]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/10.git/blob - contrib/netbsd-tests/lib/libc/sys/t_mmap.c
MFC r305358,r305449,r305451,r306367,r306397,r309474:
[FreeBSD/stable/10.git] / contrib / netbsd-tests / lib / libc / sys / t_mmap.c
1 /* $NetBSD: t_mmap.c,v 1.9 2015/02/28 13:57:08 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)2004 YAMAMOTO Takashi,
34  * All rights reserved.
35  *
36  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
37  * modification, are permitted provided that the following conditions
38  * are met:
39  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
40  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
41  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
42  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
43  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
44  *
45  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
46  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
47  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
48  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
49  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
50  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
51  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
52  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
53  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
54  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
55  * SUCH DAMAGE.
56  */
57 #include <sys/cdefs.h>
58 __RCSID("$NetBSD: t_mmap.c,v 1.9 2015/02/28 13:57:08 martin Exp $");
59
60 #include <sys/param.h>
61 #include <sys/mman.h>
62 #include <sys/socket.h>
63 #include <sys/sysctl.h>
64 #include <sys/wait.h>
65
66 #include <atf-c.h>
67 #include <errno.h>
68 #include <fcntl.h>
69 #include <signal.h>
70 #include <stdio.h>
71 #include <stdlib.h>
72 #include <string.h>
73 #include <unistd.h>
74 #include <paths.h>
75 #ifdef __NetBSD__
76 #include <machine/disklabel.h>
77 #endif
78
79 #ifdef __FreeBSD__
80 #include <sys/disklabel.h>
81 #include <sys/stat.h>
82 #include <stdint.h>
83 #endif
84
85 static long     page = 0;
86 static char     path[] = "mmap";
87 static void     map_check(void *, int);
88 static void     map_sighandler(int);
89 static void     testloan(void *, void *, char, int);
90
91 #define BUFSIZE (32 * 1024)     /* enough size to trigger sosend_loan */
92
93 static void
94 map_check(void *map, int flag)
95 {
96
97         if (flag != 0) {
98                 ATF_REQUIRE(map == MAP_FAILED);
99                 return;
100         }
101
102         ATF_REQUIRE(map != MAP_FAILED);
103         ATF_REQUIRE(munmap(map, page) == 0);
104 }
105
106 void
107 testloan(void *vp, void *vp2, char pat, int docheck)
108 {
109         char buf[BUFSIZE];
110         char backup[BUFSIZE];
111         ssize_t nwritten;
112         ssize_t nread;
113         int fds[2];
114         int val;
115
116         val = BUFSIZE;
117
118         if (docheck != 0)
119                 (void)memcpy(backup, vp, BUFSIZE);
120
121         if (socketpair(AF_LOCAL, SOCK_STREAM, PF_UNSPEC, fds) != 0)
122                 atf_tc_fail("socketpair() failed");
123
124         val = BUFSIZE;
125
126         if (setsockopt(fds[1], SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &val, sizeof(val)) != 0)
127                 atf_tc_fail("setsockopt() failed, SO_RCVBUF");
128
129         val = BUFSIZE;
130
131         if (setsockopt(fds[0], SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, &val, sizeof(val)) != 0)
132                 atf_tc_fail("setsockopt() failed, SO_SNDBUF");
133
134         if (fcntl(fds[0], F_SETFL, O_NONBLOCK) != 0)
