contrib/netbsd-tests/lib/libc/sys/t_mincore.c

   1 /* $NetBSD: t_mincore.c,v 1.8 2012/06/08 07:18:58 martin Exp $ */
   2
   3 /*-
   4  * Copyright (c) 2011 The NetBSD Foundation, Inc.
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * This code is derived from software contributed to The NetBSD Foundation
   8  * by Jukka Ruohonen.
   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  *
  19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE NETBSD FOUNDATION, INC. AND CONTRIBUTORS
  20  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
  21  * TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  22  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE FOUNDATION OR CONTRIBUTORS
  23  * BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
  24  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
  25  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
  26  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
  27  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  28  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
  29  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  30  */
  31
  32 /*-
  33  * Copyright (c) 1999 The NetBSD Foundation, Inc.
  34  * All rights reserved.
  35  *
  36  * This code is derived from software contributed to The NetBSD Foundation
  37  * by Jason R. Thorpe of the Numerical Aerospace Simulation Facility,
  38  * NASA Ames Research Center.
  39  *
  40  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  41  * modification, are permitted provided that the following conditions
  42  * are met:
  43  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  44  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  45  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  46  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  47  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  48  *
  49  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE NETBSD FOUNDATION, INC. AND CONTRIBUTORS
  50  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
  51  * TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  52  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE FOUNDATION OR CONTRIBUTORS
  53  * BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
  54  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
  55  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
  56  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
  57  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  58  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
  59  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  60  */
  61 #include <sys/cdefs.h>
  62 __RCSID("$NetBSD: t_mincore.c,v 1.8 2012/06/08 07:18:58 martin Exp $");
  63
  64 #include <sys/mman.h>
  65 #include <sys/shm.h>
  66
  67 #include <atf-c.h>
  68 #include <errno.h>
  69 #include <fcntl.h>
  70 #include <kvm.h>
  71 #include <stdio.h>
  72 #include <stdlib.h>
  73 #include <string.h>
  74 #include <unistd.h>
  75 #include <sys/resource.h>
  76
  77 #ifdef __FreeBSD__
  78 #include <sys/stat.h>
  79 #endif
  80
  81 static long             page = 0;
  82 static const char       path[] = "mincore";
  83 static size_t           check_residency(void *, size_t);
  84
  85 static size_t
  86 check_residency(void *addr, size_t npgs)
  87 {
  88         size_t i, resident;
  89         char *vec;
  90
  91         vec = malloc(npgs);
  92
  93         ATF_REQUIRE(vec != NULL);
  94         ATF_REQUIRE(mincore(addr, npgs * page, vec) == 0);
  95
  96         for (i = resident = 0; i < npgs; i++) {
  97
  98                 if (vec[i] != 0)
  99                         resident++;
 100
 101 #if 0
