]> git.saurik.com Git - apple/xnu.git/blobdiff - osfmk/mach/vm_param.h
xnu-4903.270.47.tar.gz
[apple/xnu.git] / osfmk / mach / vm_param.h
index 7ec383ca22725b73006492fb0ea68cf53bdfc1e6..2bb038e212c6fe4ecf1332334961290df6d63b59 100644 (file)
@@ -1,49 +1,55 @@
 /*
- * Copyright (c) 2000 Apple Computer, Inc. All rights reserved.
- *
- * @APPLE_LICENSE_HEADER_START@
- * 
- * The contents of this file constitute Original Code as defined in and
- * are subject to the Apple Public Source License Version 1.1 (the
- * "License").  You may not use this file except in compliance with the
- * License.  Please obtain a copy of the License at
- * http://www.apple.com/publicsource and read it before using this file.
- * 
- * This Original Code and all software distributed under the License are
- * distributed on an "AS IS" basis, WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EITHER
+ * Copyright (c) 2000-2006 Apple Computer, Inc. All rights reserved.
+ *
+ * @APPLE_OSREFERENCE_LICENSE_HEADER_START@
+ *
+ * This file contains Original Code and/or Modifications of Original Code
+ * as defined in and that are subject to the Apple Public Source License
+ * Version 2.0 (the 'License'). You may not use this file except in
+ * compliance with the License. The rights granted to you under the License
+ * may not be used to create, or enable the creation or redistribution of,
+ * unlawful or unlicensed copies of an Apple operating system, or to
+ * circumvent, violate, or enable the circumvention or violation of, any
+ * terms of an Apple operating system software license agreement.
+ *
+ * Please obtain a copy of the License at
+ * http://www.opensource.apple.com/apsl/ and read it before using this file.
+ *
+ * The Original Code and all software distributed under the License are
+ * distributed on an 'AS IS' basis, WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EITHER
  * EXPRESS OR IMPLIED, AND APPLE HEREBY DISCLAIMS ALL SUCH WARRANTIES,
  * INCLUDING WITHOUT LIMITATION, ANY WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
- * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE OR NON-INFRINGEMENT.  Please see the
- * License for the specific language governing rights and limitations
- * under the License.
- * 
- * @APPLE_LICENSE_HEADER_END@
+ * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, QUIET ENJOYMENT OR NON-INFRINGEMENT.
+ * Please see the License for the specific language governing rights and
+ * limitations under the License.
+ *
+ * @APPLE_OSREFERENCE_LICENSE_HEADER_END@
  */
 /*
  * @OSF_COPYRIGHT@
  */
-/* 
+/*
  * Mach Operating System
  * Copyright (c) 1991,1990,1989,1988,1987 Carnegie Mellon University
  * All Rights Reserved.
- * 
+ *
  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its
  * documentation is hereby granted, provided that both the copyright
  * notice and this permission notice appear in all copies of the
  * software, derivative works or modified versions, and any portions
  * thereof, and that both notices appear in supporting documentation.
- * 
+ *
  * CARNEGIE MELLON ALLOWS FREE USE OF THIS SOFTWARE IN ITS "AS IS"
  * CONDITION.  CARNEGIE MELLON DISCLAIMS ANY LIABILITY OF ANY KIND FOR
  * ANY DAMAGES WHATSOEVER RESULTING FROM THE USE OF THIS SOFTWARE.
- * 
+ *
  * Carnegie Mellon requests users of this software to return to
- * 
+ *
  *  Software Distribution Coordinator  or  Software.Distribution@CS.CMU.EDU
  *  School of Computer Science
  *  Carnegie Mellon University
  *  Pittsburgh PA 15213-3890
- * 
+ *
  * any improvements or extensions that they make and grant Carnegie Mellon
  * the rights to redistribute these changes.
  */
  *
  */
 
-#ifndef        _MACH_VM_PARAM_H_
+#ifndef _MACH_VM_PARAM_H_
 #define _MACH_VM_PARAM_H_
 
-#ifndef        KERNEL_PRIVATE
-
-#error YOU HAVE MADE A MISTAKE BY INCLUDING THIS FILE;
-#error
-#error THIS FILE SHOULD NOT BE VISIBLE TO USER PROGRAMS.
-#error
-#error USE <mach/machine/vm_param.h> TO GET MACHINE-DEPENDENT ADDRESS
-#error SPACE AND PAGE SIZE ITEMS.
-#error
-#error USE <mach/machine/vm_types.h> TO GET TYPE DECLARATIONS USED IN
-#error THE MACH KERNEL INTERFACE.
-#error
-#error IN ALL PROBABILITY, YOU SHOULD GET ALL OF THE TYPES USED IN THE
-#error INTERFACE FROM <mach/mach_types.h>
-
-#endif /* KERNEL_PRIVATE */
-
 #include <mach/machine/vm_param.h>
 
