← Back to branch summary

~ubuntu-branches/ubuntu/wily/qemu-kvm-spice/wily

« back to all changes in this revision

Viewing changes to bsd-user/mmap.c

  • Committer: Bazaar Package Importer
  • Author(s): Serge Hallyn
  • Date: 2011-10-19 10:44:56 UTC
  • Revision ID: james.westby@ubuntu.com-20111019104456-xgvskumk3sxi97f4
Tags: upstream-0.15.0+noroms
Import upstream version 0.15.0+noroms

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
bsd-user/mmap.c
 
1
/*
 
2
 *  mmap support for qemu
 
3
 *
 
4
 *  Copyright (c) 2003 - 2008 Fabrice Bellard
 
5
 *
 
6
 *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
 
7
 *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
 
8
 *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
 
9
 *  (at your option) any later version.
 
10
 *
 
11
 *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
 
12
 *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 
13
 *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
 
14
 *  GNU General Public License for more details.
 
15
 *
 
16
 *  You should have received a copy of the GNU General Public License
 
17
 *  along with this program; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 
18
 */
 
19
#include <stdlib.h>
 
20
#include <stdio.h>
 
21
#include <stdarg.h>
 
22
#include <string.h>
 
23
#include <unistd.h>
 
24
#include <errno.h>
 
25
#include <sys/mman.h>
 
26
 
 
27
#include "qemu.h"
 
28
#include "qemu-common.h"
 
29
#include "bsd-mman.h"
 
30
 
 
31
//#define DEBUG_MMAP
 
32
 
 
33
#if defined(CONFIG_USE_NPTL)
 
34
pthread_mutex_t mmap_mutex;
 
35
static int __thread mmap_lock_count;
 
36
 
 
37
void mmap_lock(void)
 
38
{
 
39
    if (mmap_lock_count++ == 0) {
 
40
        pthread_mutex_lock(&mmap_mutex);
 
41
    }
 
42
}
 
43
 
 
44
void mmap_unlock(void)
 
45
{
 
46
    if (--mmap_lock_count == 0) {
 
47
        pthread_mutex_unlock(&mmap_mutex);
 
48
    }
 
49
}
 
50
 
 
51
/* Grab lock to make sure things are in a consistent state after fork().  */
 
52
void mmap_fork_start(void)
 
53
{
 
54
    if (mmap_lock_count)
 
55
        abort();
 
56
    pthread_mutex_lock(&mmap_mutex);
 
57
}
 
58
 
 
59
void mmap_fork_end(int child)
 
60
{
 
61
    if (child)
 
62
        pthread_mutex_init(&mmap_mutex, NULL);
 
63
    else
 
64
        pthread_mutex_unlock(&mmap_mutex);
 
65
}
 
66
#else
 
67
/* We aren't threadsafe to start with, so no need to worry about locking.  */
 
68
void mmap_lock(void)
 
69
{
 
70
}
 
71
 
 
72
void mmap_unlock(void)
 
73
{
 
74
}
 
75
#endif
 
76
 
 
77
void *qemu_vmalloc(size_t size)
 
78
{
 
79
    void *p;
 
80
    mmap_lock();
 
81
    /* Use map and mark the pages as used.  */
 
82
    p = mmap(NULL, size, PROT_READ | PROT_WRITE,
 
83
             MAP_PRIVATE | MAP_ANON, -1, 0);
 
84
 
 
85
    if (h2g_valid(p)) {
 
86
        /* Allocated region overlaps guest address space.
 
