]> git.proxmox.com Git - mirror_ubuntu-bionic-kernel.git/blobdiff - ubuntu/vbox/vboxguest/include/internal/memobj.h
UBUNTU: ubuntu: vbox -- update to 5.2.0-dfsg-2
[mirror_ubuntu-bionic-kernel.git] / ubuntu / vbox / vboxguest / include / internal / memobj.h
diff --git a/ubuntu/vbox/vboxguest/include/internal/memobj.h b/ubuntu/vbox/vboxguest/include/internal/memobj.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..4c2d87b
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,483 @@
+/* $Id: memobj.h $ */
+/** @file
+ * IPRT - Ring-0 Memory Objects.
+ */
+
+/*
+ * Copyright (C) 2006-2017 Oracle Corporation
+ *
+ * This file is part of VirtualBox Open Source Edition (OSE), as
+ * available from http://www.virtualbox.org. This file is free software;
+ * you can redistribute it and/or modify it under the terms of the GNU
+ * General Public License (GPL) as published by the Free Software
+ * Foundation, in version 2 as it comes in the "COPYING" file of the
+ * VirtualBox OSE distribution. VirtualBox OSE is distributed in the
+ * hope that it will be useful, but WITHOUT ANY WARRANTY of any kind.
+ *
+ * The contents of this file may alternatively be used under the terms
+ * of the Common Development and Distribution License Version 1.0
+ * (CDDL) only, as it comes in the "COPYING.CDDL" file of the
+ * VirtualBox OSE distribution, in which case the provisions of the
+ * CDDL are applicable instead of those of the GPL.
+ *
+ * You may elect to license modified versions of this file under the
+ * terms and conditions of either the GPL or the CDDL or both.
+ */
+
+#ifndef ___internal_memobj_h
+#define ___internal_memobj_h
+
+#include <iprt/memobj.h>
+#include <iprt/assert.h>
+#include "internal/magics.h"
+
+RT_C_DECLS_BEGIN
+
+/** @defgroup grp_rt_memobj_int Internals.
+ * @ingroup grp_rt_memobj
+ * @internal
+ * @{
+ */
+
+/**
+ * Ring-0 memory object type.
+ */
+typedef enum RTR0MEMOBJTYPE
+{
+    /** The traditional invalid value. */
+    RTR0MEMOBJTYPE_INVALID = 0,
+
+    /** @name Primary types (parents)
+     * @{ */
+    /** RTR0MemObjAllocPage.
+     * This memory is page aligned and fixed. */
+    RTR0MEMOBJTYPE_PAGE,
+    /** RTR0MemObjAllocLow.
+     * This memory is page aligned, fixed and is backed by physical memory below 4GB. */
+    RTR0MEMOBJTYPE_LOW,
+    /** RTR0MemObjAllocCont.
+     * This memory is page aligned, fixed and is backed by contiguous physical memory below 4GB. */
+    RTR0MEMOBJTYPE_CONT,
+    /** RTR0MemObjLockKernel, RTR0MemObjLockUser.
+     * This memory is page aligned and fixed. It was locked/pinned/wired down by the API call. */
+    RTR0MEMOBJTYPE_LOCK,
+    /** RTR0MemObjAllocPhys, RTR0MemObjEnterPhys.
+     * This memory is physical memory, page aligned, contiguous and doesn't need to have a mapping. */
+    RTR0MEMOBJTYPE_PHYS,
+    /** RTR0MemObjAllocPhysNC.
+     * This memory is physical memory, page aligned and doesn't need to have a mapping. */
+    RTR0MEMOBJTYPE_PHYS_NC,
+    /** RTR0MemObjReserveKernel, RTR0MemObjReserveUser.
+     * This memory is page aligned and has no backing. */
+    RTR0MEMOBJTYPE_RES_VIRT,
+    /** @} */
+
+    /** @name Secondary types (children)
+     * @{
+     */
+    /** RTR0MemObjMapUser, RTR0MemObjMapKernel.
+     * This is a user or kernel context mapping of another ring-0 memory object. */
+    RTR0MEMOBJTYPE_MAPPING,
+    /** @} */
+
+    /** The end of the valid types. Used for sanity checking. */
+    RTR0MEMOBJTYPE_END
+} RTR0MEMOBJTYPE;
+
+
+/** @name RTR0MEMOBJINTERNAL::fFlags
+ * @{ */
+/** Page level protection was changed. */
+#define RTR0MEMOBJ_FLAGS_PROT_CHANGED       RT_BIT_32(0)
+/** @} */
+
+
+typedef struct RTR0MEMOBJINTERNAL *PRTR0MEMOBJINTERNAL;
+typedef struct RTR0MEMOBJINTERNAL **PPRTR0MEMOBJINTERNAL;
+
+/**
+ * Ring-0 memory object.