+#ifdef  KERNEL
+
+#ifndef ASSEMBLER
 #include <mach/vm_types.h>
+#endif  /* ASSEMBLER */
+
+#include <os/base.h>
+#include <os/overflow.h>
 
 /*
  *     The machine independent pages are refered to as PAGES.  A page
  *     is some number of hardware pages, depending on the target machine.
  */
 
-/*
- *     All references to the size of a page should be done with PAGE_SIZE
- *     or PAGE_SHIFT.  The fact they are variables is hidden here so that
- *     we can easily make them constant if we so desire.
- */
-
-/*
- *     Regardless whether it is implemented with a constant or a variable,
- *     the PAGE_SIZE is assumed to be a power of two throughout the
- *     virtual memory system implementation.
- */
-
-#ifndef        PAGE_SIZE_FIXED
-extern vm_size_t       page_size;
-extern vm_size_t       page_mask;
-extern int             page_shift;
-
-#define PAGE_SIZE      page_size       /* pagesize in addr units */
-#define PAGE_SHIFT     page_shift      /* number of bits to shift for pages */
-#define PAGE_MASK      page_mask       /* mask for off in page */
+#ifndef ASSEMBLER
 
-#define PAGE_SIZE_64 (unsigned long long)page_size /* pagesize in addr units */
-#define PAGE_MASK_64 (unsigned long long)page_mask /* mask for off in page */
-#else  /* PAGE_SIZE_FIXED */
-#define PAGE_SIZE      4096
-#define PAGE_SHIFT     12
-#define        PAGE_MASK       (PAGE_SIZE-1)
-#define PAGE_SIZE_64   (unsigned long long)4096
-#define PAGE_MASK_64   (PAGE_SIZE_64-1)
-#endif /* PAGE_SIZE_FIXED */
-
-#ifndef        ASSEMBLER
+#define PAGE_SIZE_64 (unsigned long long)PAGE_SIZE              /* pagesize in addr units */
+#define PAGE_MASK_64 (unsigned long long)PAGE_MASK              /* mask for off in page */
 
 /*
  *     Convert addresses to pages and vice versa.  No rounding is used.
@@ -131,6 +99,9 @@ extern int           page_shift;
 #define atop_64(x) ((uint64_t)(x) >> PAGE_SHIFT)
 #define ptoa_64(x) ((uint64_t)(x) << PAGE_SHIFT)
 
+#define atop_kernel(x) ((vm_address_t)(x) >> PAGE_SHIFT)
+#define ptoa_kernel(x) ((vm_address_t)(x) << PAGE_SHIFT)
+
 /*
  *      While the following block is enabled, the legacy atop and ptoa
  *      macros will behave correctly.  If not, they will generate
@@ -138,13 +109,41 @@ extern int                page_shift;
  */
 
 #if 1
-#define atop(x)        ((uint32_t)(x) >> PAGE_SHIFT)
-#define ptoa(x)        ((uint32_t)(x) << PAGE_SHIFT)
+#define atop(x) ((vm_address_t)(x) >> PAGE_SHIFT)
+#define ptoa(x) ((vm_address_t)(x) << PAGE_SHIFT)
 #else
 #define atop(x) (0UL = 0)
 #define ptoa(x) (0UL = 0)
 #endif
 
