sys/kern/kern_descrip.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1991, 1993
   5  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   6  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
   7  * All or some portions of this file are derived from material licensed
   8  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
   9  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
  10  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
  11  *
  12  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  13  * modification, are permitted provided that the following conditions
  14  * are met:
  15  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  17  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  19  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  20  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  21  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  22  *    without specific prior written permission.
  23  *
  24  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  25  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  26  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  27  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  28  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  29  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  30  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  31  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  32  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  33  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  34  * SUCH DAMAGE.
  35  *
  36  *      @(#)kern_descrip.c      8.6 (Berkeley) 4/19/94
  37  */
  38
  39 #include <sys/cdefs.h>
  40 __FBSDID("$FreeBSD$");
  41
  42 #include "opt_capsicum.h"
  43 #include "opt_ddb.h"
  44 #include "opt_ktrace.h"
  45
  46 #include <sys/param.h>
  47 #include <sys/systm.h>
  48
  49 #include <sys/capsicum.h>
  50 #include <sys/conf.h>
  51 #include <sys/fcntl.h>
  52 #include <sys/file.h>
  53 #include <sys/filedesc.h>
  54 #include <sys/filio.h>
  55 #include <sys/jail.h>
  56 #include <sys/kernel.h>
  57 #include <sys/limits.h>
  58 #include <sys/lock.h>
  59 #include <sys/malloc.h>
  60 #include <sys/mount.h>
  61 #include <sys/mutex.h>
  62 #include <sys/namei.h>
  63 #include <sys/selinfo.h>
  64 #include <sys/priv.h>
  65 #include <sys/proc.h>
  66 #include <sys/protosw.h>
  67 #include <sys/racct.h>
  68 #include <sys/resourcevar.h>
  69 #include <sys/sbuf.h>
  70 #include <sys/signalvar.h>
  71 #include <sys/kdb.h>
  72 #include <sys/smr.h>
  73 #include <sys/stat.h>
  74 #include <sys/sx.h>
  75 #include <sys/syscallsubr.h>
  76 #include <sys/sysctl.h>
  77 #include <sys/sysproto.h>
  78 #include <sys/unistd.h>
  79 #include <sys/user.h>
  80 #include <sys/vnode.h>
  81 #ifdef KTRACE
  82 #include <sys/ktrace.h>
  83 #endif
  84
  85 #include <net/vnet.h>
  86
  87 #include <security/audit/audit.h>
  88
  89 #include <vm/uma.h>
  90 #include <vm/vm.h>
  91
  92 #include <ddb/ddb.h>
  93
  94 static MALLOC_DEFINE(M_FILEDESC, "filedesc", "Open file descriptor table");
  95 static MALLOC_DEFINE(M_PWD, "pwd", "Descriptor table vnodes");
  96 static MALLOC_DEFINE(M_PWDDESC, "pwddesc", "Pwd descriptors");
  97 static MALLOC_DEFINE(M_FILEDESC_TO_LEADER, "filedesc_to_leader",
  98     "file desc to leader structures");
  99 static MALLOC_DEFINE(M_SIGIO, "sigio", "sigio structures");
 100 MALLOC_DEFINE(M_FILECAPS, "filecaps", "descriptor capabilities");
 101
 102 MALLOC_DECLARE(M_FADVISE);
 103
 104 static __read_mostly uma_zone_t file_zone;
 105 static __read_mostly uma_zone_t filedesc0_zone;
 106 __read_mostly uma_zone_t pwd_zone;
 107 VFS_SMR_DECLARE;
 108
 109 static int      closefp(struct filedesc *fdp, int fd, struct file *fp,
 110                     struct thread *td, bool holdleaders, bool audit);
 111 static int      fd_first_free(struct filedesc *fdp, int low, int size);
 112 static void     fdgrowtable(struct filedesc *fdp, int nfd);
 113 static void     fdgrowtable_exp(struct filedesc *fdp, int nfd);
 114 static void     fdunused(struct filedesc *fdp, int fd);
 115 static void     fdused(struct filedesc *fdp, int fd);
 116 static int      getmaxfd(struct thread *td);
 117 static u_long   *filecaps_copy_prep(const struct filecaps *src);
 118 static void     filecaps_copy_finish(const struct filecaps *src,
 119                     struct filecaps *dst, u_long *ioctls);
 120 static u_long   *filecaps_free_prep(struct filecaps *fcaps);
 121 static void     filecaps_free_finish(u_long *ioctls);
 122
 123 static struct pwd *pwd_alloc(void);
 124
 125 /*
 126  * Each process has:
 127  *
 128  * - An array of open file descriptors (fd_ofiles)
 129  * - An array of file flags (fd_ofileflags)
 130  * - A bitmap recording which descriptors are in use (fd_map)
 131  *
 132  * A process starts out with NDFILE descriptors.  The value of NDFILE has
 133  * been selected based the historical limit of 20 open files, and an
 134  * assumption that the majority of processes, especially short-lived
 135  * processes like shells, will never need more.
 136  *
 137  * If this initial allocation is exhausted, a larger descriptor table and
 138  * map are allocated dynamically, and the pointers in the process's struct
 139  * filedesc are updated to point to those.  This is repeated every time
 140  * the process runs out of file descriptors (provided it hasn't hit its
 141  * resource limit).
 142  *
 143  * Since threads may hold references to individual descriptor table
 144  * entries, the tables are never freed.  Instead, they are placed on a
 145  * linked list and freed only when the struct filedesc is released.