+ *
+ * When using the PRTR0MEMOBJINTERNAL and PPRTR0MEMOBJINTERNAL types
+ * we get pMem and ppMem variable names.
+ *
+ * When using the RTR0MEMOBJ and PRTR0MEMOBJ types we get MemObj and
+ * pMemObj variable names. We never dereference variables of the RTR0MEMOBJ
+ * type, we always convert it to a PRTR0MEMOBJECTINTERNAL variable first.
+ */
+typedef struct RTR0MEMOBJINTERNAL
+{
+    /** Magic number (RTR0MEMOBJ_MAGIC). */
+    uint32_t        u32Magic;
+    /** The size of this structure. */
+    uint32_t        cbSelf;
+    /** The type of allocation. */
+    RTR0MEMOBJTYPE  enmType;
+    /** Flags, RTR0MEMOBJ_FLAGS_*. */
+    uint32_t        fFlags;
+    /** The size of the memory allocated, pinned down, or mapped. */
+    size_t          cb;
+    /** The memory address.
+     * What this really is varies with the type.
+     * For PAGE, CONT, LOW, RES_VIRT/R0, LOCK/R0 and MAP/R0 it's the ring-0 mapping.
+     * For LOCK/R3, RES_VIRT/R3 and MAP/R3 it is the ring-3 mapping.
+     * For PHYS this might actually be NULL if there isn't any mapping.
+     */
+    void           *pv;
+
+    /** Object relations. */
+    union
+    {
+        /** This is for tracking child memory handles mapping the
+         * memory described by the primary handle. */
+        struct
+        {
+            /** Number of mappings. */
+            uint32_t                cMappingsAllocated;
+            /** Number of mappings in the array. */
+            uint32_t                cMappings;
+            /** Pointers to child handles mapping this memory. */
+            PPRTR0MEMOBJINTERNAL    papMappings;
+        } Parent;
+
+        /** Pointer to the primary handle. */
+        struct
+        {
+            /** Pointer to the parent. */
+            PRTR0MEMOBJINTERNAL     pParent;
+        } Child;
+    } uRel;
+
+    /** Type specific data for the memory types that requires that. */
+    union
+    {
+        /** RTR0MEMTYPE_PAGE. */
+        struct
+        {
+            unsigned iDummy;
+        } Page;
+
+        /** RTR0MEMTYPE_LOW. */
+        struct
+        {
+            unsigned iDummy;
+        } Low;
+
+        /** RTR0MEMTYPE_CONT. */
+        struct
+        {
+            /** The physical address of the first page. */
+            RTHCPHYS    Phys;
+        } Cont;
+
+        /** RTR0MEMTYPE_LOCK_USER. */
+        struct
+        {
+            /** The process that owns the locked memory.
+             * This is NIL_RTR0PROCESS if it's kernel memory. */
+            RTR0PROCESS R0Process;
+        } Lock;
+
+        /** RTR0MEMTYPE_PHYS. */
+        struct
+        {
+            /** The base address of the physical memory. */
+            RTHCPHYS    PhysBase;
+            /** If set this object was created by RTR0MemPhysAlloc, otherwise it was
+             * created by RTR0MemPhysEnter. */
+            bool        fAllocated;
+            /** See RTMEM_CACHE_POLICY_XXX constants */
+            uint32_t    uCachePolicy;
+        } Phys;
+
+        /** RTR0MEMTYPE_PHYS_NC. */
+        struct
+        {
+            unsigned iDummy;
+        } PhysNC;
+
+        /** RTR0MEMOBJTYPE_RES_VIRT */
+        struct
+        {
+            /** The process that owns the reserved memory.
+             * This is NIL_RTR0PROCESS if it's kernel memory. */
+            RTR0PROCESS R0Process;
+        } ResVirt;
+
+        /** RTR0MEMOBJTYPE_MAPPING */
+        struct
+        {
+            /** The process that owns the reserved memory.
+             * This is NIL_RTR0PROCESS if it's kernel memory. */
+            RTR0PROCESS R0Process;
+        } Mapping;
+    } u;
+
+} RTR0MEMOBJINTERNAL;
+
+
+/**
+ * Checks if this is mapping or not.
