
1279 #endif
1280                 VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
1281         }
1282         *objp = obj;
1283         *flagsp = flags;
1284
1285         vfs_mark_atime(vp, cred);
1286
1287 done:
1288         if (error != 0 && *writecounted) {
1289                 *writecounted = FALSE;
1290                 vnode_pager_update_writecount(obj, objsize, 0);
1291         }
1292         vput(vp);
1293         return (error);
1294 }
1295
1296 /*
1297  * vm_mmap_cdev()
1298  *
1299  * Helper function for vm_mmap.  Perform sanity check specific for mmap
1300  * operations on cdevs.
1301  */
1302 int
1303 vm_mmap_cdev(struct thread *td, vm_size_t objsize, vm_prot_t prot,
1304     vm_prot_t *maxprotp, int *flagsp, struct cdev *cdev, struct cdevsw *dsw,
1305     vm_ooffset_t *foff, vm_object_t *objp)
1306 {
1307         vm_object_t obj;
1308         int error, flags;
1309
1310         flags = *flagsp;
1311
1312         if (dsw->d_flags & D_MMAP_ANON) {
1313                 *objp = NULL;
1314                 *foff = 0;
1315                 *maxprotp = VM_PROT_ALL;
1316                 *flagsp |= MAP_ANON;
1317                 return (0);
1318         }
1319         /*
1320          * cdevs do not provide private mappings of any kind.
1321          */
1322         if ((*maxprotp & VM_PROT_WRITE) == 0 &&
1323             (prot & VM_PROT_WRITE) != 0)
1324                 return (EACCES);
1325         if (flags & (MAP_PRIVATE|MAP_COPY))
1326                 return (EINVAL);
1327         /*
1328          * Force device mappings to be shared.
1329          */
1330         flags |= MAP_SHARED;
1331 #ifdef MAC_XXX
1332         error = mac_cdev_check_mmap(td->td_ucred, cdev, (int)prot);
1333         if (error != 0)
1334                 return (error);
1335 #endif
1336         /*
1337          * First, try d_mmap_single().  If that is not implemented
1338          * (returns ENODEV), fall back to using the device pager.
1339          * Note that d_mmap_single() must return a reference to the
1340          * object (it needs to bump the reference count of the object
1341          * it returns somehow).
1342          *
1343          * XXX assumes VM_PROT_* == PROT_*
1344          */
1345         error = dsw->d_mmap_single(cdev, foff, objsize, objp, (int)prot);
1346         if (error != ENODEV)
1347                 return (error);
1348         obj = vm_pager_allocate(OBJT_DEVICE, cdev, objsize, prot, *foff,
1349             td->td_ucred);
1350         if (obj == NULL)
1351                 return (EINVAL);
1352         *objp = obj;
1353         *flagsp = flags;
1354         return (0);
1355 }
1356
1357 /*
1358  * vm_mmap()
1359  *
1360  * Internal version of mmap used by exec, sys5 shared memory, and
1361  * various device drivers.  Handle is either a vnode pointer, a
1362  * character device, or NULL for MAP_ANON.
1363  */
1364 int
1365 vm_mmap(vm_map_t map, vm_offset_t *addr, vm_size_t size, vm_prot_t prot,
1366         vm_prot_t maxprot, int flags,
1367         objtype_t handle_type, void *handle,
1368         vm_ooffset_t foff)
1369 {
1370         vm_object_t object;
1371         struct thread *td = curthread;
1372         int error;
1373         boolean_t writecounted;
1374
1375         if (size == 0)
1376                 return (EINVAL);
1377
1378         size = round_page(size);
1379         object = NULL;
1380         writecounted = FALSE;
1381
1382         /*
1383          * Lookup/allocate object.