87
           This may recurse.  */
 
88
        abi_ulong addr = h2g(p);
 
89
        page_set_flags(addr & TARGET_PAGE_MASK, TARGET_PAGE_ALIGN(addr + size),
 
90
                       PAGE_RESERVED);
 
91
    }
 
92
 
 
93
    mmap_unlock();
 
94
    return p;
 
95
}
 
96
 
 
97
void *qemu_malloc(size_t size)
 
98
{
 
99
    char * p;
 
100
    size += 16;
 
101
    p = qemu_vmalloc(size);
 
102
    *(size_t *)p = size;
 
103
    return p + 16;
 
104
}
 
105
 
 
106
/* We use map, which is always zero initialized.  */
 
107
void * qemu_mallocz(size_t size)
 
108
{
 
109
    return qemu_malloc(size);
 
110
}
 
111
 
 
112
void qemu_free(void *ptr)
 
113
{
 
114
    /* FIXME: We should unmark the reserved pages here.  However this gets
 
115
       complicated when one target page spans multiple host pages, so we
 
116
       don't bother.  */
 
117
    size_t *p;
 
118
    p = (size_t *)((char *)ptr - 16);
 
119
    munmap(p, *p);
 
120
}
 
121
 
 
122
void *qemu_realloc(void *ptr, size_t size)
 
123
{
 
124
    size_t old_size, copy;
 
125
    void *new_ptr;
 
126
 
 
127
    if (!ptr)
 
128
        return qemu_malloc(size);
 
129
    old_size = *(size_t *)((char *)ptr - 16);
 
130
    copy = old_size < size ? old_size : size;
 
131
    new_ptr = qemu_malloc(size);
 
132
    memcpy(new_ptr, ptr, copy);
 
133
    qemu_free(ptr);
 
134
    return new_ptr;
 
135
}
 
136
 
 
137
/* NOTE: all the constants are the HOST ones, but addresses are target. */
 
138
int target_mprotect(abi_ulong start, abi_ulong len, int prot)
 
139
{
 
140
    abi_ulong end, host_start, host_end, addr;
 
141
    int prot1, ret;
 
142
 
 
143
#ifdef DEBUG_MMAP
 
144
    printf("mprotect: start=0x" TARGET_FMT_lx
 
145
           " len=0x" TARGET_FMT_lx " prot=%c%c%c\n", start, len,
 
146
           prot & PROT_READ ? 'r' : '-',
 
147
           prot & PROT_WRITE ? 'w' : '-',
 
148
           prot & PROT_EXEC ? 'x' : '-');
 
149
#endif
 
150
 
 
151
    if ((start & ~TARGET_PAGE_MASK) != 0)
 
152
        return -EINVAL;
 
153
    len = TARGET_PAGE_ALIGN(len);
 
154
    end = start + len;
 
155
    if (end < start)
 
156
        return -EINVAL;
 
157
    prot &= PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC;
 
158
    if (len == 0)
 
159
        return 0;
 
160
 
 
161
    mmap_lock();
 
162
    host_start = start & qemu_host_page_mask;
 
163
    host_end = HOST_PAGE_ALIGN(end);
 
164
    if (start > host_start) {
 
165
        /* handle host page containing start */
 
166
        prot1 = prot;
 
167
        for(addr = host_start; addr < start; addr += TARGET_PAGE_SIZE) {
 
168
            prot1 |= page_get_flags(addr);
 
169
        }
 
170
        if (host_end == host_start + qemu_host_page_size) {
 
171
            for(addr = end; addr < host_end; addr += TARGET_PAGE_SIZE) {
 
172
                prot1 |= page_get_flags(addr);
 
173
            }
 
174
            end = host_end;
 
175
        }
 
176
        ret = mprotect(g2h(host_start), qemu_host_page_size, prot1 & PAGE_BITS);
 
177
        if (ret != 0)
 
178
            goto error;
 
179
        host_start += qemu_host_page_size;
 
180
    }
 
181
    if (end < host_end) {
 
182
        prot1 = prot;
 
183
        for(addr = end; addr < host_end; addr += TARGET_PAGE_SIZE) {
 
184
            prot1 |= page_get_flags(addr);
 
185
        }
 
186
        ret = mprotect(g2h(host_end - qemu_host_page_size), qemu_host_page_size,
 
187
                       prot1 & PAGE_BITS);
 
188
        if (ret != 0)
 