135                 atf_tc_fail("fcntl() failed");
136
137         nwritten = write(fds[0], (char *)vp + page, BUFSIZE - page);
138
139         if (nwritten == -1)
140                 atf_tc_fail("write() failed");
141
142         /* Break loan. */
143         (void)memset(vp2, pat, BUFSIZE);
144
145         nread = read(fds[1], buf + page, BUFSIZE - page);
146
147         if (nread == -1)
148                 atf_tc_fail("read() failed");
149
150         if (nread != nwritten)
151                 atf_tc_fail("too short read");
152
153         if (docheck != 0 && memcmp(backup, buf + page, nread) != 0)
154                 atf_tc_fail("data mismatch");
155
156         ATF_REQUIRE(close(fds[0]) == 0);
157         ATF_REQUIRE(close(fds[1]) == 0);
158 }
159
160 static void
161 map_sighandler(int signo)
162 {
163         _exit(signo);
164 }
165
166 #ifdef __NetBSD__
167 ATF_TC(mmap_block);
168 ATF_TC_HEAD(mmap_block, tc)
169 {
170         atf_tc_set_md_var(tc, "descr", "Test mmap(2) with a block device");
171         atf_tc_set_md_var(tc, "require.user", "root");
172 }
173
174 ATF_TC_BODY(mmap_block, tc)
175 {
176         static const int mib[] = { CTL_HW, HW_DISKNAMES };
177         static const unsigned int miblen = __arraycount(mib);
178         char *map, *dk, *drives, dev[PATH_MAX];
179         size_t len;
180         int fd = -1;
181
182         atf_tc_skip("The test case causes a panic (PR kern/38889, kern/46592)");
183
184         ATF_REQUIRE(sysctl(mib, miblen, NULL, &len, NULL, 0) == 0);
185         drives = malloc(len);
186         ATF_REQUIRE(drives != NULL);
187         ATF_REQUIRE(sysctl(mib, miblen, drives, &len, NULL, 0) == 0);
188         for (dk = strtok(drives, " "); dk != NULL; dk = strtok(NULL, " ")) {
189                 sprintf(dev, _PATH_DEV "%s%c", dk, 'a'+RAW_PART);
190                 fprintf(stderr, "trying: %s\n", dev);
191
192                 if ((fd = open(dev, O_RDONLY)) >= 0) {
193                         (void)fprintf(stderr, "using %s\n", dev);
194                         break;
195                 }
196         }
197         free(drives);
198
199         if (fd < 0)
200                 atf_tc_skip("failed to find suitable block device");
201
202         map = mmap(NULL, 4096, PROT_READ, MAP_FILE, fd, 0);
203         ATF_REQUIRE(map != MAP_FAILED);
204
205         (void)fprintf(stderr, "first byte %x\n", *map);
206         ATF_REQUIRE(close(fd) == 0);
207         (void)fprintf(stderr, "first byte %x\n", *map);
208
209         ATF_REQUIRE(munmap(map, 4096) == 0);
210 }
211 #endif
212
213 ATF_TC(mmap_err);
214 ATF_TC_HEAD(mmap_err, tc)
215 {
216         atf_tc_set_md_var(tc, "descr", "Test error conditions of mmap(2)");
217 }
218
219 ATF_TC_BODY(mmap_err, tc)
220 {
221         size_t addr = SIZE_MAX;
222         void *map;
223
224         errno = 0;
225         map = mmap(NULL, 3, PROT_READ, MAP_FILE|MAP_PRIVATE, -1, 0);
226
227         ATF_REQUIRE(map == MAP_FAILED);
228         ATF_REQUIRE(errno == EBADF);
229
230         errno = 0;
231         map = mmap(&addr, page, PROT_READ, MAP_FIXED|MAP_PRIVATE, -1, 0);
232
233         ATF_REQUIRE(map == MAP_FAILED);
234         ATF_REQUIRE(errno == EINVAL);
235
236         errno = 0;
237         map = mmap(NULL, page, PROT_READ, MAP_ANON|MAP_PRIVATE, INT_MAX, 0);
238
239         ATF_REQUIRE(map == MAP_FAILED);
240         ATF_REQUIRE(errno == EINVAL);
241 }
242
243 ATF_TC_WITH_CLEANUP(mmap_loan);
244 ATF_TC_HEAD(mmap_loan, tc)
245 {
246         atf_tc_set_md_var(tc, "descr", "Test uvm page loanout with mmap(2)");
247 }
248
249 ATF_TC_BODY(mmap_loan, tc)