+ *
+ * @returns true if it's a mapping, otherwise false.
+ * @param   pMem        The ring-0 memory object handle.
+ * @see RTR0MemObjIsMapping
+ */
+DECLINLINE(bool) rtR0MemObjIsMapping(PRTR0MEMOBJINTERNAL pMem)
+{
+    switch (pMem->enmType)
+    {
+        case RTR0MEMOBJTYPE_MAPPING:
+            return true;
+
+        default:
+            return false;
+    }
+}
+
+
+/**
+ * Checks page level protection can be changed on this object.
+ *
+ * @returns true / false.
+ * @param   pMem        The ring-0 memory object handle.
+ */
+DECLINLINE(bool) rtR0MemObjIsProtectable(PRTR0MEMOBJINTERNAL pMem)
+{
+    switch (pMem->enmType)
+    {
+        case RTR0MEMOBJTYPE_MAPPING:
+        case RTR0MEMOBJTYPE_PAGE:
+        case RTR0MEMOBJTYPE_LOW:
+        case RTR0MEMOBJTYPE_CONT:
+            return true;
+
+        default:
+            return false;
+    }
+}
+
+
+/**
+ * Checks if RTR0MEMOBJ::pv is a ring-3 pointer or not.
+ *
+ * @returns true if it's a object with a ring-3 address, otherwise false.
+ * @param   pMem        The ring-0 memory object handle.
+ */
+DECLINLINE(bool) rtR0MemObjIsRing3(PRTR0MEMOBJINTERNAL pMem)
+{
+    switch (pMem->enmType)
+    {
+        case RTR0MEMOBJTYPE_RES_VIRT:
+            return pMem->u.ResVirt.R0Process != NIL_RTR0PROCESS;
+        case RTR0MEMOBJTYPE_LOCK:
+            return pMem->u.Lock.R0Process    != NIL_RTR0PROCESS;
+        case RTR0MEMOBJTYPE_MAPPING:
+            return pMem->u.Mapping.R0Process != NIL_RTR0PROCESS;
+        default:
+            return false;
+    }
+}
+
+
+/**
+ * Frees the memory object (but not the handle).
+ * Any OS specific handle resources will be freed by this call.
+ *
+ * @returns IPRT status code. On failure it is assumed that the object remains valid.
+ * @param   pMem        The ring-0 memory object handle to the memory which should be freed.
+ */
+DECLHIDDEN(int) rtR0MemObjNativeFree(PRTR0MEMOBJINTERNAL pMem);
+
+/**
+ * Allocates page aligned virtual kernel memory.
+ *
+ * The memory is taken from a non paged (= fixed physical memory backing) pool.
+ *
+ * @returns IPRT status code.
+ * @param   ppMem           Where to store the ring-0 memory object handle.
+ * @param   cb              Number of bytes to allocate, page aligned.
+ * @param   fExecutable     Flag indicating whether it should be permitted to executed code in the memory object.
+ */
+DECLHIDDEN(int) rtR0MemObjNativeAllocPage(PPRTR0MEMOBJINTERNAL ppMem, size_t cb, bool fExecutable);
+
+/**
+ * Allocates page aligned virtual kernel memory with physical backing below 4GB.
+ *
+ * The physical memory backing the allocation is fixed.
+ *
+ * @returns IPRT status code.
+ * @param   ppMem           Where to store the ring-0 memory object handle.
+ * @param   cb              Number of bytes to allocate, page aligned.
+ * @param   fExecutable     Flag indicating whether it should be permitted to executed code in the memory object.
+ */
+DECLHIDDEN(int) rtR0MemObjNativeAllocLow(PPRTR0MEMOBJINTERNAL ppMem, size_t cb, bool fExecutable);
+
+/**
+ * Allocates page aligned virtual kernel memory with contiguous physical backing below 4GB.
+ *
+ * The physical memory backing the allocation is fixed.
+ *
+ * @returns IPRT status code.
+ * @param   ppMem           Where to store the ring-0 memory object handle.
+ * @param   cb              Number of bytes to allocate, page aligned.
+ * @param   fExecutable     Flag indicating whether it should be permitted to executed code in the memory object.
+ */
+DECLHIDDEN(int) rtR0MemObjNativeAllocCont(PPRTR0MEMOBJINTERNAL ppMem, size_t cb, bool fExecutable);
+
+/**
+ * Locks a range of user virtual memory.
+ *
+ * @returns IPRT status code.
+ * @param   ppMem           Where to store the ring-0 memory object handle.