189
            goto error;
 
190
        host_end -= qemu_host_page_size;
 
191
    }
 
192
 
 
193
    /* handle the pages in the middle */
 
194
    if (host_start < host_end) {
 
195
        ret = mprotect(g2h(host_start), host_end - host_start, prot);
 
196
        if (ret != 0)
 
197
            goto error;
 
198
    }
 
199
    page_set_flags(start, start + len, prot | PAGE_VALID);
 
200
    mmap_unlock();
 
201
    return 0;
 
202
error:
 
203
    mmap_unlock();
 
204
    return ret;
 
205
}
 
206
 
 
207
/* map an incomplete host page */
 
208
static int mmap_frag(abi_ulong real_start,
 
209
                     abi_ulong start, abi_ulong end,
 
210
                     int prot, int flags, int fd, abi_ulong offset)
 
211
{
 
212
    abi_ulong real_end, addr;
 
213
    void *host_start;
 
214
    int prot1, prot_new;
 
215
 
 
216
    real_end = real_start + qemu_host_page_size;
 
217
    host_start = g2h(real_start);
 
218
 
 
219
    /* get the protection of the target pages outside the mapping */
 
220
    prot1 = 0;
 
221
    for(addr = real_start; addr < real_end; addr++) {
 
222
        if (addr < start || addr >= end)
 
223
            prot1 |= page_get_flags(addr);
 
224
    }
 
225
 
 
226
    if (prot1 == 0) {
 
227
        /* no page was there, so we allocate one */
 
228
        void *p = mmap(host_start, qemu_host_page_size, prot,
 
229
                       flags | MAP_ANON, -1, 0);
 
230
        if (p == MAP_FAILED)
 
231
            return -1;
 
232
        prot1 = prot;
 
233
    }
 
234
    prot1 &= PAGE_BITS;
 
235
 
 
236
    prot_new = prot | prot1;
 
237
    if (!(flags & MAP_ANON)) {
 
238
        /* msync() won't work here, so we return an error if write is
 
239
           possible while it is a shared mapping */
 
240
        if ((flags & TARGET_BSD_MAP_FLAGMASK) == MAP_SHARED &&
 
241
            (prot & PROT_WRITE))
 
242
            return -1;
 
243
 
 
244
        /* adjust protection to be able to read */
 
245
        if (!(prot1 & PROT_WRITE))
 
246
            mprotect(host_start, qemu_host_page_size, prot1 | PROT_WRITE);
 
247
 
 
248
        /* read the corresponding file data */
 
249
        pread(fd, g2h(start), end - start, offset);
 
250
 
 
251
        /* put final protection */
 
252
        if (prot_new != (prot1 | PROT_WRITE))
 
253
            mprotect(host_start, qemu_host_page_size, prot_new);
 
254
    } else {
 
255
        /* just update the protection */
 
256
        if (prot_new != prot1) {
 
257
            mprotect(host_start, qemu_host_page_size, prot_new);
 
258
        }
 
259
    }
 
260
    return 0;
 
261
}
 
262
 
 
263
#if defined(__CYGWIN__)
 
264
/* Cygwin doesn't have a whole lot of address space.  */
 
265
static abi_ulong mmap_next_start = 0x18000000;
 
266
#else
 
267
static abi_ulong mmap_next_start = 0x40000000;
 
268
#endif
 
269
 
 
270
unsigned long last_brk;
 
271
 
 
272
/* find a free memory area of size 'size'. The search starts at
 
273
   'start'. If 'start' == 0, then a default start address is used.
 
274
   Return -1 if error.
 
275
*/
 
276
/* page_init() marks pages used by the host as reserved to be sure not
 
277
   to use them. */
 
278
static abi_ulong mmap_find_vma(abi_ulong start, abi_ulong size)
 
279
{
 
280
    abi_ulong addr, addr1, addr_start;
 
281
    int prot;
 
282
    unsigned long new_brk;
 
283
 
 
284
    new_brk = (unsigned long)sbrk(0);
 
285
    if (last_brk && last_brk < new_brk && last_brk == (target_ulong)last_brk) {
 
286
        /* This is a hack to catch the host allocating memory with brk().
 
