vcs.maemo.org Git - qemu/blob - linux-user/mmap.c

   1 /*
   2  *  mmap support for qemu
   3  *
   4  *  Copyright (c) 2003 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, write to the Free Software
  18  *  Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  19  */
  20 #include <stdlib.h>
  21 #include <stdio.h>
  22 #include <stdarg.h>
  23 #include <string.h>
  24 #include <unistd.h>
  25 #include <errno.h>
  26 #include <sys/mman.h>
  27
  28 #include "qemu.h"
  29
  30 //#define DEBUG_MMAP
  31
  32 /* NOTE: all the constants are the HOST ones */
  33 int target_mprotect(unsigned long start, unsigned long len, int prot)
  34 {
  35     unsigned long end, host_start, host_end, addr;
  36     int prot1, ret;
  37
  38 #ifdef DEBUG_MMAP
  39     printf("mprotect: start=0x%lx len=0x%lx prot=%c%c%c\n", start, len,
  40            prot & PROT_READ ? 'r' : '-',
  41            prot & PROT_WRITE ? 'w' : '-',
  42            prot & PROT_EXEC ? 'x' : '-');
  43 #endif
  44
  45     if ((start & ~TARGET_PAGE_MASK) != 0)
  46         return -EINVAL;
  47     len = TARGET_PAGE_ALIGN(len);
  48     end = start + len;
  49     if (end < start)
  50         return -EINVAL;
  51     if (prot & ~(PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC))
  52         return -EINVAL;
  53     if (len == 0)
  54         return 0;
  55
  56     host_start = start & host_page_mask;
  57     host_end = HOST_PAGE_ALIGN(end);
  58     if (start > host_start) {
  59         /* handle host page containing start */
  60         prot1 = prot;
  61         for(addr = host_start; addr < start; addr += TARGET_PAGE_SIZE) {
  62             prot1 |= page_get_flags(addr);
  63         }
  64         if (host_end == host_start + host_page_size) {
  65             for(addr = end; addr < host_end; addr += TARGET_PAGE_SIZE) {
  66                 prot1 |= page_get_flags(addr);
  67             }
  68             end = host_end;
  69         }
  70         ret = mprotect((void *)host_start, host_page_size, prot1 & PAGE_BITS);
  71         if (ret != 0)
  72             return ret;
  73         host_start += host_page_size;
  74     }
  75     if (end < host_end) {
  76         prot1 = prot;
  77         for(addr = end; addr < host_end; addr += TARGET_PAGE_SIZE) {
  78             prot1 |= page_get_flags(addr);
  79         }
  80         ret = mprotect((void *)(host_end - host_page_size), host_page_size,
  81                        prot1 & PAGE_BITS);
  82         if (ret != 0)
  83             return ret;
  84         host_end -= host_page_size;
  85     }
  86
  87     /* handle the pages in the middle */
  88     if (host_start < host_end) {
  89         ret = mprotect((void *)host_start, host_end - host_start, prot);
  90         if (ret != 0)
  91             return ret;
  92     }
  93     page_set_flags(start, start + len, prot | PAGE_VALID);
  94     return 0;
  95 }
  96
  97 /* map an incomplete host page */
  98 int mmap_frag(unsigned long host_start,
  99                unsigned long start, unsigned long end,
 100                int prot, int flags, int fd, unsigned long offset)
 101 {
 102     unsigned long host_end, ret, addr;
 103     int prot1, prot_new;
 104
 105     host_end = host_start + host_page_size;
 106
 107     /* get the protection of the target pages outside the mapping */
 108     prot1 = 0;
 109     for(addr = host_start; addr < host_end; addr++) {
 110         if (addr < start || addr >= end)
 111             prot1 |= page_get_flags(addr);
 112     }
 113
 114     if (prot1 == 0) {
 115         /* no page was there, so we allocate one */
 116         ret = (long)mmap((void *)host_start, host_page_size, prot,
 117                          flags | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
 118         if (ret == -1)
 119             return ret;
 120     }
 121     prot1 &= PAGE_BITS;
 122
 123     prot_new = prot | prot1;
 124     if (!(flags & MAP_ANONYMOUS)) {
 125         /* msync() won't work here, so we return an error if write is
 126            possible while it is a shared mapping */
 127         if ((flags & MAP_TYPE) == MAP_SHARED &&
 128             (prot & PROT_WRITE))
 129             return -EINVAL;
 130
 131         /* adjust protection to be able to read */
 132         if (!(prot1 & PROT_WRITE))
 133             mprotect((void *)host_start, host_page_size, prot1 | PROT_WRITE);
 134
 135         /* read the corresponding file data */
 136         pread(fd, (void *)start, end - start, offset);
 137
 138         /* put final protection */