 102                 (void)fprintf(stderr, "page 0x%p is %sresident\n",
 103                     (char *)addr + (i * page), vec[i] ? "" : "not ");
 104 #endif
 105         }
 106
 107         free(vec);
 108
 109         return resident;
 110 }
 111
 112 ATF_TC(mincore_err);
 113 ATF_TC_HEAD(mincore_err, tc)
 114 {
 115         atf_tc_set_md_var(tc, "descr", "Test errors from mincore(2)");
 116 }
 117
 118 ATF_TC_BODY(mincore_err, tc)
 119 {
 120         char *map, *vec;
 121
 122         map = mmap(NULL, page, PROT_WRITE, MAP_ANON | MAP_PRIVATE, -1, 0);
 123         vec = malloc(page);
 124
 125         ATF_REQUIRE(vec != NULL);
 126         ATF_REQUIRE(map != MAP_FAILED);
 127
 128 #ifdef __NetBSD__
 129         errno = 0;
 130         ATF_REQUIRE_ERRNO(EINVAL, mincore(map, 0, vec) == -1);
 131 #endif
 132
 133         errno = 0;
 134         ATF_REQUIRE_ERRNO(ENOMEM, mincore(0, page, vec) == -1);
 135
 136         errno = 0;
 137         ATF_REQUIRE_ERRNO(EFAULT, mincore(map, page, (void *)-1) == -1);
 138
 139         free(vec);
 140         ATF_REQUIRE(munmap(map, page) == 0);
 141 }
 142
 143 ATF_TC_WITH_CLEANUP(mincore_resid);
 144 ATF_TC_HEAD(mincore_resid, tc)
 145 {
 146         atf_tc_set_md_var(tc, "descr", "Test page residency with mincore(2)");
 147 }
 148
 149 ATF_TC_BODY(mincore_resid, tc)
 150 {
 151         void *addr, *addr2, *addr3, *buf;
 152         size_t npgs = 0, resident;
 153         struct stat st;
 154         int fd, rv;
 155         struct rlimit rlim;
 156
 157         ATF_REQUIRE(getrlimit(RLIMIT_MEMLOCK, &rlim) == 0);
 158         rlim.rlim_cur = rlim.rlim_max;
 159         ATF_REQUIRE(setrlimit(RLIMIT_MEMLOCK, &rlim) == 0);
 160
 161         (void)memset(&st, 0, sizeof(struct stat));
 162
 163         fd = open(path, O_RDWR | O_CREAT, 0700);
 164         buf = malloc(page * 5);
 165
 166         ATF_REQUIRE(fd >= 0);
 167         ATF_REQUIRE(buf != NULL);
 168
 169         rv = write(fd, buf, page * 5);
 170         ATF_REQUIRE(rv >= 0);
 171
 172         ATF_REQUIRE(fd >= 0);
 173         ATF_REQUIRE(fstat(fd, &st) == 0);
 174
 175         addr = mmap(NULL, (size_t)st.st_size, PROT_READ,
 176             MAP_FILE | MAP_SHARED, fd, (off_t) 0);
 177
 178         ATF_REQUIRE(addr != MAP_FAILED);
 179
 180         (void)close(fd);
 181
 182         npgs = st.st_size / page;
 183
 184         if (st.st_size % page != 0)
 185                 npgs++;
 186
 187         (void)check_residency(addr, npgs);
 188
 189         rv = mlock(addr, npgs * page);
 190         if (rv == -1 && errno == EAGAIN)
 191                 atf_tc_skip("hit process resource limits");
 192         ATF_REQUIRE(munmap(addr, st.st_size) == 0);
 193
 194         npgs = 128;
 195
 196 #ifdef __FreeBSD__
 197         addr = mmap(NULL, npgs * page, PROT_READ | PROT_WRITE,
 198             MAP_ANON | MAP_PRIVATE, -1, (off_t)0);
 199 #else
 200         addr = mmap(NULL, npgs * page, PROT_READ | PROT_WRITE,
 201             MAP_ANON | MAP_PRIVATE | MAP_WIRED, -1, (off_t)0);
 202 #endif
 203
 204         if (addr == MAP_FAILED)
 205                 atf_tc_skip("could not mmap wired anonymous test area, system "
 206                     "might be low on memory");
 207
 208 #ifdef __FreeBSD__
 209         ATF_REQUIRE(mlock(addr, npgs * page) == 0);
 210 #endif
 211         ATF_REQUIRE(check_residency(addr, npgs) == npgs);
 212         ATF_REQUIRE(munmap(addr, npgs * page) == 0);
 213
 214         npgs = 128;
 215
 216         addr = mmap(NULL, npgs * page, PROT_READ | PROT_WRITE,
 217             MAP_ANON | MAP_PRIVATE, -1, (off_t)0);
 218
 219         ATF_REQUIRE(addr != MAP_FAILED);
 220
 221         /*
 222          * Check that the in-core pages match the locked pages.