287
           If it uses mmap then we loose.
 
288
           FIXME: We really want to avoid the host allocating memory in
 
289
           the first place, and maybe leave some slack to avoid switching
 
290
           to mmap.  */
 
291
        page_set_flags(last_brk & TARGET_PAGE_MASK,
 
292
                       TARGET_PAGE_ALIGN(new_brk),
 
293
                       PAGE_RESERVED);
 
294
    }
 
295
    last_brk = new_brk;
 
296
 
 
297
    size = HOST_PAGE_ALIGN(size);
 
298
    start = start & qemu_host_page_mask;
 
299
    addr = start;
 
300
    if (addr == 0)
 
301
        addr = mmap_next_start;
 
302
    addr_start = addr;
 
303
    for(;;) {
 
304
        prot = 0;
 
305
        for(addr1 = addr; addr1 < (addr + size); addr1 += TARGET_PAGE_SIZE) {
 
306
            prot |= page_get_flags(addr1);
 
307
        }
 
308
        if (prot == 0)
 
309
            break;
 
310
        addr += qemu_host_page_size;
 
311
        /* we found nothing */
 
312
        if (addr == addr_start)
 
313
            return (abi_ulong)-1;
 
314
    }
 
315
    if (start == 0)
 
316
        mmap_next_start = addr + size;
 
317
    return addr;
 
318
}
 
319
 
 
320
/* NOTE: all the constants are the HOST ones */
 
321
abi_long target_mmap(abi_ulong start, abi_ulong len, int prot,
 
322
                     int flags, int fd, abi_ulong offset)
 
323
{
 
324
    abi_ulong ret, end, real_start, real_end, retaddr, host_offset, host_len;
 
325
    unsigned long host_start;
 
326
 
 
327
    mmap_lock();
 
328
#ifdef DEBUG_MMAP
 
329
    {
 
330
        printf("mmap: start=0x" TARGET_FMT_lx
 
331
               " len=0x" TARGET_FMT_lx " prot=%c%c%c flags=",
 
332
               start, len,
 
333
               prot & PROT_READ ? 'r' : '-',
 
334
               prot & PROT_WRITE ? 'w' : '-',
 
335
               prot & PROT_EXEC ? 'x' : '-');
 
336
        if (flags & MAP_FIXED)
 
337
            printf("MAP_FIXED ");
 
338
        if (flags & MAP_ANON)
 
339
            printf("MAP_ANON ");
 
340
        switch(flags & TARGET_BSD_MAP_FLAGMASK) {
 
341
        case MAP_PRIVATE:
 
342
            printf("MAP_PRIVATE ");
 
343
            break;
 
344
        case MAP_SHARED:
 
345
            printf("MAP_SHARED ");
 
346
            break;
 
347
        default:
 
348
            printf("[MAP_FLAGMASK=0x%x] ", flags & TARGET_BSD_MAP_FLAGMASK);
 
349
            break;
 
350
        }
 
351
        printf("fd=%d offset=" TARGET_FMT_lx "\n", fd, offset);
 
352
    }
 
353
#endif
 
354
 
 
355
    if (offset & ~TARGET_PAGE_MASK) {
 
356
        errno = EINVAL;
 
357
        goto fail;
 
358
    }
 
359
 
 
360
    len = TARGET_PAGE_ALIGN(len);
 
361
    if (len == 0)
 
362
        goto the_end;
 
363
    real_start = start & qemu_host_page_mask;
 
364
 
 
365
    if (!(flags & MAP_FIXED)) {
 
366
        abi_ulong mmap_start;
 
367
        void *p;
 
368
        host_offset = offset & qemu_host_page_mask;
 
369
        host_len = len + offset - host_offset;
 