250 {
251         char buf[BUFSIZE];
252         char *vp, *vp2;
253         int fd;
254
255         fd = open(path, O_RDWR | O_CREAT, 0600);
256         ATF_REQUIRE(fd >= 0);
257
258         (void)memset(buf, 'x', sizeof(buf));
259         (void)write(fd, buf, sizeof(buf));
260
261         vp = mmap(NULL, BUFSIZE, PROT_READ | PROT_WRITE,
262             MAP_FILE | MAP_PRIVATE, fd, 0);
263
264         ATF_REQUIRE(vp != MAP_FAILED);
265
266         vp2 = vp;
267
268         testloan(vp, vp2, 'A', 0);
269         testloan(vp, vp2, 'B', 1);
270
271         ATF_REQUIRE(munmap(vp, BUFSIZE) == 0);
272
273         vp = mmap(NULL, BUFSIZE, PROT_READ | PROT_WRITE,
274             MAP_FILE | MAP_SHARED, fd, 0);
275
276         vp2 = mmap(NULL, BUFSIZE, PROT_READ | PROT_WRITE,
277             MAP_FILE | MAP_SHARED, fd, 0);
278
279         ATF_REQUIRE(vp != MAP_FAILED);
280         ATF_REQUIRE(vp2 != MAP_FAILED);
281
282         testloan(vp, vp2, 'E', 1);
283
284         ATF_REQUIRE(munmap(vp, BUFSIZE) == 0);
285         ATF_REQUIRE(munmap(vp2, BUFSIZE) == 0);
286 }
287
288 ATF_TC_CLEANUP(mmap_loan, tc)
289 {
290         (void)unlink(path);
291 }
292
293 ATF_TC_WITH_CLEANUP(mmap_prot_1);
294 ATF_TC_HEAD(mmap_prot_1, tc)
295 {
296         atf_tc_set_md_var(tc, "descr", "Test mmap(2) protections, #1");
297 }
298
299 ATF_TC_BODY(mmap_prot_1, tc)
300 {
301         void *map;
302         int fd;
303
304         /*
305          * Open a file write-only and try to
306          * map it read-only. This should fail.
307          */
308         fd = open(path, O_WRONLY | O_CREAT, 0700);
309
310         if (fd < 0)
311                 return;
312
313         ATF_REQUIRE(write(fd, "XXX", 3) == 3);
314
315         map = mmap(NULL, 3, PROT_READ, MAP_FILE|MAP_PRIVATE, fd, 0);
316         map_check(map, 1);
317
318         map = mmap(NULL, 3, PROT_WRITE, MAP_FILE|MAP_PRIVATE, fd, 0);
319         map_check(map, 0);
320
321         ATF_REQUIRE(close(fd) == 0);
322 }
323
324 ATF_TC_CLEANUP(mmap_prot_1, tc)
325 {
326         (void)unlink(path);
327 }
328
329 ATF_TC(mmap_prot_2);
330 ATF_TC_HEAD(mmap_prot_2, tc)
331 {
332         atf_tc_set_md_var(tc, "descr", "Test mmap(2) protections, #2");
333 }
334
335 ATF_TC_BODY(mmap_prot_2, tc)
336 {
337         char buf[2];
338         void *map;
339         pid_t pid;
340         int sta;
341
342         /*
343          * Make a PROT_NONE mapping and try to access it.
344          * If we catch a SIGSEGV, all works as expected.
345          */
346         map = mmap(NULL, page, PROT_NONE, MAP_ANON|MAP_PRIVATE, -1, 0);
347         ATF_REQUIRE(map != MAP_FAILED);
348
349         pid = fork();
350         ATF_REQUIRE(pid >= 0);
351
352         if (pid == 0) {
353                 ATF_REQUIRE(signal(SIGSEGV, map_sighandler) != SIG_ERR);
354                 ATF_REQUIRE(strlcpy(buf, map, sizeof(buf)) != 0);
355         }
356
357         (void)wait(&sta);
358
359         ATF_REQUIRE(WIFEXITED(sta) != 0);
360         ATF_REQUIRE(WEXITSTATUS(sta) == SIGSEGV);
361         ATF_REQUIRE(munmap(map, page) == 0);
362 }
363
364 ATF_TC_WITH_CLEANUP(mmap_prot_3);
365 ATF_TC_HEAD(mmap_prot_3, tc)
366 {
367         atf_tc_set_md_var(tc, "descr", "Test mmap(2) protections, #3");
368 }
369
370 ATF_TC_BODY(mmap_prot_3, tc)
371 {
372         char buf[2];
373         int fd, sta;
374         void *map;
375         pid_t pid;
376
377         /*
378          * Open a file, change the permissions
379          * to read-only, and try to map it as
380          * PROT_NONE. This should succeed, but
381          * the access should generate SIGSEGV.