+/*
+ *     Page-size rounding macros for the Public fixed-width VM types.
+ */
+#define mach_vm_round_page(x) (((mach_vm_offset_t)(x) + PAGE_MASK) & ~((signed)PAGE_MASK))
+#define mach_vm_trunc_page(x) ((mach_vm_offset_t)(x) & ~((signed)PAGE_MASK))
+
+#define round_page_overflow(in, out) __os_warn_unused(({ \
+               bool __ovr = os_add_overflow(in, (__typeof__(*out))PAGE_MASK, out); \
+               *out &= ~((__typeof__(*out))PAGE_MASK); \
+               __ovr; \
+       }))
+
+static inline int OS_WARN_RESULT
+mach_vm_round_page_overflow(mach_vm_offset_t in, mach_vm_offset_t *out)
+{
+       return round_page_overflow(in, out);
+}
+
+#define memory_object_round_page(x) (((memory_object_offset_t)(x) + PAGE_MASK) & ~((signed)PAGE_MASK))
+#define memory_object_trunc_page(x) ((memory_object_offset_t)(x) & ~((signed)PAGE_MASK))
+
+/*
+ *     Rounding macros for the legacy (scalable with the current task's
+ *     address space size) VM types.
+ */
+
+#define round_page(x) (((vm_offset_t)(x) + PAGE_MASK) & ~((vm_offset_t)PAGE_MASK))
+#define trunc_page(x) ((vm_offset_t)(x) & ~((vm_offset_t)PAGE_MASK))
 
 /*
  *     Round off or truncate to the nearest page.  These will work
@@ -152,27 +151,16 @@ extern int                page_shift;
  *     bytes.  The round_page_32 and trunc_page_32 macros should not be
  *      use on 64 bit types.  The round_page_64 and trunc_page_64 macros
  *      should be used instead.
+ *
+ *     These should only be used in the rare case the size of the address
+ *     or length is hard-coded as 32 or 64 bit.  Otherwise, the macros
+ *     associated with the specific VM type should be used.
  */
 
-#define round_page_32(x) (((uint32_t)(x) + PAGE_MASK) & ~((signed)PAGE_MASK))
-#define trunc_page_32(x) ((uint32_t)(x) & ~((signed)PAGE_MASK))
-#define round_page_64(x) (((uint64_t)(x) + PAGE_MASK) & ~((signed)PAGE_MASK))
-#define trunc_page_64(x) ((uint64_t)(x) & ~((signed)PAGE_MASK))
-
-
-/*
- *      While the following block is enabled, the legacy round_page
- *      and trunc_page macros will behave correctly.  If not, they will
- *      generate invalid lvalue errors.
- */
-
-#if 1
-#define round_page(x) (((uint32_t)(x) + PAGE_MASK) & ~((signed)PAGE_MASK))
-#define trunc_page(x) ((uint32_t)(x) & ~((signed)PAGE_MASK))
-#else
-#define round_page(x) (0UL = 0)
-#define trunc_page(x) (0UL = 0)
-#endif
+#define round_page_32(x) (((uint32_t)(x) + PAGE_MASK) & ~((uint32_t)PAGE_MASK))
+#define trunc_page_32(x) ((uint32_t)(x) & ~((uint32_t)PAGE_MASK))
+#define round_page_64(x) (((uint64_t)(x) + PAGE_MASK_64) & ~((uint64_t)PAGE_MASK_64))
+#define trunc_page_64(x) ((uint64_t)(x) & ~((uint64_t)PAGE_MASK_64))
 
 /*
  *      Enable the following block to find uses of xxx_32 macros that should
@@ -200,23 +188,23 @@ extern int                page_shift;
 
 #define atop_32(x) \
     (__builtin_choose_expr (sizeof(x) != sizeof(uint64_t), \
-        (*(long *)0), \
-        (0UL)) = 0)
+       (*(long *)0), \
+       (0UL)) = 0)
 
 #define ptoa_32(x) \
     (__builtin_choose_expr (sizeof(x) != sizeof(uint64_t), \
-        (*(long *)0), \
-        (0UL)) = 0)
+       (*(long *)0), \
+       (0UL)) = 0)
 
 #define round_page_32(x) \
     (__builtin_choose_expr (sizeof(x) != sizeof(uint64_t), \
-        (*(long *)0), \
-        (0UL)) = 0)
+       (*(long *)0), \
+       (0UL)) = 0)
 
 #define trunc_page_32(x) \
     (__builtin_choose_expr (sizeof(x) != sizeof(uint64_t), \
-        (*(long *)0), \
-        (0UL)) = 0)
+       (*(long *)0), \
+       (0UL)) = 0)
 #else
 
 #define atop_32(x) (0)
@@ -238,9 +226,197 @@ extern int                page_shift;
  *     an exact page multiple.
  */
 
