tests/sys/vm/mlock_test.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 2019 Mark Johnston <markj@FreeBSD.org>
   5  *
   6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7  * modification, are permitted provided that the following conditions are
   8  * met:
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  13  *    the documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  *
  15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  16  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  17  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  18  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  19  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  20  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  21  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  22  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  23  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  24  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  25  * SUCH DAMAGE.
  26  */
  27
  28 #include <sys/cdefs.h>
  29 __FBSDID("$FreeBSD$");
  30
  31 #include <sys/mman.h>
  32 #include <sys/ptrace.h>
  33 #include <sys/wait.h>
  34
  35 #include <errno.h>
  36 #include <signal.h>
  37 #include <stdio.h>
  38 #include <string.h>
  39 #include <unistd.h>
  40
  41 #include <atf-c.h>
  42
  43 static void
  44 test_wired_copy_on_write(void *addr, size_t len)
  45 {
  46         int status, val;
  47         pid_t pid;
  48
  49         pid = fork();
  50         if (pid == -1)
  51                 atf_tc_fail("fork() failed: %s", strerror(errno));
  52         if (pid == 0) {
  53                 if (mlock(addr, len) != 0)
  54                         _exit(1);
  55                 if (ptrace(PT_TRACE_ME, 0, NULL, 0) != 0)
  56                         _exit(2);
  57                 if (raise(SIGSTOP) != 0)
  58                         _exit(3);
  59                 if (munlock(addr, len) != 0)
  60                         _exit(4);
  61                 _exit(0);
  62         }
  63
  64         ATF_REQUIRE(waitpid(pid, &status, 0) == pid);
  65         ATF_REQUIRE_MSG(!WIFEXITED(status),
  66             "child exited with status %d", WEXITSTATUS(status));
  67         ATF_REQUIRE(WIFSTOPPED(status));
  68         ATF_REQUIRE(WSTOPSIG(status) == SIGSTOP);
  69
  70         errno = 0;
  71         val = ptrace(PT_READ_D, pid, addr, 0);
  72         ATF_REQUIRE(errno == 0);
  73         ATF_REQUIRE(ptrace(PT_WRITE_D, pid, addr, val) == 0);
  74         ATF_REQUIRE(ptrace(PT_CONTINUE, pid, (caddr_t)1, 0) == 0);
  75         ATF_REQUIRE(waitpid(pid, &status, 0) == pid);
  76         ATF_REQUIRE(WIFEXITED(status));
  77         ATF_REQUIRE_MSG(WEXITSTATUS(status) == 0,
  78             "child exited with status %d", WSTOPSIG(status));
  79 }
  80
  81 /*
  82  * Use ptrace(2) to trigger a copy-on-write fault of anonymous memory.
  83  */
  84 ATF_TC_WITHOUT_HEAD(mlock__copy_on_write_anon);
  85 ATF_TC_BODY(mlock__copy_on_write_anon, tc)
  86 {
  87         char *addr;
  88         int len;
  89
  90         len = getpagesize();
  91         addr = mmap(NULL, len, PROT_READ, MAP_ANON, -1, 0);
  92         ATF_REQUIRE(addr != MAP_FAILED);
  93
  94         test_wired_copy_on_write(addr, len);
  95 }
  96
  97 /*
  98  * Use ptrace(2) to trigger a copy-on-write fault of a read-only text page.
  99  */
 100 ATF_TC_WITHOUT_HEAD(mlock__copy_on_write_vnode);
 101 ATF_TC_BODY(mlock__copy_on_write_vnode, tc)
 102 {
 103         void *addr;
 104         int len;
 105
 106         len = getpagesize();
 107         addr = (void *)((uintptr_t)test_wired_copy_on_write & ~(len - 1));
 108
 109         test_wired_copy_on_write(addr, len);
 110 }
 111
 112 /*
 113  * Try truncating and then resizing an mlock()ed mapping.
 114  */
 115 ATF_TC_WITHOUT_HEAD(mlock__truncate_and_resize);
 116 ATF_TC_BODY(mlock__truncate_and_resize, tc)
 117 {
 118         char filename[16];
 119         char *addr;
 120         int fd, i, len;
 121
 122         snprintf(filename, sizeof(filename), "tmp.XXXXXX");
 123         fd = mkstemp(filename);
 124         ATF_REQUIRE(fd >= 0);
 125         ATF_REQUIRE(unlink(filename) == 0);
 126
 127         len = getpagesize();
 128         ATF_REQUIRE(ftruncate(fd, len) == 0);
 129
 130         addr = mmap(NULL, len, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
 131         ATF_REQUIRE(addr != MAP_FAILED);
 132         ATF_REQUIRE(mlock(addr, len) == 0);
 133         memset(addr, 1, len);
 134         ATF_REQUIRE(ftruncate(fd, 0) == 0);
 135         ATF_REQUIRE(ftruncate(fd, len) == 0);
 136         for (i = 0; i < len; i++)
 137                 ATF_REQUIRE(addr[i] == 0);
 138         ATF_REQUIRE(munlock(addr, len) == 0);
 139 }
 140
 141 /*
 142  * Make sure that we can munlock() a truncated mapping.
 143  */
 144 ATF_TC_WITHOUT_HEAD(mlock__truncate_and_unlock);
 145 ATF_TC_BODY(mlock__truncate_and_unlock, tc)
 146 {
 147         char filename[16];
 148         void *addr;
 149         int fd, len;
 150
 151         snprintf(filename, sizeof(filename), "tmp.XXXXXX");
 152         fd = mkstemp(filename);
 153         ATF_REQUIRE(fd >= 0);
 154         ATF_REQUIRE(unlink(filename) == 0);
 155
 156         len = getpagesize();
 157         ATF_REQUIRE(ftruncate(fd, len) == 0);
 158
 159         addr = mmap(NULL, len, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
 160         ATF_REQUIRE(addr != MAP_FAILED);
 161         ATF_REQUIRE(mlock(addr, len) == 0);
 162         ATF_REQUIRE(ftruncate(fd, 0) == 0);
 163         ATF_REQUIRE(munlock(addr, len) == 0);
 164 }
 165
 166 ATF_TP_ADD_TCS(tp)
 167 {
 168         ATF_TP_ADD_TC(tp, mlock__copy_on_write_anon);
 169         ATF_TP_ADD_TC(tp, mlock__copy_on_write_vnode);
 170         ATF_TP_ADD_TC(tp, mlock__truncate_and_resize);
 171         ATF_TP_ADD_TC(tp, mlock__truncate_and_unlock);
 172
 173         return (atf_no_error());
 174 }