+ * @param   R3Ptr           User virtual address, page aligned.
+ * @param   cb              Number of bytes to lock, page aligned.
+ * @param   fAccess         The desired access, a combination of RTMEM_PROT_READ
+ *                          and RTMEM_PROT_WRITE.
+ * @param   R0Process       The process to lock pages in.
+ */
+DECLHIDDEN(int) rtR0MemObjNativeLockUser(PPRTR0MEMOBJINTERNAL ppMem, RTR3PTR R3Ptr, size_t cb, uint32_t fAccess, RTR0PROCESS R0Process);
+
+/**
+ * Locks a range of kernel virtual memory.
+ *
+ * @returns IPRT status code.
+ * @param   ppMem           Where to store the ring-0 memory object handle.
+ * @param   pv              Kernel virtual address, page aligned.
+ * @param   cb              Number of bytes to lock, page aligned.
+ * @param   fAccess         The desired access, a combination of RTMEM_PROT_READ
+ *                          and RTMEM_PROT_WRITE.
+ */
+DECLHIDDEN(int) rtR0MemObjNativeLockKernel(PPRTR0MEMOBJINTERNAL ppMem, void *pv, size_t cb, uint32_t fAccess);
+
+/**
+ * Allocates contiguous page aligned physical memory without (necessarily) any
+ * kernel mapping.
+ *
+ * @returns IPRT status code.
+ * @param   ppMem           Where to store the ring-0 memory object handle.
+ * @param   cb              Number of bytes to allocate, page aligned.
+ * @param   PhysHighest     The highest permitable address (inclusive).
+ *                          NIL_RTHCPHYS if any address is acceptable.
+ * @param   uAlignment      The alignment of the reserved memory.
+ *                          Supported values are PAGE_SIZE, _2M, _4M and _1G.
+ */
+DECLHIDDEN(int) rtR0MemObjNativeAllocPhys(PPRTR0MEMOBJINTERNAL ppMem, size_t cb, RTHCPHYS PhysHighest, size_t uAlignment);
+
+/**
+ * Allocates non-contiguous page aligned physical memory without (necessarily) any kernel mapping.
+ *
+ * @returns IPRT status code.
+ * @retval  VERR_NOT_SUPPORTED if it's not possible to allocated unmapped
+ *          physical memory on this platform.
+ * @param   ppMem           Where to store the ring-0 memory object handle.
+ * @param   cb              Number of bytes to allocate, page aligned.
+ * @param   PhysHighest     The highest permitable address (inclusive).
+ *                          NIL_RTHCPHYS if any address is acceptable.
+ */
+DECLHIDDEN(int) rtR0MemObjNativeAllocPhysNC(PPRTR0MEMOBJINTERNAL ppMem, size_t cb, RTHCPHYS PhysHighest);
+
+/**
+ * Creates a page aligned, contiguous, physical memory object.
+ *
+ * @returns IPRT status code.
+ * @param   ppMem           Where to store the ring-0 memory object handle.
+ * @param   Phys            The physical address to start at, page aligned.
+ * @param   cb              The size of the object in bytes, page aligned.
+ * @param   uCachePolicy    One of the RTMEM_CACHE_XXX modes.
+ */
+DECLHIDDEN(int) rtR0MemObjNativeEnterPhys(PPRTR0MEMOBJINTERNAL ppMem, RTHCPHYS Phys, size_t cb, uint32_t uCachePolicy);
+
+/**
+ * Reserves kernel virtual address space.
+ *
+ * @returns IPRT status code.
+ *          Return VERR_NOT_SUPPORTED to indicate that the user should employ fallback strategies.
+ * @param   ppMem           Where to store the ring-0 memory object handle.
+ * @param   pvFixed         Requested address. (void *)-1 means any address. This matches uAlignment if specified.
+ * @param   cb              The number of bytes to reserve, page aligned.
+ * @param   uAlignment      The alignment of the reserved memory; PAGE_SIZE, _2M or _4M.
+ */
+DECLHIDDEN(int) rtR0MemObjNativeReserveKernel(PPRTR0MEMOBJINTERNAL ppMem, void *pvFixed, size_t cb, size_t uAlignment);
+
+/**
+ * Reserves user virtual address space in the current process.
+ *
+ * @returns IPRT status code.
+ * @param   ppMem           Where to store the ring-0 memory object handle.
+ * @param   R3PtrFixed      Requested address. (RTR3PTR)-1 means any address. This matches uAlignment if specified.