 146  */
 147 #define NDFILE          20
 148 #define NDSLOTSIZE      sizeof(NDSLOTTYPE)
 149 #define NDENTRIES       (NDSLOTSIZE * __CHAR_BIT)
 150 #define NDSLOT(x)       ((x) / NDENTRIES)
 151 #define NDBIT(x)        ((NDSLOTTYPE)1 << ((x) % NDENTRIES))
 152 #define NDSLOTS(x)      (((x) + NDENTRIES - 1) / NDENTRIES)
 153
 154 /*
 155  * SLIST entry used to keep track of ofiles which must be reclaimed when
 156  * the process exits.
 157  */
 158 struct freetable {
 159         struct fdescenttbl *ft_table;
 160         SLIST_ENTRY(freetable) ft_next;
 161 };
 162
 163 /*
 164  * Initial allocation: a filedesc structure + the head of SLIST used to
 165  * keep track of old ofiles + enough space for NDFILE descriptors.
 166  */
 167
 168 struct fdescenttbl0 {
 169         int     fdt_nfiles;
 170         struct  filedescent fdt_ofiles[NDFILE];
 171 };
 172
 173 struct filedesc0 {
 174         struct filedesc fd_fd;
 175         SLIST_HEAD(, freetable) fd_free;
 176         struct  fdescenttbl0 fd_dfiles;
 177         NDSLOTTYPE fd_dmap[NDSLOTS(NDFILE)];
 178 };
 179
 180 /*
 181  * Descriptor management.
 182  */
 183 static int __exclusive_cache_line openfiles; /* actual number of open files */
 184 struct mtx sigio_lock;          /* mtx to protect pointers to sigio */
 185 void __read_mostly (*mq_fdclose)(struct thread *td, int fd, struct file *fp);
 186
 187 /*
 188  * If low >= size, just return low. Otherwise find the first zero bit in the
 189  * given bitmap, starting at low and not exceeding size - 1. Return size if
 190  * not found.
 191  */
 192 static int
 193 fd_first_free(struct filedesc *fdp, int low, int size)
 194 {
 195         NDSLOTTYPE *map = fdp->fd_map;
 196         NDSLOTTYPE mask;
 197         int off, maxoff;
 198
 199         if (low >= size)
 200                 return (low);
 201
 202         off = NDSLOT(low);
 203         if (low % NDENTRIES) {
 204                 mask = ~(~(NDSLOTTYPE)0 >> (NDENTRIES - (low % NDENTRIES)));
 205                 if ((mask &= ~map[off]) != 0UL)
 206                         return (off * NDENTRIES + ffsl(mask) - 1);
 207                 ++off;
 208         }
 209         for (maxoff = NDSLOTS(size); off < maxoff; ++off)
 210                 if (map[off] != ~0UL)
 211                         return (off * NDENTRIES + ffsl(~map[off]) - 1);
 212         return (size);
 213 }
 214
 215 /*
 216  * Find the last used fd.
 217  *
 218  * Call this variant if fdp can't be modified by anyone else (e.g, during exec).
 219  * Otherwise use fdlastfile.
 220  */
 221 int
 222 fdlastfile_single(struct filedesc *fdp)
 223 {
 224         NDSLOTTYPE *map = fdp->fd_map;
 225         int off, minoff;
 226
 227         off = NDSLOT(fdp->fd_nfiles - 1);
 228         for (minoff = NDSLOT(0); off >= minoff; --off)
 229                 if (map[off] != 0)
 230                         return (off * NDENTRIES + flsl(map[off]) - 1);
 231         return (-1);
 232 }
 233
 234 int
 235 fdlastfile(struct filedesc *fdp)
 236 {
 237
 238         FILEDESC_LOCK_ASSERT(fdp);
 239         return (fdlastfile_single(fdp));
 240 }
 241
 242 static int
 243 fdisused(struct filedesc *fdp, int fd)
 244 {
 245
 246         KASSERT(fd >= 0 && fd < fdp->fd_nfiles,
 247             ("file descriptor %d out of range (0, %d)", fd, fdp->fd_nfiles));
 248
 249         return ((fdp->fd_map[NDSLOT(fd)] & NDBIT(fd)) != 0);
 250 }
 251
 252 /*
 253  * Mark a file descriptor as used.
 254  */
 255 static void
 256 fdused_init(struct filedesc *fdp, int fd)
 257 {
 258
 259         KASSERT(!fdisused(fdp, fd), ("fd=%d is already used", fd));
 260
 261         fdp->fd_map[NDSLOT(fd)] |= NDBIT(fd);
 262 }
 263
 264 static void
 265 fdused(struct filedesc *fdp, int fd)
 266 {
 267
 268         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
 269
 270         fdused_init(fdp, fd);
 271         if (fd == fdp->fd_freefile)
 272                 fdp->fd_freefile++;
 273 }
 274
 275 /*
 276  * Mark a file descriptor as unused.
 277  */
 278 static void
 279 fdunused(struct filedesc *fdp, int fd)
 280 {
 281
 282         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
 283
 284         KASSERT(fdisused(fdp, fd), ("fd=%d is already unused", fd));
 285         KASSERT(fdp->fd_ofiles[fd].fde_file == NULL,
 286             ("fd=%d is still in use", fd));
 287
 288         fdp->fd_map[NDSLOT(fd)] &= ~NDBIT(fd);
 289         if (fd < fdp->fd_freefile)
 290                 fdp->fd_freefile = fd;
 291 }
 292
 293 /*
 294  * Free a file descriptor.
