kqueue: Knote should not be accessed once the KN_PROCESSING is cleared
[dragonfly.git] / lib / libc / sys / mmap.2
blob3a40d7e8d93e02873c069fa4d5028c7093cdb6c0
1 .\" Copyright (c) 1991, 1993
2 .\"     The Regents of the University of California.  All rights reserved.
3 .\"
4 .\" Redistribution and use in source and binary forms, with or without
5 .\" modification, are permitted provided that the following conditions
6 .\" are met:
7 .\" 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
8 .\"    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
9 .\" 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
10 .\"    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
11 .\"    documentation and/or other materials provided with the distribution.
12 .\" 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
13 .\"    may be used to endorse or promote products derived from this software
14 .\"    without specific prior written permission.
15 .\"
16 .\" THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
17 .\" ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
18 .\" IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
19 .\" ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
20 .\" FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
21 .\" DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
22 .\" OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
23 .\" HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
24 .\" LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
25 .\" OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
26 .\" SUCH DAMAGE.
27 .\"
28 .\"     @(#)mmap.2      8.4 (Berkeley) 5/11/95
29 .\" $FreeBSD: src/lib/libc/sys/mmap.2,v 1.22.2.12 2002/02/27 03:40:13 dd Exp $
30 .\"
31 .Dd January 18, 2015
32 .Dt MMAP 2
33 .Os
34 .Sh NAME
35 .Nm mmap
36 .Nd allocate memory, or map files or devices into memory
37 .Sh LIBRARY
38 .Lb libc
39 .Sh SYNOPSIS
40 .In sys/types.h
41 .In sys/mman.h
42 .Ft void *
43 .Fn mmap "void *addr" "size_t len" "int prot" "int flags" "int fd" "off_t offset"
44 .Sh DESCRIPTION
45 The
46 .Fn mmap
47 function causes the pages starting at
48 .Fa addr
49 and continuing for at most
50 .Fa len
51 bytes to be mapped from the object described by
52 .Fa fd ,
53 starting at byte offset
54 .Fa offset .
56 .Fa len
57 is not a multiple of the pagesize, the mapped region may extend past the
58 specified range.
59 Any such extension beyond the end of the mapped object will be zero-filled.
60 .Pp
62 .Fa addr
63 is non-zero, it is used as a hint to the system.
64 (As a convenience to the system, the actual address of the region may differ
65 from the address supplied.)
67 .Fa addr
68 is zero, an address will be selected by the system.
69 The actual starting address of the region is returned.
70 A successful
71 .Fa mmap
72 deletes any previous mapping in the allocated address range.
73 .Pp
74 The protections (region accessibility) are specified in the
75 .Fa prot
76 argument by
77 .Em or Ns 'ing
78 the following values:
79 .Pp
80 .Bl -tag -width PROT_WRITE -compact
81 .It Dv PROT_NONE
82 Pages may not be accessed.
83 .It Dv PROT_READ
84 Pages may be read.
85 .It Dv PROT_WRITE
86 Pages may be written.
87 .It Dv PROT_EXEC
88 Pages may be executed.
89 .El
90 .Pp
91 The
92 .Fa flags
93 parameter specifies the type of the mapped object, mapping options and
94 whether modifications made to the mapped copy of the page are private
95 to the process or are to be shared with other references.
96 Sharing, mapping type and options are specified in the
97 .Fa flags
98 argument by
99 .Em or Ns 'ing
100 the following values:
101 .Bl -tag -width MAP_HASSEMAPHORE
102 .It Dv MAP_ANON
103 Map anonymous memory not associated with any specific file.
104 The file descriptor used for creating
105 .Dv MAP_ANON
106 must be \-1.
108 .Fa offset
109 parameter is ignored.
110 .It Dv MAP_ANONYMOUS
111 This flag is an alias for
112 .Dv MAP_ANON
113 and is provided for compatibility.
114 .\".It Dv MAP_FILE
115 .\"Mapped from a regular file or character-special device memory.
116 .It Dv MAP_FIXED
117 Do not permit the system to select a different address than the one
118 specified.