370
        host_len = HOST_PAGE_ALIGN(host_len);
 
371
        mmap_start = mmap_find_vma(real_start, host_len);
 
372
        if (mmap_start == (abi_ulong)-1) {
 
373
            errno = ENOMEM;
 
374
            goto fail;
 
375
        }
 
376
        /* Note: we prefer to control the mapping address. It is
 
377
           especially important if qemu_host_page_size >
 
378
           qemu_real_host_page_size */
 
379
        p = mmap(g2h(mmap_start),
 
380
                 host_len, prot, flags | MAP_FIXED, fd, host_offset);
 
381
        if (p == MAP_FAILED)
 
382
            goto fail;
 
383
        /* update start so that it points to the file position at 'offset' */
 
384
        host_start = (unsigned long)p;
 
385
        if (!(flags & MAP_ANON))
 
386
            host_start += offset - host_offset;
 
387
        start = h2g(host_start);
 
388
    } else {
 
389
        int flg;
 
390
        target_ulong addr;
 
391
 
 
392
        if (start & ~TARGET_PAGE_MASK) {
 
393
            errno = EINVAL;
 
394
            goto fail;
 
395
        }
 
396
        end = start + len;
 
397
        real_end = HOST_PAGE_ALIGN(end);
 
398
 
 
399
        for(addr = real_start; addr < real_end; addr += TARGET_PAGE_SIZE) {
 
400
            flg = page_get_flags(addr);
 
401
            if (flg & PAGE_RESERVED) {
 
402
                errno = ENXIO;
 
403
                goto fail;
 
404
            }
 
405
        }
 
406
 
 
407
        /* worst case: we cannot map the file because the offset is not
 
408
           aligned, so we read it */
 
409
        if (!(flags & MAP_ANON) &&
 
410
            (offset & ~qemu_host_page_mask) != (start & ~qemu_host_page_mask)) {
 
411
            /* msync() won't work here, so we return an error if write is
 
412
               possible while it is a shared mapping */
 
413
            if ((flags & TARGET_BSD_MAP_FLAGMASK) == MAP_SHARED &&
 
414
                (prot & PROT_WRITE)) {
 
415
                errno = EINVAL;
 
416
                goto fail;
 
417
            }
 
418
            retaddr = target_mmap(start, len, prot | PROT_WRITE,
 
419
                                  MAP_FIXED | MAP_PRIVATE | MAP_ANON,
 
420
                                  -1, 0);
 
421
            if (retaddr == -1)
 
422
                goto fail;
 
423
            pread(fd, g2h(start), len, offset);
 
424
            if (!(prot & PROT_WRITE)) {
 
425
                ret = target_mprotect(start, len, prot);
 
426
                if (ret != 0) {
 
427
                    start = ret;
 
428
                    goto the_end;
 
429
                }
 
430
            }
 
431
            goto the_end;
 
432
        }
 
433
 
 
434
        /* handle the start of the mapping */
 
435
        if (start > real_start) {
 
436
            if (real_end == real_start + qemu_host_page_size) {
 
437
                /* one single host page */
 
438
                ret = mmap_frag(real_start, start, end,
 
439
                                prot, flags, fd, offset);
 
440
                if (ret == -1)
 
441
                    goto fail;
 
442
                goto the_end1;
 
443
            }
 
444
            ret = mmap_frag(real_start, start, real_start + qemu_host_page_size,
 
445
                            prot, flags, fd, offset);
 
446
            if (ret == -1)
 
447
                goto fail;
 
448
            real_start += qemu_host_page_size;
 
449
        }
 
450
        /* handle the end of the mapping */
 
451
        if (end < real_end) {
 
452
            ret = mmap_frag(real_end - qemu_host_page_size,
 
453
                            real_end - qemu_host_page_size, real_end,
 
454
                            prot, flags, fd,
 
455
                            offset + real_end - qemu_host_page_size - start);
 
456
            if (ret == -1)
 
457
                goto fail;
 