 139         if (prot_new != (prot1 | PROT_WRITE))
 140             mprotect((void *)host_start, host_page_size, prot_new);
 141     } else {
 142         /* just update the protection */
 143         if (prot_new != prot1) {
 144             mprotect((void *)host_start, host_page_size, prot_new);
 145         }
 146     }
 147     return 0;
 148 }
 149
 150 /* NOTE: all the constants are the HOST ones */
 151 long target_mmap(unsigned long start, unsigned long len, int prot,
 152                  int flags, int fd, unsigned long offset)
 153 {
 154     unsigned long ret, end, host_start, host_end, retaddr, host_offset, host_len;
 155
 156 #ifdef DEBUG_MMAP
 157     {
 158         printf("mmap: start=0x%lx len=0x%lx prot=%c%c%c flags=",
 159                start, len,
 160                prot & PROT_READ ? 'r' : '-',
 161                prot & PROT_WRITE ? 'w' : '-',
 162                prot & PROT_EXEC ? 'x' : '-');
 163         if (flags & MAP_FIXED)
 164             printf("MAP_FIXED ");
 165         if (flags & MAP_ANONYMOUS)
 166             printf("MAP_ANON ");
 167         switch(flags & MAP_TYPE) {
 168         case MAP_PRIVATE:
 169             printf("MAP_PRIVATE ");
 170             break;
 171         case MAP_SHARED:
 172             printf("MAP_SHARED ");
 173             break;
 174         default:
 175             printf("[MAP_TYPE=0x%x] ", flags & MAP_TYPE);
 176             break;
 177         }
 178         printf("fd=%d offset=%lx\n", fd, offset);
 179     }
 180 #endif
 181
 182     if (offset & ~TARGET_PAGE_MASK)
 183         return -EINVAL;
 184
 185     len = TARGET_PAGE_ALIGN(len);
 186     if (len == 0)
 187         return start;
 188     host_start = start & host_page_mask;
 189
 190     if (!(flags & MAP_FIXED)) {
 191         if (host_page_size != real_host_page_size) {
 192             /* NOTE: this code is only for debugging with '-p' option */
 193             /* reserve a memory area */
 194             host_len = HOST_PAGE_ALIGN(len) + host_page_size - TARGET_PAGE_SIZE;
 195             host_start = (long)mmap((void *)host_start, host_len, PROT_NONE,
 196                                     MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
 197             if (host_start == -1)
 198                 return host_start;
 199             host_end = host_start + host_len;
 200             start = HOST_PAGE_ALIGN(host_start);
 201             end = start + HOST_PAGE_ALIGN(len);
 202             if (start > host_start)
 203                 munmap((void *)host_start, start - host_start);
 204             if (end < host_end)
 205                 munmap((void *)end, host_end - end);
 206             /* use it as a fixed mapping */
 207             flags |= MAP_FIXED;
 208         } else {
 209             /* if not fixed, no need to do anything */
 210             host_offset = offset & host_page_mask;
 211             host_len = len + offset - host_offset;
 212             start = (long)mmap((void *)host_start, host_len,
 213                                prot, flags, fd, host_offset);
 214             if (start == -1)
 215                 return start;
 216             /* update start so that it points to the file position at 'offset' */
 217             if (!(flags & MAP_ANONYMOUS))
 218                 start += offset - host_offset;
 219             goto the_end1;
 220         }
 221     }
 222
 223     if (start & ~TARGET_PAGE_MASK)
 224         return -EINVAL;
 225     end = start + len;
 226     host_end = HOST_PAGE_ALIGN(end);
 227
 228     /* worst case: we cannot map the file because the offset is not
 229        aligned, so we read it */
 230     if (!(flags & MAP_ANONYMOUS) &&
 231         (offset & ~host_page_mask) != (start & ~host_page_mask)) {
 232         /* msync() won't work here, so we return an error if write is
 233            possible while it is a shared mapping */
 234         if ((flags & MAP_TYPE) == MAP_SHARED &&
 235             (prot & PROT_WRITE))
 236             return -EINVAL;
 237         retaddr = target_mmap(start, len, prot | PROT_WRITE,
 238                               MAP_FIXED | MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS,
 239                               -1, 0);
 240         if (retaddr == -1)
 241             return retaddr;
 242         pread(fd, (void *)start, len, offset);
 243         if (!(prot & PROT_WRITE)) {
 244             ret = target_mprotect(start, len, prot);
 245             if (ret != 0)
 246                 return ret;
 247         }