119 If the specified address contains other mappings those mappings will
120 be replaced.
121 If the specified address cannot otherwise be used,
122 .Fn mmap
123 will fail.
125 .Dv MAP_FIXED
126 is specified,
127 .Fa addr
128 must be a multiple of the pagesize.
129 .It Dv MAP_TRYFIXED
130 Try to do a fixed mapping but fail if another mapping already exists in
131 the space instead of overwriting the mapping.
133 When used with MAP_STACK this flag allows one MAP_STACK mapping to be
134 made within another (typically the master user stack), as long as
135 no pages have been faulted in the area requested.
136 .It Dv MAP_HASSEMAPHORE
137 Notify the kernel that the region may contain semaphores and that special
138 handling may be necessary.
139 .It Dv MAP_NOCORE
140 Region is not included in a core file.
141 .It Dv MAP_NOSYNC
142 Causes data dirtied via this VM map to be flushed to physical media
143 only when necessary (usually by the pager) rather than gratuitously.
144 Typically this prevents the update daemons from flushing pages dirtied
145 through such maps and thus allows efficient sharing of memory across
146 unassociated processes using a file-backed shared memory map.  Without
147 this option any VM pages you dirty may be flushed to disk every so often
148 (every 30-60 seconds usually) which can create performance problems if you
149 do not need that to occur (such as when you are using shared file-backed
150 mmap regions for IPC purposes).  Note that VM/filesystem coherency is
151 maintained whether you use
152 .Dv MAP_NOSYNC
153 or not.  This option is not portable
154 across
156 platforms (yet), though some may implement the same behavior
157 by default.
159 .Em WARNING !
160 Extending a file with
161 .Xr ftruncate 2 ,
162 thus creating a big hole, and then filling the hole by modifying a shared
163 .Fn mmap
164 can lead to severe file fragmentation.
165 In order to avoid such fragmentation you should always pre-allocate the
166 file's backing store by
167 .Fn write Ns ing
168 zero's into the newly extended area prior to modifying the area via your
169 .Fn mmap .
170 The fragmentation problem is especially sensitive to
171 .Dv MAP_NOSYNC
172 pages, because pages may be flushed to disk in a totally random order.
174 The same applies when using
175 .Dv MAP_NOSYNC
176 to implement a file-based shared memory store.
177 It is recommended that you create the backing store by
178 .Fn write Ns ing
179 zero's to the backing file rather than
180 .Fn ftruncate Ns ing
182 You can test file fragmentation by observing the KB/t (kilobytes per
183 transfer) results from an
184 .Dq Li iostat 1
185 while reading a large file sequentially, e.g. using
186 .Dq Li dd if=filename of=/dev/null bs=32k .
189 .Xr fsync 2
190 function will flush all dirty data and metadata associated with a file,
191 including dirty NOSYNC VM data, to physical media.  The
192 .Xr sync 8
193 command and
194 .Xr sync 2
195 system call generally do not flush dirty NOSYNC VM data.
197 .Xr msync 2
198 system call is obsolete since
200 implements a coherent filesystem buffer cache.  However, it may be
201 used to associate dirty VM pages with filesystem buffers and thus cause
202 them to be flushed to physical media sooner rather than later.
203 .It Dv MAP_PRIVATE
204 Modifications are private.
205 .It Dv MAP_SHARED
206 Modifications are shared.
207 .It Dv MAP_STACK
208 Map the area as a stack.
209 .Dv MAP_ANON
210 is implied.
211 .Fa Offset
212 should be 0,
213 .Fa fd
214 must be -1, and
215 .Fa prot
216 should include at least
217 .Dv PROT_READ
219 .Dv PROT_WRITE .
220 This option creates
221 a memory region that grows to at most
222 .Fa len
223 bytes in size, starting from the stack top and growing down.  The
224 stack top is the starting address returned by the call, plus
225 .Fa len
226 bytes.
227 The bottom of the stack at maximum growth is the starting
228 address returned by the call.
230 The entire area is reserved from the point of view of other
231 .Fn mmap
232 calls, even if not faulted in yet.