 295  *
 296  * Avoid some work if fdp is about to be destroyed.
 297  */
 298 static inline void
 299 fdefree_last(struct filedescent *fde)
 300 {
 301
 302         filecaps_free(&fde->fde_caps);
 303 }
 304
 305 static inline void
 306 fdfree(struct filedesc *fdp, int fd)
 307 {
 308         struct filedescent *fde;
 309
 310         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
 311         fde = &fdp->fd_ofiles[fd];
 312 #ifdef CAPABILITIES
 313         seqc_write_begin(&fde->fde_seqc);
 314 #endif
 315         fde->fde_file = NULL;
 316 #ifdef CAPABILITIES
 317         seqc_write_end(&fde->fde_seqc);
 318 #endif
 319         fdefree_last(fde);
 320         fdunused(fdp, fd);
 321 }
 322
 323 /*
 324  * System calls on descriptors.
 325  */
 326 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 327 struct getdtablesize_args {
 328         int     dummy;
 329 };
 330 #endif
 331 /* ARGSUSED */
 332 int
 333 sys_getdtablesize(struct thread *td, struct getdtablesize_args *uap)
 334 {
 335 #ifdef  RACCT
 336         uint64_t lim;
 337 #endif
 338
 339         td->td_retval[0] = getmaxfd(td);
 340 #ifdef  RACCT
 341         PROC_LOCK(td->td_proc);
 342         lim = racct_get_limit(td->td_proc, RACCT_NOFILE);
 343         PROC_UNLOCK(td->td_proc);
 344         if (lim < td->td_retval[0])
 345                 td->td_retval[0] = lim;
 346 #endif
 347         return (0);
 348 }
 349
 350 /*
 351  * Duplicate a file descriptor to a particular value.
 352  *
 353  * Note: keep in mind that a potential race condition exists when closing
 354  * descriptors from a shared descriptor table (via rfork).
 355  */
 356 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 357 struct dup2_args {
 358         u_int   from;
 359         u_int   to;
 360 };
 361 #endif
 362 /* ARGSUSED */
 363 int
 364 sys_dup2(struct thread *td, struct dup2_args *uap)
 365 {
 366
 367         return (kern_dup(td, FDDUP_FIXED, 0, (int)uap->from, (int)uap->to));
 368 }
 369
 370 /*
 371  * Duplicate a file descriptor.
 372  */
 373 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 374 struct dup_args {
 375         u_int   fd;
 376 };
 377 #endif
 378 /* ARGSUSED */
 379 int
 380 sys_dup(struct thread *td, struct dup_args *uap)
 381 {
 382
 383         return (kern_dup(td, FDDUP_NORMAL, 0, (int)uap->fd, 0));
 384 }
 385
 386 /*
 387  * The file control system call.
 388  */
 389 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 390 struct fcntl_args {
 391         int     fd;
 392         int     cmd;
 393         long    arg;
 394 };
 395 #endif
 396 /* ARGSUSED */
 397 int
 398 sys_fcntl(struct thread *td, struct fcntl_args *uap)
 399 {
 400
 401         return (kern_fcntl_freebsd(td, uap->fd, uap->cmd, uap->arg));
 402 }
 403
 404 int
 405 kern_fcntl_freebsd(struct thread *td, int fd, int cmd, long arg)
 406 {
 407         struct flock fl;
 408         struct __oflock ofl;
 409         intptr_t arg1;
 410         int error, newcmd;
 411
 412         error = 0;
 413         newcmd = cmd;
 414         switch (cmd) {
 415         case F_OGETLK:
 416         case F_OSETLK:
 417         case F_OSETLKW:
 418                 /*
 419                  * Convert old flock structure to new.