-#define        page_aligned(x) ((((vm_object_offset_t) (x)) & PAGE_MASK) == 0)
+#define page_aligned(x) (((x) & PAGE_MASK) == 0)
+
+extern vm_size_t        mem_size;               /* 32-bit size of memory - limited by maxmem - deprecated */
+extern uint64_t         max_mem;                /* 64-bit size of memory - limited by maxmem */
+
+/*
+ * The default pager does not handle 64-bit offsets inside its objects,
+ * so this limits the size of anonymous memory objects to 4GB minus 1 page.
+ * When we need to allocate a chunk of anonymous memory over that size,
+ * we have to allocate more than one chunk.
+ */
+#define ANON_MAX_SIZE   0xFFFFF000ULL
+/*
+ * Work-around for <rdar://problem/6626493>
+ * Break large anonymous memory areas into 128MB chunks to alleviate
+ * the cost of copying when copy-on-write is not possible because a small
+ * portion of it being wired.
+ */
+#define ANON_CHUNK_SIZE (128ULL * 1024 * 1024) /* 128MB */
+
+/*
+ * The 'medium' malloc allocator would like its regions
+ * to be chunked up into MALLOC_MEDIUM_CHUNK_SIZE chunks
+ * and backed by different objects. This avoids contention
+ * on a single large object and showed solid improvements on high
+ * core machines with workloads involving video and graphics processing.
+ */
+#define MALLOC_MEDIUM_CHUNK_SIZE (8ULL * 1024 * 1024) /* 8 MB */
+
+#ifdef  XNU_KERNEL_PRIVATE
+
+#include <kern/debug.h>
+
+extern uint64_t         mem_actual;             /* 64-bit size of memory - not limited by maxmem */
+extern uint64_t         sane_size;              /* Memory size to use for defaults calculations */
+extern addr64_t         vm_last_addr;   /* Highest kernel virtual address known to the VM system */
+
+extern const vm_offset_t        vm_min_kernel_address;
+extern const vm_offset_t        vm_max_kernel_address;
+
+extern vm_offset_t              vm_kernel_stext;
+extern vm_offset_t              vm_kernel_etext;
+extern vm_offset_t              vm_kernel_slid_base;
+extern vm_offset_t              vm_kernel_slid_top;
+extern vm_offset_t              vm_kernel_slide;
+extern vm_offset_t              vm_kernel_addrperm;
+extern vm_offset_t              vm_kext_base;
+extern vm_offset_t              vm_kext_top;
+extern vm_offset_t              vm_kernel_base;
+extern vm_offset_t              vm_kernel_top;
+extern vm_offset_t              vm_hib_base;
+
+extern vm_offset_t              vm_kernel_builtinkmod_text;
+extern vm_offset_t              vm_kernel_builtinkmod_text_end;
+
+#define VM_KERNEL_IS_SLID(_o)                                             \
+       (((vm_offset_t)VM_KERNEL_STRIP_PTR(_o) >= vm_kernel_slid_base) && \
+        ((vm_offset_t)VM_KERNEL_STRIP_PTR(_o) <  vm_kernel_slid_top))
+
+#define VM_KERNEL_SLIDE(_u) ((vm_offset_t)(_u) + vm_kernel_slide)
+
+/*
+ * The following macros are to be used when exposing kernel addresses to
+ * userspace via any of the various debug or info facilities that might exist
+ * (e.g. stackshot, proc_info syscall, etc.). It is important to understand
+ * the goal of each macro and choose the right one depending on what you are
+ * trying to do. Misuse of these macros can result in critical data leaks
+ * which in turn lead to all sorts of system vulnerabilities. It is invalid to
+ * call these macros on a non-kernel address (NULL is allowed).
+ *
+ * VM_KERNEL_UNSLIDE:
+ *     Use this macro when you are exposing an address to userspace which is
+ *     *guaranteed* to be a "static" kernel or kext address (i.e. coming from text
+ *     or data sections). These are the addresses which get "slid" via ASLR on
+ *     kernel or kext load, and it's precisely the slide value we are trying to
+ *     protect from userspace.
+ *
+ * VM_KERNEL_ADDRHIDE:
+ *     Use when exposing an address for internal purposes: debugging, tracing,
+ *     etc. The address will be unslid if necessary. Other addresses will be
+ *     hidden on customer builds, and unmodified on internal builds.
+ *
+ * VM_KERNEL_ADDRHASH:
+ *     Use this macro when exposing a kernel address to userspace on customer
+ *     builds. The address can be from the static kernel or kext regions, or the
+ *     kernel heap. The address will be unslid or hashed as appropriate.
+ *
+ *
+ * ** SECURITY WARNING: The following macros can leak kernel secrets.
+ *                      Use *only* in performance *critical* code.
+ *
+ * VM_KERNEL_ADDRPERM:
+ * VM_KERNEL_UNSLIDE_OR_PERM:
+ *     Use these macros when exposing a kernel address to userspace on customer
+ *     builds. The address can be from the static kernel or kext regions, or the
+ *     kernel heap. The address will be unslid or permuted as appropriate.
+ *
+ * Nesting of these macros should be considered invalid.
+ */
+
+__BEGIN_DECLS
+extern vm_offset_t vm_kernel_addrhash(vm_offset_t addr);
+__END_DECLS
+
+#define __DO_UNSLIDE(_v) ((vm_offset_t)VM_KERNEL_STRIP_PTR(_v) - vm_kernel_slide)
+
+#if DEBUG || DEVELOPMENT
+#define VM_KERNEL_ADDRHIDE(_v) (VM_KERNEL_IS_SLID(_v) ? __DO_UNSLIDE(_v) : (vm_address_t)VM_KERNEL_STRIP_PTR(_v))
+#else
+#define VM_KERNEL_ADDRHIDE(_v) (VM_KERNEL_IS_SLID(_v) ? __DO_UNSLIDE(_v) : (vm_address_t)0)
+#endif /* DEBUG || DEVELOPMENT */
+
+#define VM_KERNEL_ADDRHASH(_v) vm_kernel_addrhash((vm_offset_t)(_v))
 