 248         goto the_end;
 249     }
 250
 251     /* handle the start of the mapping */
 252     if (start > host_start) {
 253         if (host_end == host_start + host_page_size) {
 254             /* one single host page */
 255             ret = mmap_frag(host_start, start, end,
 256                             prot, flags, fd, offset);
 257             if (ret == -1)
 258                 return ret;
 259             goto the_end1;
 260         }
 261         ret = mmap_frag(host_start, start, host_start + host_page_size,
 262                         prot, flags, fd, offset);
 263         if (ret == -1)
 264             return ret;
 265         host_start += host_page_size;
 266     }
 267     /* handle the end of the mapping */
 268     if (end < host_end) {
 269         ret = mmap_frag(host_end - host_page_size,
 270                         host_end - host_page_size, host_end,
 271                         prot, flags, fd,
 272                         offset + host_end - host_page_size - start);
 273         if (ret == -1)
 274             return ret;
 275         host_end -= host_page_size;
 276     }
 277
 278     /* map the middle (easier) */
 279     if (host_start < host_end) {
 280         ret = (long)mmap((void *)host_start, host_end - host_start,
 281                          prot, flags, fd, offset + host_start - start);
 282         if (ret == -1)
 283             return ret;
 284     }
 285  the_end1:
 286     page_set_flags(start, start + len, prot | PAGE_VALID);
 287  the_end:
 288 #ifdef DEBUG_MMAP
 289     page_dump(stdout);
 290     printf("\n");
 291 #endif
 292     return start;
 293 }
 294
 295 int target_munmap(unsigned long start, unsigned long len)
 296 {
 297     unsigned long end, host_start, host_end, addr;
 298     int prot, ret;
 299
 300 #ifdef DEBUG_MMAP
 301     printf("munmap: start=0x%lx len=0x%lx\n", start, len);
 302 #endif
 303     if (start & ~TARGET_PAGE_MASK)
 304         return -EINVAL;
 305     len = TARGET_PAGE_ALIGN(len);
 306     if (len == 0)
 307         return -EINVAL;
 308     end = start + len;
 309     host_start = start & host_page_mask;
 310     host_end = HOST_PAGE_ALIGN(end);
 311
 312     if (start > host_start) {
 313         /* handle host page containing start */
 314         prot = 0;
 315         for(addr = host_start; addr < start; addr += TARGET_PAGE_SIZE) {
 316             prot |= page_get_flags(addr);
 317         }
 318         if (host_end == host_start + host_page_size) {
 319             for(addr = end; addr < host_end; addr += TARGET_PAGE_SIZE) {
 320                 prot |= page_get_flags(addr);
 321             }
 322             end = host_end;
 323         }
 324         if (prot != 0)
 325             host_start += host_page_size;
 326     }
 327     if (end < host_end) {
 328         prot = 0;
 329         for(addr = end; addr < host_end; addr += TARGET_PAGE_SIZE) {
 330             prot |= page_get_flags(addr);
 331         }
 332         if (prot != 0)
 333             host_end -= host_page_size;
 334     }
 335
 336     /* unmap what we can */
 337     if (host_start < host_end) {
 338         ret = munmap((void *)host_start, host_end - host_start);
 339         if (ret != 0)
 340             return ret;
 341     }
 342
 343     page_set_flags(start, start + len, 0);
 344     return 0;
 345 }
 346
 347 /* XXX: currently, we only handle MAP_ANONYMOUS and not MAP_FIXED
 348    blocks which have been allocated starting on a host page */
 349 long target_mremap(unsigned long old_addr, unsigned long old_size,
 350                    unsigned long new_size, unsigned long flags,
 351                    unsigned long new_addr)
 352 {
 353     int prot;
 354
 355     /* XXX: use 5 args syscall */
 356     new_addr = (long)mremap((void *)old_addr, old_size, new_size, flags);
 357     if (new_addr == -1)
 358         return new_addr;
 359     prot = page_get_flags(old_addr);
 360     page_set_flags(old_addr, old_addr + old_size, 0);
 361     page_set_flags(new_addr, new_addr + new_size, prot | PAGE_VALID);
 362     return new_addr;
 363 }
 364
 365 int target_msync(unsigned long start, unsigned long len, int flags)
 366 {
 367     unsigned long end;
 368
 369     if (start & ~TARGET_PAGE_MASK)
 370         return -EINVAL;
 371     len = TARGET_PAGE_ALIGN(len);
 372     end = start + len;
 373     if (end < start)
 374         return -EINVAL;
 375     if (end == start)
 376         return 0;
 377
 378     start &= host_page_mask;
 379     return msync((void *)start, end - start, flags);
 380 }
 381