 420                  */
 421                 error = copyin((void *)(intptr_t)arg, &ofl, sizeof(ofl));
 422                 fl.l_start = ofl.l_start;
 423                 fl.l_len = ofl.l_len;
 424                 fl.l_pid = ofl.l_pid;
 425                 fl.l_type = ofl.l_type;
 426                 fl.l_whence = ofl.l_whence;
 427                 fl.l_sysid = 0;
 428
 429                 switch (cmd) {
 430                 case F_OGETLK:
 431                         newcmd = F_GETLK;
 432                         break;
 433                 case F_OSETLK:
 434                         newcmd = F_SETLK;
 435                         break;
 436                 case F_OSETLKW:
 437                         newcmd = F_SETLKW;
 438                         break;
 439                 }
 440                 arg1 = (intptr_t)&fl;
 441                 break;
 442         case F_GETLK:
 443         case F_SETLK:
 444         case F_SETLKW:
 445         case F_SETLK_REMOTE:
 446                 error = copyin((void *)(intptr_t)arg, &fl, sizeof(fl));
 447                 arg1 = (intptr_t)&fl;
 448                 break;
 449         default:
 450                 arg1 = arg;
 451                 break;
 452         }
 453         if (error)
 454                 return (error);
 455         error = kern_fcntl(td, fd, newcmd, arg1);
 456         if (error)
 457                 return (error);
 458         if (cmd == F_OGETLK) {
 459                 ofl.l_start = fl.l_start;
 460                 ofl.l_len = fl.l_len;
 461                 ofl.l_pid = fl.l_pid;
 462                 ofl.l_type = fl.l_type;
 463                 ofl.l_whence = fl.l_whence;
 464                 error = copyout(&ofl, (void *)(intptr_t)arg, sizeof(ofl));
 465         } else if (cmd == F_GETLK) {
 466                 error = copyout(&fl, (void *)(intptr_t)arg, sizeof(fl));
 467         }
 468         return (error);
 469 }
 470
 471 int
 472 kern_fcntl(struct thread *td, int fd, int cmd, intptr_t arg)
 473 {
 474         struct filedesc *fdp;
 475         struct flock *flp;
 476         struct file *fp, *fp2;
 477         struct filedescent *fde;
 478         struct proc *p;
 479         struct vnode *vp;
 480         struct mount *mp;
 481         int error, flg, seals, tmp;
 482         uint64_t bsize;
 483         off_t foffset;
 484
 485         error = 0;
 486         flg = F_POSIX;
 487         p = td->td_proc;
 488         fdp = p->p_fd;
 489
 490         AUDIT_ARG_FD(cmd);
 491         AUDIT_ARG_CMD(cmd);
 492         switch (cmd) {
 493         case F_DUPFD:
 494                 tmp = arg;
 495                 error = kern_dup(td, FDDUP_FCNTL, 0, fd, tmp);
 496                 break;
 497
 498         case F_DUPFD_CLOEXEC:
 499                 tmp = arg;
 500                 error = kern_dup(td, FDDUP_FCNTL, FDDUP_FLAG_CLOEXEC, fd, tmp);
 501                 break;
 502
 503         case F_DUP2FD:
 504                 tmp = arg;
 505                 error = kern_dup(td, FDDUP_FIXED, 0, fd, tmp);
 506                 break;
 507
 508         case F_DUP2FD_CLOEXEC:
 509                 tmp = arg;
 510                 error = kern_dup(td, FDDUP_FIXED, FDDUP_FLAG_CLOEXEC, fd, tmp);
 511                 break;
 512
 513         case F_GETFD:
 514                 error = EBADF;
 515                 FILEDESC_SLOCK(fdp);
 516                 fde = fdeget_locked(fdp, fd);
 517                 if (fde != NULL) {
 518                         td->td_retval[0] =
 519                             (fde->fde_flags & UF_EXCLOSE) ? FD_CLOEXEC : 0;
 520                         error = 0;
 521                 }
 522                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
 523                 break;
 524
 525         case F_SETFD:
 526                 error = EBADF;
 527                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
 528                 fde = fdeget_locked(fdp, fd);
 529                 if (fde != NULL) {
 530                         fde->fde_flags = (fde->fde_flags & ~UF_EXCLOSE) |
 531                             (arg & FD_CLOEXEC ? UF_EXCLOSE : 0);
 532                         error = 0;
 533                 }
 534                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
 535                 break;
 536
 537         case F_GETFL:
 538                 error = fget_fcntl(td, fd, &cap_fcntl_rights, F_GETFL, &fp);
 539                 if (error != 0)
 540                         break;
 541                 td->td_retval[0] = OFLAGS(fp->f_flag);
 542                 fdrop(fp, td);
 543                 break;
 544
 545         case F_SETFL:
 546                 error = fget_fcntl(td, fd, &cap_fcntl_rights, F_SETFL, &fp);
 547                 if (error != 0)
 548                         break;
 549                 do {
 550                         tmp = flg = fp->f_flag;
 551                         tmp &= ~FCNTLFLAGS;
 552                         tmp |= FFLAGS(arg & ~O_ACCMODE) & FCNTLFLAGS;
 553                 } while(atomic_cmpset_int(&fp->f_flag, flg, tmp) == 0);
 554                 tmp = fp->f_flag & FNONBLOCK;
 555                 error = fo_ioctl(fp, FIONBIO, &tmp, td->td_ucred, td);
 556                 if (error != 0) {
 557                         fdrop(fp, td);
 558                         break;
 559                 }
 560                 tmp = fp->f_flag & FASYNC;
 561                 error = fo_ioctl(fp, FIOASYNC, &tmp, td->td_ucred, td);
 562                 if (error == 0) {
 563                         fdrop(fp, td);
 564                         break;
 565                 }
 566                 atomic_clear_int(&fp->f_flag, FNONBLOCK);
 567                 tmp = 0;
 568                 (void)fo_ioctl(fp, FIONBIO, &tmp, td->td_ucred, td);
 569                 fdrop(fp, td);
 570                 break;
 571
 572         case F_GETOWN:
 573                 error = fget_fcntl(td, fd, &cap_fcntl_rights, F_GETOWN, &fp);
 574                 if (error != 0)
 575                         break;
 576                 error = fo_ioctl(fp, FIOGETOWN, &tmp, td->td_ucred, td);
 577                 if (error == 0)
 578                         td->td_retval[0] = tmp;
 579                 fdrop(fp, td);
 580                 break;
 581
 582         case F_SETOWN:
 583                 error = fget_fcntl(td, fd, &cap_fcntl_rights, F_SETOWN, &fp);
 584                 if (error != 0)
 585                         break;
 586                 tmp = arg;
 587                 error = fo_ioctl(fp, FIOSETOWN, &tmp, td->td_ucred, td);
 588                 fdrop(fp, td);
 589                 break;
 590
 591         case F_SETLK_REMOTE:
 592                 error = priv_check(td, PRIV_NFS_LOCKD);
 593                 if (error != 0)
 594                         return (error);
 595                 flg = F_REMOTE;
 596                 goto do_setlk;
 597
 598         case F_SETLKW:
 599                 flg |= F_WAIT;
 600                 /* FALLTHROUGH F_SETLK */
 601
 602         case F_SETLK:
 603         do_setlk:
 604                 flp = (struct flock *)arg;
 605                 if ((flg & F_REMOTE) != 0 && flp->l_sysid == 0) {
 606                         error = EINVAL;
 607                         break;
 608                 }
 609
 610                 error = fget_unlocked(fdp, fd, &cap_flock_rights, &fp);
 611                 if (error != 0)
 612                         break;
 613                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
 614                         error = EBADF;
 615                         fdrop(fp, td);
 616                         break;
 617                 }
 618
 619                 if (flp->l_whence == SEEK_CUR) {
 620                         foffset = foffset_get(fp);
 621                         if (foffset < 0 ||
 622                             (flp->l_start > 0 &&
