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 #include <sys/mman.h>
  30 #include <sys/ptrace.h>
  31 #include <sys/wait.h>
  32
  33 #include <errno.h>
  34 #include <signal.h>
  35 #include <stdio.h>
  36 #include <string.h>
  37 #include <unistd.h>
  38
  39 #include <atf-c.h>
  40
  41 static void
  42 test_wired_copy_on_write(void *addr, size_t len)
  43 {
  44         int status, val;
  45         pid_t pid;
  46
  47         pid = fork();
  48         if (pid == -1)
  49                 atf_tc_fail("fork() failed: %s", strerror(errno));
  50         if (pid == 0) {
  51                 if (mlock(addr, len) != 0)
  52                         _exit(1);
  53                 if (ptrace(PT_TRACE_ME, 0, NULL, 0) != 0)
  54                         _exit(2);
  55                 if (raise(SIGSTOP) != 0)
  56                         _exit(3);
  57                 if (munlock(addr, len) != 0)
  58                         _exit(4);
  59                 _exit(0);
  60         }
  61
  62         ATF_REQUIRE(waitpid(pid, &status, 0) == pid);
  63         ATF_REQUIRE_MSG(!WIFEXITED(status),
  64             "child exited with status %d", WEXITSTATUS(status));
  65         ATF_REQUIRE(WIFSTOPPED(status));
  66         ATF_REQUIRE(WSTOPSIG(status) == SIGSTOP);
  67
  68         errno = 0;
  69         val = ptrace(PT_READ_D, pid, addr, 0);
  70         ATF_REQUIRE(errno == 0);
  71         ATF_REQUIRE(ptrace(PT_WRITE_D, pid, addr, val) == 0);
  72         ATF_REQUIRE(ptrace(PT_CONTINUE, pid, (caddr_t)1, 0) == 0);
  73         ATF_REQUIRE(waitpid(pid, &status, 0) == pid);
  74         ATF_REQUIRE(WIFEXITED(status));
  75         ATF_REQUIRE_MSG(WEXITSTATUS(status) == 0,
  76             "child exited with status %d", WSTOPSIG(status));
  77 }
  78
  79 /*
  80  * Use ptrace(2) to trigger a copy-on-write fault of anonymous memory.
  81  */
  82 ATF_TC_WITHOUT_HEAD(mlock__copy_on_write_anon);
  83 ATF_TC_BODY(mlock__copy_on_write_anon, tc)
  84 {
  85         char *addr;
  86         int len;
  87
  88         len = getpagesize();
  89         addr = mmap(NULL, len, PROT_READ, MAP_ANON, -1, 0);
  90         ATF_REQUIRE(addr != MAP_FAILED);
  91
  92         test_wired_copy_on_write(addr, len);
  93 }
  94
  95 /*
  96  * Use ptrace(2) to trigger a copy-on-write fault of a read-only text page.
  97  */
  98 ATF_TC_WITHOUT_HEAD(mlock__copy_on_write_vnode);
  99 ATF_TC_BODY(mlock__copy_on_write_vnode, tc)
 100 {
 101         void *addr;
 102         int len;
 103
 104         len = getpagesize();
 105         addr = (void *)((uintptr_t)test_wired_copy_on_write & ~(len - 1));
 106
 107         test_wired_copy_on_write(addr, len);
 108 }
 109
 110 /*
 111  * Try truncating and then resizing an mlock()ed mapping.
 112  */
 113 ATF_TC_WITHOUT_HEAD(mlock__truncate_and_resize);
 114 ATF_TC_BODY(mlock__truncate_and_resize, tc)
 115 {
 116         char filename[16];
 117         char *addr;
 118         int fd, i, len;
 119
 120         snprintf(filename, sizeof(filename), "tmp.XXXXXX");
 121         fd = mkstemp(filename);
 122         ATF_REQUIRE(fd >= 0);
 123         ATF_REQUIRE(unlink(filename) == 0);
 124
 125         len = getpagesize();
 126         ATF_REQUIRE(ftruncate(fd, len) == 0);
 127
 128         addr = mmap(NULL, len, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
 129         ATF_REQUIRE(addr != MAP_FAILED);
 130         ATF_REQUIRE(mlock(addr, len) == 0);
 131         memset(addr, 1, len);
 132         ATF_REQUIRE(ftruncate(fd, 0) == 0);
 133         ATF_REQUIRE(ftruncate(fd, len) == 0);
 134         for (i = 0; i < len; i++)
 135                 ATF_REQUIRE(addr[i] == 0);
 136         ATF_REQUIRE(munlock(addr, len) == 0);
 137 }
 138
 139 /*
 140  * Make sure that we can munlock() a truncated mapping.
 141  */
 142 ATF_TC_WITHOUT_HEAD(mlock__truncate_and_unlock);
 143 ATF_TC_BODY(mlock__truncate_and_unlock, tc)
 144 {
 145         char filename[16];
 146         void *addr;
 147         int fd, len;
 148
 149         snprintf(filename, sizeof(filename), "tmp.XXXXXX");
 150         fd = mkstemp(filename);
 151         ATF_REQUIRE(fd >= 0);
 152         ATF_REQUIRE(unlink(filename) == 0);
 153
 154         len = getpagesize();
 155         ATF_REQUIRE(ftruncate(fd, len) == 0);
 156
 157         addr = mmap(NULL, len, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
 158         ATF_REQUIRE(addr != MAP_FAILED);
 159         ATF_REQUIRE(mlock(addr, len) == 0);
 160         ATF_REQUIRE(ftruncate(fd, 0) == 0);
 161         ATF_REQUIRE(munlock(addr, len) == 0);
 162 }
 163
 164 ATF_TP_ADD_TCS(tp)
 165 {
 166         ATF_TP_ADD_TC(tp, mlock__copy_on_write_anon);
 167         ATF_TP_ADD_TC(tp, mlock__copy_on_write_vnode);
 168         ATF_TP_ADD_TC(tp, mlock__truncate_and_resize);
 169         ATF_TP_ADD_TC(tp, mlock__truncate_and_unlock);
 170
 171         return (atf_no_error());
 172 }