382          */
383         fd = open(path, O_RDWR | O_CREAT, 0700);
384
385         if (fd < 0)
386                 return;
387
388         ATF_REQUIRE(write(fd, "XXX", 3) == 3);
389         ATF_REQUIRE(close(fd) == 0);
390         ATF_REQUIRE(chmod(path, 0444) == 0);
391
392         fd = open(path, O_RDONLY);
393         ATF_REQUIRE(fd != -1);
394
395         map = mmap(NULL, 3, PROT_NONE, MAP_FILE | MAP_SHARED, fd, 0);
396         ATF_REQUIRE(map != MAP_FAILED);
397
398         pid = fork();
399
400         ATF_REQUIRE(pid >= 0);
401
402         if (pid == 0) {
403                 ATF_REQUIRE(signal(SIGSEGV, map_sighandler) != SIG_ERR);
404                 ATF_REQUIRE(strlcpy(buf, map, sizeof(buf)) != 0);
405         }
406
407         (void)wait(&sta);
408
409         ATF_REQUIRE(WIFEXITED(sta) != 0);
410         ATF_REQUIRE(WEXITSTATUS(sta) == SIGSEGV);
411         ATF_REQUIRE(munmap(map, 3) == 0);
412 }
413
414 ATF_TC_CLEANUP(mmap_prot_3, tc)
415 {
416         (void)unlink(path);
417 }
418
419 ATF_TC_WITH_CLEANUP(mmap_truncate);
420 ATF_TC_HEAD(mmap_truncate, tc)
421 {
422         atf_tc_set_md_var(tc, "descr", "Test mmap(2) and ftruncate(2)");
423 }
424
425 ATF_TC_BODY(mmap_truncate, tc)
426 {
427         char *map;
428         long i;
429         int fd;
430
431         fd = open(path, O_RDWR | O_CREAT, 0700);
432
433         if (fd < 0)
434                 return;
435
436         /*
437          * See that ftruncate(2) works
438          * while the file is mapped.
439          */
440         ATF_REQUIRE(ftruncate(fd, page) == 0);
441
442         map = mmap(NULL, page, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_FILE|MAP_PRIVATE,
443              fd, 0);
444         ATF_REQUIRE(map != MAP_FAILED);
445
446         for (i = 0; i < page; i++)
447                 map[i] = 'x';
448
449         ATF_REQUIRE(ftruncate(fd, 0) == 0);
450         ATF_REQUIRE(ftruncate(fd, page / 8) == 0);
451         ATF_REQUIRE(ftruncate(fd, page / 4) == 0);
452         ATF_REQUIRE(ftruncate(fd, page / 2) == 0);
453         ATF_REQUIRE(ftruncate(fd, page / 12) == 0);
454         ATF_REQUIRE(ftruncate(fd, page / 64) == 0);
455
456         ATF_REQUIRE(close(fd) == 0);
457 }
458
459 ATF_TC_CLEANUP(mmap_truncate, tc)
460 {
461         (void)unlink(path);
462 }
463
464 ATF_TC_WITH_CLEANUP(mmap_truncate_signal);
465 ATF_TC_HEAD(mmap_truncate_signal, tc)
466 {
467         atf_tc_set_md_var(tc, "descr",
468             "Test mmap(2) ftruncate(2) causing signal");
469 }
470
471 ATF_TC_BODY(mmap_truncate_signal, tc)
472 {
473         char *map;
474         long i;
475         int fd, sta;
476         pid_t pid;
477
478 #ifdef __FreeBSD__
479         atf_tc_expect_fail("testcase fails with SIGSEGV on FreeBSD; bug # 211924");
480 #endif
481
482         fd = open(path, O_RDWR | O_CREAT, 0700);
483
484         if (fd < 0)
485                 return;
486
487         ATF_REQUIRE(write(fd, "foo\n", 5) == 5);
488
489         map = mmap(NULL, page, PROT_READ, MAP_FILE|MAP_PRIVATE, fd, 0);
490         ATF_REQUIRE(map != MAP_FAILED);
491
492         sta = 0;
493         for (i = 0; i < 5; i++)
494                 sta += map[i];
495         ATF_REQUIRE(sta == 334);
496
497         ATF_REQUIRE(ftruncate(fd, 0) == 0);