 623                              foffset > OFF_MAX - flp->l_start)) {
 624                                 error = EOVERFLOW;
 625                                 fdrop(fp, td);
 626                                 break;
 627                         }
 628                         flp->l_start += foffset;
 629                 }
 630
 631                 vp = fp->f_vnode;
 632                 switch (flp->l_type) {
 633                 case F_RDLCK:
 634                         if ((fp->f_flag & FREAD) == 0) {
 635                                 error = EBADF;
 636                                 break;
 637                         }
 638                         if ((p->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) == 0) {
 639                                 PROC_LOCK(p->p_leader);
 640                                 p->p_leader->p_flag |= P_ADVLOCK;
 641                                 PROC_UNLOCK(p->p_leader);
 642                         }
 643                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_SETLK,
 644                             flp, flg);
 645                         break;
 646                 case F_WRLCK:
 647                         if ((fp->f_flag & FWRITE) == 0) {
 648                                 error = EBADF;
 649                                 break;
 650                         }
 651                         if ((p->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) == 0) {
 652                                 PROC_LOCK(p->p_leader);
 653                                 p->p_leader->p_flag |= P_ADVLOCK;
 654                                 PROC_UNLOCK(p->p_leader);
 655                         }
 656                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_SETLK,
 657                             flp, flg);
 658                         break;
 659                 case F_UNLCK:
 660                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_UNLCK,
 661                             flp, flg);
 662                         break;
 663                 case F_UNLCKSYS:
 664                         if (flg != F_REMOTE) {
 665                                 error = EINVAL;
 666                                 break;
 667                         }
 668                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader,
 669                             F_UNLCKSYS, flp, flg);
 670                         break;
 671                 default:
 672                         error = EINVAL;
 673                         break;
 674                 }
 675                 if (error != 0 || flp->l_type == F_UNLCK ||
 676                     flp->l_type == F_UNLCKSYS) {
 677                         fdrop(fp, td);
 678                         break;
 679                 }
 680
 681                 /*
 682                  * Check for a race with close.
 683                  *
 684                  * The vnode is now advisory locked (or unlocked, but this case
 685                  * is not really important) as the caller requested.
 686                  * We had to drop the filedesc lock, so we need to recheck if
 687                  * the descriptor is still valid, because if it was closed
 688                  * in the meantime we need to remove advisory lock from the
 689                  * vnode - close on any descriptor leading to an advisory
 690                  * locked vnode, removes that lock.
 691                  * We will return 0 on purpose in that case, as the result of
 692                  * successful advisory lock might have been externally visible
 693                  * already. This is fine - effectively we pretend to the caller
 694                  * that the closing thread was a bit slower and that the
 695                  * advisory lock succeeded before the close.
 696                  */
 697                 error = fget_unlocked(fdp, fd, &cap_no_rights, &fp2);
 698                 if (error != 0) {
 699                         fdrop(fp, td);
 700                         break;
 701                 }
 702                 if (fp != fp2) {
 703                         flp->l_whence = SEEK_SET;
 704                         flp->l_start = 0;
 705                         flp->l_len = 0;
 706                         flp->l_type = F_UNLCK;
 707                         (void) VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader,
 708                             F_UNLCK, flp, F_POSIX);
 709                 }
 710                 fdrop(fp, td);
 711                 fdrop(fp2, td);
 712                 break;
 713
 714         case F_GETLK:
 715                 error = fget_unlocked(fdp, fd, &cap_flock_rights, &fp);
 716                 if (error != 0)
 717                         break;
 718                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
 719                         error = EBADF;
 720                         fdrop(fp, td);
 721                         break;
 722                 }
 723                 flp = (struct flock *)arg;
 724                 if (flp->l_type != F_RDLCK && flp->l_type != F_WRLCK &&
 725                     flp->l_type != F_UNLCK) {
 726                         error = EINVAL;
 727                         fdrop(fp, td);
 728                         break;
 729                 }
 730                 if (flp->l_whence == SEEK_CUR) {
 731                         foffset = foffset_get(fp);
 732                         if ((flp->l_start > 0 &&
 733                             foffset > OFF_MAX - flp->l_start) ||
 734                             (flp->l_start < 0 &&
 735                             foffset < OFF_MIN - flp->l_start)) {
 736                                 error = EOVERFLOW;
 737                                 fdrop(fp, td);
 738                                 break;
 739                         }
 740                         flp->l_start += foffset;
 741                 }
 742                 vp = fp->f_vnode;
 743                 error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_GETLK, flp,
 744                     F_POSIX);
 745                 fdrop(fp, td);
 746                 break;
 747
 748         case F_ADD_SEALS:
 749                 error = fget_unlocked(fdp, fd, &cap_no_rights, &fp);
 750                 if (error != 0)
 751                         break;
 752                 error = fo_add_seals(fp, arg);
 753                 fdrop(fp, td);
 754                 break;
 755
 756         case F_GET_SEALS:
 757                 error = fget_unlocked(fdp, fd, &cap_no_rights, &fp);
 758                 if (error != 0)
 759                         break;
 760                 if (fo_get_seals(fp, &seals) == 0)
 761                         td->td_retval[0] = seals;
 762                 else
 763                         error = EINVAL;
 764                 fdrop(fp, td);
 765                 break;
 766
 767         case F_RDAHEAD:
 768                 arg = arg ? 128 * 1024: 0;
 769                 /* FALLTHROUGH */
 770         case F_READAHEAD:
 771                 error = fget_unlocked(fdp, fd, &cap_no_rights, &fp);
 772                 if (error != 0)
 773                         break;
 774                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
 775                         fdrop(fp, td);
 776                         error = EBADF;
 777                         break;
 778                 }
 779                 vp = fp->f_vnode;
 780                 if (vp->v_type != VREG) {
 781                         fdrop(fp, td);
 782                         error = ENOTTY;
 783                         break;
 784                 }
 785
 786                 /*
 787                  * Exclusive lock synchronizes against f_seqcount reads and
 788                  * writes in sequential_heuristic().