+ * @param   cb              The number of bytes to reserve, page aligned.
+ * @param   uAlignment      The alignment of the reserved memory; PAGE_SIZE, _2M or _4M.
+ * @param   R0Process       The process to reserve the memory in.
+ */
+DECLHIDDEN(int) rtR0MemObjNativeReserveUser(PPRTR0MEMOBJINTERNAL ppMem, RTR3PTR R3PtrFixed, size_t cb, size_t uAlignment, RTR0PROCESS R0Process);
+
+/**
+ * Maps a memory object into user virtual address space in the current process.
+ *
+ * @returns IPRT status code.
+ * @retval  VERR_NOT_SUPPORTED see RTR0MemObjMapKernelEx.
+ *
+ * @param   ppMem           Where to store the ring-0 memory object handle of the mapping object.
+ * @param   pMemToMap       The object to be map.
+ * @param   pvFixed         Requested address. (void *)-1 means any address. This matches uAlignment if specified.
+ * @param   uAlignment      The alignment of the reserved memory; PAGE_SIZE, _2M or _4M.
+ * @param   fProt           Combination of RTMEM_PROT_* flags (except RTMEM_PROT_NONE).
+ * @param   offSub          Where in the object to start mapping. If non-zero
+ *                          the value must be page aligned and cbSub must be
+ *                          non-zero as well.
+ * @param   cbSub           The size of the part of the object to be mapped. If
+ *                          zero the entire object is mapped. The value must be
+ *                          page aligned.
+ */
+DECLHIDDEN(int) rtR0MemObjNativeMapKernel(PPRTR0MEMOBJINTERNAL ppMem, RTR0MEMOBJ pMemToMap, void *pvFixed, size_t uAlignment,
+                                          unsigned fProt, size_t offSub, size_t cbSub);
+
+/**
+ * Maps a memory object into user virtual address space in the current process.
+ *
+ * @returns IPRT status code.
+ * @param   ppMem           Where to store the ring-0 memory object handle of the mapping object.
+ * @param   pMemToMap       The object to be map.
+ * @param   R3PtrFixed      Requested address. (RTR3PTR)-1 means any address. This matches uAlignment if specified.
+ * @param   uAlignment      The alignment of the reserved memory; PAGE_SIZE, _2M or _4M.
+ * @param   fProt           Combination of RTMEM_PROT_* flags (except RTMEM_PROT_NONE).
+ * @param   R0Process       The process to map the memory into.
+ */
+DECLHIDDEN(int) rtR0MemObjNativeMapUser(PPRTR0MEMOBJINTERNAL ppMem, PRTR0MEMOBJINTERNAL pMemToMap, RTR3PTR R3PtrFixed, size_t uAlignment, unsigned fProt, RTR0PROCESS R0Process);
+
+/**
+ * Change the page level protection of one or more pages in a memory object.
+ *
+ * @returns IPRT status code.
+ * @retval  VERR_NOT_SUPPORTED see RTR0MemObjProtect.
+ *
+ * @param   pMem            The memory object.
+ * @param   offSub          Offset into the memory object. Page aligned.
+ * @param   cbSub           Number of bytes to change the protection of. Page
+ *                          aligned.
+ * @param   fProt           Combination of RTMEM_PROT_* flags.
+ */
+DECLHIDDEN(int) rtR0MemObjNativeProtect(PRTR0MEMOBJINTERNAL pMem, size_t offSub, size_t cbSub, uint32_t fProt);
+
+/**
+ * Get the physical address of an page in the memory object.
+ *
+ * @returns The physical address.
+ * @returns NIL_RTHCPHYS if the object doesn't contain fixed physical pages.
+ * @returns NIL_RTHCPHYS if the iPage is out of range.
+ * @returns NIL_RTHCPHYS if the object handle isn't valid.
+ * @param   pMem            The ring-0 memory object handle.
+ * @param   iPage           The page number within the object (valid).
+ */
+DECLHIDDEN(RTHCPHYS) rtR0MemObjNativeGetPagePhysAddr(PRTR0MEMOBJINTERNAL pMem, size_t iPage);
+
+DECLHIDDEN(PRTR0MEMOBJINTERNAL) rtR0MemObjNew(size_t cbSelf, RTR0MEMOBJTYPE enmType, void *pv, size_t cb);
+DECLHIDDEN(void) rtR0MemObjDelete(PRTR0MEMOBJINTERNAL pMem);
+
+/** @} */
+
+RT_C_DECLS_END
+
+#endif
+