498         pid = fork();
499         ATF_REQUIRE(pid >= 0);
500
501         if (pid == 0) {
502                 ATF_REQUIRE(signal(SIGBUS, map_sighandler) != SIG_ERR);
503                 ATF_REQUIRE(signal(SIGSEGV, map_sighandler) != SIG_ERR);
504                 sta = 0;
505                 for (i = 0; i < page; i++)
506                         sta += map[i];
507                 /* child never will get this far, but the compiler will
508                    not know, so better use the values calculated to
509                    prevent the access to be optimized out */
510                 ATF_REQUIRE(i == 0);
511                 ATF_REQUIRE(sta == 0);
512                 return;
513         }
514
515         (void)wait(&sta);
516
517         ATF_REQUIRE(WIFEXITED(sta) != 0);
518         if (WEXITSTATUS(sta) == SIGSEGV)
519                 atf_tc_fail("child process got SIGSEGV instead of SIGBUS");
520         ATF_REQUIRE(WEXITSTATUS(sta) == SIGBUS);
521         ATF_REQUIRE(munmap(map, page) == 0);
522         ATF_REQUIRE(close(fd) == 0);
523 }
524
525 ATF_TC_CLEANUP(mmap_truncate_signal, tc)
526 {
527         (void)unlink(path);
528 }
529
530 ATF_TC(mmap_va0);
531 ATF_TC_HEAD(mmap_va0, tc)
532 {
533         atf_tc_set_md_var(tc, "descr", "Test mmap(2) and vm.user_va0_disable");
534 }
535
536 ATF_TC_BODY(mmap_va0, tc)
537 {
538         int flags = MAP_ANON | MAP_FIXED | MAP_PRIVATE;
539         size_t len = sizeof(int);
540         void *map;
541         int val;
542
543         /*
544          * Make an anonymous fixed mapping at zero address. If the address
545          * is restricted as noted in security(7), the syscall should fail.
546          */
547 #ifdef __FreeBSD__
548         if (sysctlbyname("security.bsd.map_at_zero", &val, &len, NULL, 0) != 0)
549                 atf_tc_fail("failed to read security.bsd.map_at_zero");
550         val = !val; /* 1 == enable  map at zero */
551 #endif
552 #ifdef __NetBSD__
553         if (sysctlbyname("vm.user_va0_disable", &val, &len, NULL, 0) != 0)
554                 atf_tc_fail("failed to read vm.user_va0_disable");
555 #endif
556
557         map = mmap(NULL, page, PROT_EXEC, flags, -1, 0);
558         map_check(map, val);
559
560         map = mmap(NULL, page, PROT_READ, flags, -1, 0);
561         map_check(map, val);
562
563         map = mmap(NULL, page, PROT_WRITE, flags, -1, 0);
564         map_check(map, val);
565
566         map = mmap(NULL, page, PROT_READ|PROT_WRITE, flags, -1, 0);
567         map_check(map, val);
568
569         map = mmap(NULL, page, PROT_EXEC|PROT_READ|PROT_WRITE, flags, -1, 0);
570         map_check(map, val);
571 }
572
573 ATF_TP_ADD_TCS(tp)
574 {
575         page = sysconf(_SC_PAGESIZE);
576         ATF_REQUIRE(page >= 0);
577
578 #ifdef __NetBSD__
579         ATF_TP_ADD_TC(tp, mmap_block);
580 #endif
581         ATF_TP_ADD_TC(tp, mmap_err);
582         ATF_TP_ADD_TC(tp, mmap_loan);
583         ATF_TP_ADD_TC(tp, mmap_prot_1);
584         ATF_TP_ADD_TC(tp, mmap_prot_2);
585         ATF_TP_ADD_TC(tp, mmap_prot_3);
586         ATF_TP_ADD_TC(tp, mmap_truncate);
587         ATF_TP_ADD_TC(tp, mmap_truncate_signal);
588         ATF_TP_ADD_TC(tp, mmap_va0);
589
590         return atf_no_error();
591 }