-extern vm_size_t       mem_size;       /* size of physical memory (bytes) */
+#define VM_KERNEL_UNSLIDE_OR_PERM(_v) ({ \
+               VM_KERNEL_IS_SLID(_v) ? __DO_UNSLIDE(_v) : \
+               VM_KERNEL_ADDRESS(_v) ? ((vm_offset_t)VM_KERNEL_STRIP_PTR(_v) + vm_kernel_addrperm) : \
+               (vm_offset_t)VM_KERNEL_STRIP_PTR(_v); \
+       })
+
+#define VM_KERNEL_UNSLIDE(_v) ({ \
+               VM_KERNEL_IS_SLID(_v) ? __DO_UNSLIDE(_v) : (vm_offset_t)0; \
+       })
+
+#define VM_KERNEL_ADDRPERM(_v) VM_KERNEL_UNSLIDE_OR_PERM(_v)
+
+#undef mach_vm_round_page
+#undef round_page
+#undef round_page_32
+#undef round_page_64
 
-#endif /* ASSEMBLER */
-#endif /* _MACH_VM_PARAM_H_ */
+static inline mach_vm_offset_t
+mach_vm_round_page(mach_vm_offset_t x)
+{
+       if (round_page_overflow(x, &x)) {
+               panic("overflow detected");
+       }
+       return x;
+}
+
+static inline vm_offset_t
+round_page(vm_offset_t x)
+{
+       if (round_page_overflow(x, &x)) {
+               panic("overflow detected");
+       }
+       return x;
+}
+
+static inline mach_vm_offset_t
+round_page_64(mach_vm_offset_t x)
+{
+       if (round_page_overflow(x, &x)) {
+               panic("overflow detected");
+       }
+       return x;
+}
+
+static inline uint32_t
+round_page_32(uint32_t x)
+{
+       if (round_page_overflow(x, &x)) {
+               panic("overflow detected");
+       }
+       return x;
+}
+
+#endif  /* XNU_KERNEL_PRIVATE */
+
+extern vm_size_t        page_size;
+extern vm_size_t        page_mask;
+extern int              page_shift;
+
+/* We need a way to get rid of compiler warnings when we cast from   */
+/* a 64 bit value to an address (which may be 32 bits or 64-bits).   */
+/* An intptr_t is used convert the value to the right precision, and */
+/* then to an address. This macro is also used to convert addresses  */
+/* to 32-bit integers, which is a hard failure for a 64-bit kernel   */
+#include <stdint.h>
+#ifndef __CAST_DOWN_CHECK
+#define __CAST_DOWN_CHECK
+
+#define CAST_DOWN( type, addr ) \
+    ( ((type)((uintptr_t) (addr)/(sizeof(type) < sizeof(uintptr_t) ? 0 : 1))) )
+
+#define CAST_DOWN_EXPLICIT( type, addr )  ( ((type)((uintptr_t) (addr))) )
+
+#endif /* __CAST_DOWN_CHECK */
+
+#endif  /* ASSEMBLER */
+
+#endif  /* KERNEL */
+
+#endif  /* _MACH_VM_PARAM_H_ */