 789                  */
 790                 error = vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE);
 791                 if (error != 0) {
 792                         fdrop(fp, td);
 793                         break;
 794                 }
 795                 if (arg >= 0) {
 796                         bsize = fp->f_vnode->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 797                         arg = MIN(arg, INT_MAX - bsize + 1);
 798                         fp->f_seqcount[UIO_READ] = MIN(IO_SEQMAX,
 799                             (arg + bsize - 1) / bsize);
 800                         atomic_set_int(&fp->f_flag, FRDAHEAD);
 801                 } else {
 802                         atomic_clear_int(&fp->f_flag, FRDAHEAD);
 803                 }
 804                 VOP_UNLOCK(vp);
 805                 fdrop(fp, td);
 806                 break;
 807
 808         case F_ISUNIONSTACK:
 809                 /*
 810                  * Check if the vnode is part of a union stack (either the
 811                  * "union" flag from mount(2) or unionfs).
 812                  *
 813                  * Prior to introduction of this op libc's readdir would call
 814                  * fstatfs(2), in effect unnecessarily copying kilobytes of
 815                  * data just to check fs name and a mount flag.
 816                  *
 817                  * Fixing the code to handle everything in the kernel instead
 818                  * is a non-trivial endeavor and has low priority, thus this
 819                  * horrible kludge facilitates the current behavior in a much
 820                  * cheaper manner until someone(tm) sorts this out.
 821                  */
 822                 error = fget_unlocked(fdp, fd, &cap_no_rights, &fp);
 823                 if (error != 0)
 824                         break;
 825                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
 826                         fdrop(fp, td);
 827                         error = EBADF;
 828                         break;
 829                 }
 830                 vp = fp->f_vnode;
 831                 /*
 832                  * Since we don't prevent dooming the vnode even non-null mp
 833                  * found can become immediately stale. This is tolerable since
 834                  * mount points are type-stable (providing safe memory access)
 835                  * and any vfs op on this vnode going forward will return an
 836                  * error (meaning return value in this case is meaningless).
 837                  */
 838                 mp = atomic_load_ptr(&vp->v_mount);
 839                 if (__predict_false(mp == NULL)) {
 840                         fdrop(fp, td);
 841                         error = EBADF;
 842                         break;
 843                 }
 844                 td->td_retval[0] = 0;
 845                 if (mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNIONFS ||
 846                     mp->mnt_flag & MNT_UNION)
 847                         td->td_retval[0] = 1;
 848                 fdrop(fp, td);
 849                 break;
 850
 851         default:
 852                 error = EINVAL;
 853                 break;
 854         }
 855         return (error);
 856 }
 857
 858 static int
 859 getmaxfd(struct thread *td)
 860 {
 861
 862         return (min((int)lim_cur(td, RLIMIT_NOFILE), maxfilesperproc));
 863 }
 864
 865 /*
 866  * Common code for dup, dup2, fcntl(F_DUPFD) and fcntl(F_DUP2FD).
 867  */
 868 int
 869 kern_dup(struct thread *td, u_int mode, int flags, int old, int new)
 870 {
 871         struct filedesc *fdp;
 872         struct filedescent *oldfde, *newfde;
 873         struct proc *p;
 874         struct file *delfp, *oldfp;
 875         u_long *oioctls, *nioctls;
 876         int error, maxfd;
 877
 878         p = td->td_proc;
 879         fdp = p->p_fd;
 880         oioctls = NULL;
 881
 882         MPASS((flags & ~(FDDUP_FLAG_CLOEXEC)) == 0);
 883         MPASS(mode < FDDUP_LASTMODE);
 884
 885         AUDIT_ARG_FD(old);
 886         /* XXXRW: if (flags & FDDUP_FIXED) AUDIT_ARG_FD2(new); */
 887
 888         /*
 889          * Verify we have a valid descriptor to dup from and possibly to
 890          * dup to. Unlike dup() and dup2(), fcntl()'s F_DUPFD should
 891          * return EINVAL when the new descriptor is out of bounds.