1384          */
1385         switch (handle_type) {
1386         case OBJT_DEVICE: {
1387                 struct cdevsw *dsw;
1388                 struct cdev *cdev;
1389                 int ref;
1390
1391                 cdev = handle;
1392                 dsw = dev_refthread(cdev, &ref);
1393                 if (dsw == NULL)
1394                         return (ENXIO);
1395                 error = vm_mmap_cdev(td, size, prot, &maxprot, &flags, cdev,
1396                     dsw, &foff, &object);
1397                 dev_relthread(cdev, ref);
1398                 break;
1399         }
1400         case OBJT_VNODE:
1401                 error = vm_mmap_vnode(td, size, prot, &maxprot, &flags,
1402                     handle, &foff, &object, &writecounted);
1403                 break;
1404         case OBJT_DEFAULT:
1405                 if (handle == NULL) {
1406                         error = 0;
1407                         break;
1408                 }
1409                 /* FALLTHROUGH */
1410         default:
1411                 error = EINVAL;
1412                 break;
1413         }
1414         if (error)
1415                 return (error);
1416
1417         error = vm_mmap_object(map, addr, size, prot, maxprot, flags, object,
1418             foff, writecounted, td);
1419         if (error != 0 && object != NULL) {
1420                 /*
1421                  * If this mapping was accounted for in the vnode's
1422                  * writecount, then undo that now.
1423                  */
1424                 if (writecounted)
1425                         vnode_pager_release_writecount(object, 0, size);
1426                 vm_object_deallocate(object);
1427         }
1428         return (error);
1429 }
1430
1431 /*
1432  * Internal version of mmap that maps a specific VM object into an
1433  * map.  Called by mmap for MAP_ANON, vm_mmap, shm_mmap, and vn_mmap.
1434  */
1435 int
1436 vm_mmap_object(vm_map_t map, vm_offset_t *addr, vm_size_t size, vm_prot_t prot,
1437     vm_prot_t maxprot, int flags, vm_object_t object, vm_ooffset_t foff,
1438     boolean_t writecounted, struct thread *td)
1439 {
1440         boolean_t curmap, fitit;
1441         vm_offset_t max_addr;
1442         int docow, error, findspace, rv;
1443
1444         curmap = map == &td->td_proc->p_vmspace->vm_map;
1445         if (curmap) {
1446                 PROC_LOCK(td->td_proc);
1447                 if (map->size + size > lim_cur_proc(td->td_proc, RLIMIT_VMEM)) {
1448                         PROC_UNLOCK(td->td_proc);
1449                         return (ENOMEM);
1450                 }
1451                 if (racct_set(td->td_proc, RACCT_VMEM, map->size + size)) {
1452                         PROC_UNLOCK(td->td_proc);
1453                         return (ENOMEM);
1454                 }
1455                 if (!old_mlock && map->flags & MAP_WIREFUTURE) {
1456                         if (ptoa(pmap_wired_count(map->pmap)) + size >
1457                             lim_cur_proc(td->td_proc, RLIMIT_MEMLOCK)) {
1458                                 racct_set_force(td->td_proc, RACCT_VMEM,
1459                                     map->size);
1460                                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
1461                                 return (ENOMEM);
1462                         }
1463                         error = racct_set(td->td_proc, RACCT_MEMLOCK,
1464                             ptoa(pmap_wired_count(map->pmap)) + size);
1465                         if (error != 0) {
1466                                 racct_set_force(td->td_proc, RACCT_VMEM,
1467                                     map->size);
1468                                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
1469                                 return (error);
1470                         }
1471                 }
1472                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
1473         }
1474
1475         /*
1476          * We currently can only deal with page aligned file offsets.
1477          * The mmap() system call already enforces this by subtracting
1478          * the page offset from the file offset, but checking here
1479          * catches errors in device drivers (e.g. d_single_mmap()
1480          * callbacks) and other internal mapping requests (such as in
1481          * exec).