458
            real_end -= qemu_host_page_size;
 
459
        }
 
460
 
 
461
        /* map the middle (easier) */
 
462
        if (real_start < real_end) {
 
463
            void *p;
 
464
            unsigned long offset1;
 
465
            if (flags & MAP_ANON)
 
466
                offset1 = 0;
 
467
            else
 
468
                offset1 = offset + real_start - start;
 
469
            p = mmap(g2h(real_start), real_end - real_start,
 
470
                     prot, flags, fd, offset1);
 
471
            if (p == MAP_FAILED)
 
472
                goto fail;
 
473
        }
 
474
    }
 
475
 the_end1:
 
476
    page_set_flags(start, start + len, prot | PAGE_VALID);
 
477
 the_end:
 
478
#ifdef DEBUG_MMAP
 
479
    printf("ret=0x" TARGET_FMT_lx "\n", start);
 
480
    page_dump(stdout);
 
481
    printf("\n");
 
482
#endif
 
483
    mmap_unlock();
 
484
    return start;
 
485
fail:
 
486
    mmap_unlock();
 
487
    return -1;
 
488
}
 
489
 
 
490
int target_munmap(abi_ulong start, abi_ulong len)
 
491
{
 
492
    abi_ulong end, real_start, real_end, addr;
 
493
    int prot, ret;
 
494
 
 
495
#ifdef DEBUG_MMAP
 
496
    printf("munmap: start=0x%lx len=0x%lx\n", start, len);
 
497
#endif
 
498
    if (start & ~TARGET_PAGE_MASK)
 
499
        return -EINVAL;
 
500
    len = TARGET_PAGE_ALIGN(len);
 
501
    if (len == 0)
 
502
        return -EINVAL;
 
503
    mmap_lock();
 
504
    end = start + len;
 
505
    real_start = start & qemu_host_page_mask;
 
506
    real_end = HOST_PAGE_ALIGN(end);
 
507
 
 
508
    if (start > real_start) {
 
509
        /* handle host page containing start */
 
510
        prot = 0;
 
511
        for(addr = real_start; addr < start; addr += TARGET_PAGE_SIZE) {
 
512
            prot |= page_get_flags(addr);
 
513
        }
 
514
        if (real_end == real_start + qemu_host_page_size) {
 
515
            for(addr = end; addr < real_end; addr += TARGET_PAGE_SIZE) {
 
516
                prot |= page_get_flags(addr);
 
517
            }
 
518
            end = real_end;
 
519
        }
 
520
        if (prot != 0)
 
521
            real_start += qemu_host_page_size;
 
522
    }
 
523
    if (end < real_end) {
 
524
        prot = 0;
 
525
        for(addr = end; addr < real_end; addr += TARGET_PAGE_SIZE) {
 
526
            prot |= page_get_flags(addr);
 
527
        }
 
528
        if (prot != 0)
 
529
            real_end -= qemu_host_page_size;
 
530
    }
 
531
 
 
532
    ret = 0;
 
533
    /* unmap what we can */
 
534
    if (real_start < real_end) {
 
535
        ret = munmap(g2h(real_start), real_end - real_start);
 
536
    }
 
537
 
 
538
    if (ret == 0)
 
539
        page_set_flags(start, start + len, 0);
 
540
    mmap_unlock();
 
541
    return ret;
 
542
}
 
543
 
 
544
int target_msync(abi_ulong start, abi_ulong len, int flags)
 
545
{
 
546
    abi_ulong end;
 
547
 
 
548
    if (start & ~TARGET_PAGE_MASK)
 
549
        return -EINVAL;
 
550
    len = TARGET_PAGE_ALIGN(len);
 
551
    end = start + len;
 
552
    if (end < start)
 
553
        return -EINVAL;
 
554
    if (end == start)
 
555
        return 0;
 
556
 
 
557
    start &= qemu_host_page_mask;
 
558
    return msync(g2h(start), end - start, flags);
 
559
}