 892          */
 893         if (old < 0)
 894                 return (EBADF);
 895         if (new < 0)
 896                 return (mode == FDDUP_FCNTL ? EINVAL : EBADF);
 897         maxfd = getmaxfd(td);
 898         if (new >= maxfd)
 899                 return (mode == FDDUP_FCNTL ? EINVAL : EBADF);
 900
 901         error = EBADF;
 902         FILEDESC_XLOCK(fdp);
 903         if (fget_locked(fdp, old) == NULL)
 904                 goto unlock;
 905         if ((mode == FDDUP_FIXED || mode == FDDUP_MUSTREPLACE) && old == new) {
 906                 td->td_retval[0] = new;
 907                 if (flags & FDDUP_FLAG_CLOEXEC)
 908                         fdp->fd_ofiles[new].fde_flags |= UF_EXCLOSE;
 909                 error = 0;
 910                 goto unlock;
 911         }
 912
 913         oldfde = &fdp->fd_ofiles[old];
 914         oldfp = oldfde->fde_file;
 915         if (!fhold(oldfp))
 916                 goto unlock;
 917
 918         /*
 919          * If the caller specified a file descriptor, make sure the file
 920          * table is large enough to hold it, and grab it.  Otherwise, just
 921          * allocate a new descriptor the usual way.
 922          */
 923         switch (mode) {
 924         case FDDUP_NORMAL:
 925         case FDDUP_FCNTL:
 926                 if ((error = fdalloc(td, new, &new)) != 0) {
 927                         fdrop(oldfp, td);
 928                         goto unlock;
 929                 }
 930                 break;
 931         case FDDUP_MUSTREPLACE:
 932                 /* Target file descriptor must exist. */
 933                 if (fget_locked(fdp, new) == NULL) {
 934                         fdrop(oldfp, td);
 935                         goto unlock;
 936                 }
 937                 break;
 938         case FDDUP_FIXED:
 939                 if (new >= fdp->fd_nfiles) {
 940                         /*
 941                          * The resource limits are here instead of e.g.
 942                          * fdalloc(), because the file descriptor table may be
 943                          * shared between processes, so we can't really use
 944                          * racct_add()/racct_sub().  Instead of counting the
 945                          * number of actually allocated descriptors, just put
 946                          * the limit on the size of the file descriptor table.
 947                          */
 948 #ifdef RACCT
 949                         if (RACCT_ENABLED()) {
 950                                 error = racct_set_unlocked(p, RACCT_NOFILE, new + 1);
 951                                 if (error != 0) {
 952                                         error = EMFILE;
 953                                         fdrop(oldfp, td);
 954                                         goto unlock;
 955                                 }
 956                         }
 957 #endif
 958                         fdgrowtable_exp(fdp, new + 1);
 959                 }
 960                 if (!fdisused(fdp, new))
 961                         fdused(fdp, new);
 962                 break;
 963         default:
 964                 KASSERT(0, ("%s unsupported mode %d", __func__, mode));
 965         }
 966
 967         KASSERT(old != new, ("new fd is same as old"));
 968
 969         /* Refetch oldfde because the table may have grown and old one freed. */
 970         oldfde = &fdp->fd_ofiles[old];
 971         KASSERT(oldfp == oldfde->fde_file,
 972             ("fdt_ofiles shift from growth observed at fd %d",
 973             old));
 974
 975         newfde = &fdp->fd_ofiles[new];
 976         delfp = newfde->fde_file;
 977
 978         nioctls = filecaps_copy_prep(&oldfde->fde_caps);
 979
 980         /*
 981          * Duplicate the source descriptor.
 982          */
 983 #ifdef CAPABILITIES
 984         seqc_write_begin(&newfde->fde_seqc);
 985 #endif
 986         oioctls = filecaps_free_prep(&newfde->fde_caps);
 987         memcpy(newfde, oldfde, fde_change_size);
 988         filecaps_copy_finish(&oldfde->fde_caps, &newfde->fde_caps,
 989             nioctls);
 990         if ((flags & FDDUP_FLAG_CLOEXEC) != 0)
 991                 newfde->fde_flags = oldfde->fde_flags | UF_EXCLOSE;
 992         else
 993                 newfde->fde_flags = oldfde->fde_flags & ~UF_EXCLOSE;
 994 #ifdef CAPABILITIES
 995         seqc_write_end(&newfde->fde_seqc);
 996 #endif
 997         td->td_retval[0] = new;
 998
 999         error = 0;
1000
1001         if (delfp != NULL) {
1002                 (void) closefp(fdp, new, delfp, td, true, false);
1003                 FILEDESC_UNLOCK_ASSERT(fdp);
1004         } else {
1005 unlock:
1006                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1007         }
1008
1009         filecaps_free_finish(oioctls);
1010         return (error);
1011 }
1012
1013 static void
1014 sigiofree(struct sigio *sigio)
1015 {
1016         crfree(sigio->sio_ucred);
1017         free(sigio, M_SIGIO);
1018 }
1019
1020 static struct sigio *
1021 funsetown_locked(struct sigio *sigio)
1022 {
1023         struct proc *p;
1024         struct pgrp *pg;
1025
1026         SIGIO_ASSERT_LOCKED();
1027
1028         if (sigio == NULL)
1029                 return (NULL);
1030         *(sigio->sio_myref) = NULL;
1031         if (sigio->sio_pgid < 0) {
1032                 pg = sigio->sio_pgrp;
1033                 PGRP_LOCK(pg);
1034                 SLIST_REMOVE(&sigio->sio_pgrp->pg_sigiolst, sigio,
1035                     sigio, sio_pgsigio);
1036                 PGRP_UNLOCK(pg);
1037         } else {
1038                 p = sigio->sio_proc;
1039                 PROC_LOCK(p);
1040                 SLIST_REMOVE(&sigio->sio_proc->p_sigiolst, sigio,
1041                     sigio, sio_pgsigio);
1042                 PROC_UNLOCK(p);
1043         }
1044         return (sigio);
1045 }
1046
1047 /*
1048  * If sigio is on the list associated with a process or process group,
1049  * disable signalling from the device, remove sigio from the list and
1050  * free sigio.