1482          */
1483         if (foff & PAGE_MASK)
1484                 return (EINVAL);
1485
1486         if ((flags & MAP_FIXED) == 0) {
1487                 fitit = TRUE;
1488                 *addr = round_page(*addr);
1489         } else {
1490                 if (*addr != trunc_page(*addr))
1491                         return (EINVAL);
1492                 fitit = FALSE;
1493         }
1494
1495         if (flags & MAP_ANON) {
1496                 if (object != NULL || foff != 0)
1497                         return (EINVAL);
1498                 docow = 0;
1499         } else if (flags & MAP_PREFAULT_READ)
1500                 docow = MAP_PREFAULT;
1501         else
1502                 docow = MAP_PREFAULT_PARTIAL;
1503
1504         if ((flags & (MAP_ANON|MAP_SHARED)) == 0)
1505                 docow |= MAP_COPY_ON_WRITE;
1506         if (flags & MAP_NOSYNC)
1507                 docow |= MAP_DISABLE_SYNCER;
1508         if (flags & MAP_NOCORE)
1509                 docow |= MAP_DISABLE_COREDUMP;
1510         /* Shared memory is also shared with children. */
1511         if (flags & MAP_SHARED)
1512                 docow |= MAP_INHERIT_SHARE;
1513         if (writecounted)
1514                 docow |= MAP_VN_WRITECOUNT;
1515         if (flags & MAP_STACK) {
1516                 if (object != NULL)
1517                         return (EINVAL);
1518                 docow |= MAP_STACK_GROWS_DOWN;
1519         }
1520         if ((flags & MAP_EXCL) != 0)
1521                 docow |= MAP_CHECK_EXCL;
1522         if ((flags & MAP_GUARD) != 0)
1523                 docow |= MAP_CREATE_GUARD;
1524
1525         if (fitit) {
1526                 if ((flags & MAP_ALIGNMENT_MASK) == MAP_ALIGNED_SUPER)
1527                         findspace = VMFS_SUPER_SPACE;
1528                 else if ((flags & MAP_ALIGNMENT_MASK) != 0)
1529                         findspace = VMFS_ALIGNED_SPACE(flags >>
1530                             MAP_ALIGNMENT_SHIFT);
1531                 else
1532                         findspace = VMFS_OPTIMAL_SPACE;
1533                 max_addr = 0;
1534 #ifdef MAP_32BIT
1535                 if ((flags & MAP_32BIT) != 0)
1536                         max_addr = MAP_32BIT_MAX_ADDR;
1537 #endif
1538                 if (curmap) {
1539                         rv = vm_map_find_min(map, object, foff, addr, size,
1540                             round_page((vm_offset_t)td->td_proc->p_vmspace->
1541                             vm_daddr + lim_max(td, RLIMIT_DATA)), max_addr,
1542                             findspace, prot, maxprot, docow);
1543                 } else {
1544                         rv = vm_map_find(map, object, foff, addr, size,
1545                             max_addr, findspace, prot, maxprot, docow);
1546                 }
1547         } else {
1548                 rv = vm_map_fixed(map, object, foff, *addr, size,
1549                     prot, maxprot, docow);
1550         }
1551
1552         if (rv == KERN_SUCCESS) {
1553                 /*
1554                  * If the process has requested that all future mappings
1555                  * be wired, then heed this.
1556                  */
1557                 if (map->flags & MAP_WIREFUTURE) {
1558                         vm_map_wire(map, *addr, *addr + size,
1559                             VM_MAP_WIRE_USER | ((flags & MAP_STACK) ?
1560                             VM_MAP_WIRE_HOLESOK : VM_MAP_WIRE_NOHOLES));
1561                 }
1562         }
1563         return (vm_mmap_to_errno(rv));
1564 }
1565
1566 /*
1567  * Translate a Mach VM return code to zero on success or the appropriate errno
1568  * on failure.
1569  */
1570 int
1571 vm_mmap_to_errno(int rv)
1572 {
1573
1574         switch (rv) {
1575         case KERN_SUCCESS:
1576                 return (0);
1577         case KERN_INVALID_ADDRESS:
1578         case KERN_NO_SPACE:
1579                 return (ENOMEM);
1580         case KERN_PROTECTION_FAILURE:
1581                 return (EACCES);
1582         default:
1583                 return (EINVAL);
1584         }
1585 }