 223          */
 224         ATF_REQUIRE(check_residency(addr, npgs) == 0);
 225
 226         errno = 0;
 227         if (mlockall(MCL_CURRENT|MCL_FUTURE) != 0 && errno != ENOMEM)
 228                 atf_tc_fail("mlockall(2) failed");
 229         if (errno == ENOMEM)
 230                 atf_tc_skip("mlockall() exceeded process resource limits");
 231
 232         resident = check_residency(addr, npgs);
 233         if (resident < npgs)
 234                 atf_tc_fail("mlockall(MCL_FUTURE) succeeded, still only "
 235                     "%zu pages of the newly mapped %zu pages are resident",
 236                     resident, npgs);
 237
 238         addr2 = mmap(NULL, npgs * page, PROT_READ, MAP_ANON, -1, (off_t)0);
 239         addr3 = mmap(NULL, npgs * page, PROT_NONE, MAP_ANON, -1, (off_t)0);
 240
 241         if (addr2 == MAP_FAILED || addr3 == MAP_FAILED)
 242                 atf_tc_skip("could not mmap more anonymous test pages with "
 243                     "mlockall(MCL_FUTURE) in effect, system "
 244                     "might be low on memory");
 245
 246         ATF_REQUIRE(check_residency(addr2, npgs) == npgs);
 247         ATF_REQUIRE(check_residency(addr3, npgs) == 0);
 248         ATF_REQUIRE(mprotect(addr3, npgs * page, PROT_READ) == 0);
 249         ATF_REQUIRE(check_residency(addr, npgs) == npgs);
 250         ATF_REQUIRE(check_residency(addr2, npgs) == npgs);
 251
 252         (void)munlockall();
 253
 254         ATF_REQUIRE(madvise(addr2, npgs * page, MADV_FREE) == 0);
 255 #ifdef __NetBSD__
 256         ATF_REQUIRE(check_residency(addr2, npgs) == 0);
 257 #endif
 258
 259         (void)memset(addr, 0, npgs * page);
 260
 261         ATF_REQUIRE(madvise(addr, npgs * page, MADV_FREE) == 0);
 262 #ifdef __NetBSD__
 263         ATF_REQUIRE(check_residency(addr, npgs) == 0);
 264 #endif
 265
 266         (void)munmap(addr, npgs * page);
 267         (void)munmap(addr2, npgs * page);
 268         (void)munmap(addr3, npgs * page);
 269         (void)unlink(path);
 270 }
 271
 272 ATF_TC_CLEANUP(mincore_resid, tc)
 273 {
 274         (void)unlink(path);
 275 }
 276
 277 ATF_TC(mincore_shmseg);
 278 ATF_TC_HEAD(mincore_shmseg, tc)
 279 {
 280         atf_tc_set_md_var(tc, "descr", "residency of shared memory");
 281 }
 282
 283 ATF_TC_BODY(mincore_shmseg, tc)
 284 {
 285         size_t npgs = 128;
 286         void *addr = NULL;
 287         int shmid;
 288
 289         shmid = shmget(IPC_PRIVATE, npgs * page,
 290             IPC_CREAT | S_IRUSR | S_IWUSR);
 291
 292         ATF_REQUIRE(shmid != -1);
 293
 294         addr = shmat(shmid, NULL, 0);
 295
 296         ATF_REQUIRE(addr != NULL);
 297         ATF_REQUIRE(check_residency(addr, npgs) == 0);
 298
 299         (void)memset(addr, 0xff, npgs * page);
 300
 301         ATF_REQUIRE(check_residency(addr, npgs) == npgs);
 302         ATF_REQUIRE(madvise(addr, npgs * page, MADV_FREE) == 0);
 303
 304         /*
 305          * NOTE!  Even though we have MADV_FREE'd the range,
 306          * there is another reference (the kernel's) to the
 307          * object which owns the pages.  In this case, the
 308          * kernel does not simply free the pages, as haphazardly
 309          * freeing pages when there are still references to
 310          * an object can cause data corruption (say, the other
 311          * referencer doesn't expect the pages to be freed,
 312          * and is surprised by the subsequent ZFOD).
 313          *
 314          * Because of this, we simply report the number of
 315          * pages still resident, for information only.
 316          */
 317         npgs = check_residency(addr, npgs);
 318
 319         (void)fprintf(stderr, "%zu pages still resident\n", npgs);
 320
 321         ATF_REQUIRE(shmdt(addr) == 0);
 322         ATF_REQUIRE(shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL) == 0);
 323 }
 324
 325 ATF_TP_ADD_TCS(tp)
 326 {
 327
 328         page = sysconf(_SC_PAGESIZE);
 329         ATF_REQUIRE(page >= 0);
 330
 331         ATF_TP_ADD_TC(tp, mincore_err);
 332         ATF_TP_ADD_TC(tp, mincore_resid);
 333         ATF_TP_ADD_TC(tp, mincore_shmseg);
 334
 335         return atf_no_error();
 336 }