234 WARNING.  We currently allow
235 .Dv MAP_STACK
236 mappings to provide a hint that points within an existing
237 .Dv MAP_STACK
238 mapping's space, and this will succeed as long as no page have been
239 faulted in the area specified, but this behavior is no longer supported
240 unless you also specify the
241 .Dv MAP_TRYFIXED
242 flag.
244 Note that unless
245 .Dv MAP_FIXED
247 .Dv MAP_TRYFIXED
248 is used, you cannot count on the returned address matching the hint
249 you have provided.
250 .It Dv MAP_VPAGETABLE
251 Memory accessed via this map is not linearly mapped and will be governed
252 by a virtual page table.  The base address of the virtual page table may
253 be set using
254 .Xr mcontrol 2
255 with
256 .Dv MADV_SETMAP .
257 Virtual page tables work with anonymous memory but there
258 is no way to populate the page table so for all intents and purposes
259 .Dv MAP_VPAGETABLE
260 can only be used when mapping file descriptors.  Since the kernel will
261 update the VPTE_M bit in the virtual page table, the mapping must R+W
262 even though actual access to the memory will be properly governed by
263 the virtual page table.
265 Addressable backing store is limited by the range supported in the virtual
266 page table entries.  The kernel may implement a page table abstraction capable
267 of addressing a larger range within the backing store then could otherwise
268 be mapped into memory.
272 .Xr close 2
273 function does not unmap pages, see
274 .Xr munmap 2
275 for further information.
277 The current design does not allow a process to specify the location of
278 swap space.
279 In the future we may define an additional mapping type,
280 .Dv MAP_SWAP ,
281 in which
282 the file descriptor argument specifies a file or device to which swapping
283 should be done.
284 .Sh RETURN VALUES
285 Upon successful completion,
286 .Fn mmap
287 returns a pointer to the mapped region.
288 Otherwise, a value of
289 .Dv MAP_FAILED
290 is returned and
291 .Va errno
292 is set to indicate the error.
293 .Sh ERRORS
294 .Fn Mmap
295 will fail if:
296 .Bl -tag -width Er
297 .It Bq Er EACCES
298 The flag
299 .Dv PROT_READ
300 was specified as part of the
301 .Fa prot
302 parameter and
303 .Fa fd
304 was not open for reading.
305 The flags
306 .Dv MAP_SHARED
308 .Dv PROT_WRITE
309 were specified as part of the
310 .Fa flags
312 .Fa prot
313 parameters and
314 .Fa fd
315 was not open for writing.
316 .It Bq Er EBADF
317 .Fa fd
318 is not a valid open file descriptor.
319 .It Bq Er EINVAL
320 .Dv MAP_FIXED
321 was specified and the
322 .Fa addr
323 parameter was not page aligned, or part of the desired address space
324 resides out of the valid address space for a user process.
325 .It Bq Er EINVAL
326 .Fa Len
327 was negative.
328 .It Bq Er EINVAL
329 .Dv MAP_ANON
330 was specified and the
331 .Fa fd
332 parameter was not -1.
333 .It Bq Er EINVAL
334 .Dv MAP_ANON
335 has not been specified and
336 .Fa fd
337 did not reference a regular or character special file.
338 .It Bq Er EINVAL
339 .Fa Offset
340 was not page-aligned.
341 (See
342 .Sx BUGS
343 below.)
344 .It Bq Er ENOMEM
345 .Dv MAP_FIXED
346 was specified and the
347 .Fa addr
348 parameter wasn't available.
349 .Dv MAP_ANON
350 was specified and insufficient memory was available.
351 The system has reached the per-process mmap limit specified in the
352 .Va vm.max_proc_mmap
353 sysctl.
355 .Sh SEE ALSO
356 .Xr madvise 2 ,
357 .Xr mincore 2 ,
358 .Xr mlock 2 ,
359 .Xr mprotect 2 ,
360 .Xr msync 2 ,
361 .Xr munlock 2 ,
362 .Xr munmap 2 ,
363 .Xr getpagesize 3