1051  */
1052 void
1053 funsetown(struct sigio **sigiop)
1054 {
1055         struct sigio *sigio;
1056
1057         /* Racy check, consumers must provide synchronization. */
1058         if (*sigiop == NULL)
1059                 return;
1060
1061         SIGIO_LOCK();
1062         sigio = funsetown_locked(*sigiop);
1063         SIGIO_UNLOCK();
1064         if (sigio != NULL)
1065                 sigiofree(sigio);
1066 }
1067
1068 /*
1069  * Free a list of sigio structures.  The caller must ensure that new sigio
1070  * structures cannot be added after this point.  For process groups this is
1071  * guaranteed using the proctree lock; for processes, the P_WEXIT flag serves
1072  * as an interlock.
1073  */
1074 void
1075 funsetownlst(struct sigiolst *sigiolst)
1076 {
1077         struct proc *p;
1078         struct pgrp *pg;
1079         struct sigio *sigio, *tmp;
1080
1081         /* Racy check. */
1082         sigio = SLIST_FIRST(sigiolst);
1083         if (sigio == NULL)
1084                 return;
1085
1086         p = NULL;
1087         pg = NULL;
1088
1089         SIGIO_LOCK();
1090         sigio = SLIST_FIRST(sigiolst);
1091         if (sigio == NULL) {
1092                 SIGIO_UNLOCK();
1093                 return;
1094         }
1095
1096         /*
1097          * Every entry of the list should belong to a single proc or pgrp.
1098          */
1099         if (sigio->sio_pgid < 0) {
1100                 pg = sigio->sio_pgrp;
1101                 sx_assert(&proctree_lock, SX_XLOCKED);
1102                 PGRP_LOCK(pg);
1103         } else /* if (sigio->sio_pgid > 0) */ {
1104                 p = sigio->sio_proc;
1105                 PROC_LOCK(p);
1106                 KASSERT((p->p_flag & P_WEXIT) != 0,
1107                     ("%s: process %p is not exiting", __func__, p));
1108         }
1109
1110         SLIST_FOREACH(sigio, sigiolst, sio_pgsigio) {
1111                 *sigio->sio_myref = NULL;
1112                 if (pg != NULL) {
1113                         KASSERT(sigio->sio_pgid < 0,
1114                             ("Proc sigio in pgrp sigio list"));
1115                         KASSERT(sigio->sio_pgrp == pg,
1116                             ("Bogus pgrp in sigio list"));
1117                 } else /* if (p != NULL) */ {
1118                         KASSERT(sigio->sio_pgid > 0,
1119                             ("Pgrp sigio in proc sigio list"));
1120                         KASSERT(sigio->sio_proc == p,
1121                             ("Bogus proc in sigio list"));
1122                 }
1123         }
1124
1125         if (pg != NULL)
1126                 PGRP_UNLOCK(pg);
1127         else
1128                 PROC_UNLOCK(p);
1129         SIGIO_UNLOCK();
1130
1131         SLIST_FOREACH_SAFE(sigio, sigiolst, sio_pgsigio, tmp)
1132                 sigiofree(sigio);
1133 }
1134
1135 /*
1136  * This is common code for FIOSETOWN ioctl called by fcntl(fd, F_SETOWN, arg).
1137  *
1138  * After permission checking, add a sigio structure to the sigio list for
1139  * the process or process group.
1140  */
1141 int
1142 fsetown(pid_t pgid, struct sigio **sigiop)
1143 {
1144         struct proc *proc;
1145         struct pgrp *pgrp;
1146         struct sigio *osigio, *sigio;
1147         int ret;
1148
1149         if (pgid == 0) {
1150                 funsetown(sigiop);
1151                 return (0);
1152         }
1153
1154         ret = 0;
1155
1156         sigio = malloc(sizeof(struct sigio), M_SIGIO, M_WAITOK);
1157         sigio->sio_pgid = pgid;
1158         sigio->sio_ucred = crhold(curthread->td_ucred);
1159         sigio->sio_myref = sigiop;
1160
1161         sx_slock(&proctree_lock);
1162         SIGIO_LOCK();
1163         osigio = funsetown_locked(*sigiop);
1164         if (pgid > 0) {
1165                 proc = pfind(pgid);
1166                 if (proc == NULL) {
1167                         ret = ESRCH;
1168                         goto fail;
1169                 }
1170
1171                 /*
1172                  * Policy - Don't allow a process to FSETOWN a process
1173                  * in another session.
1174                  *
1175                  * Remove this test to allow maximum flexibility or
1176                  * restrict FSETOWN to the current process or process
1177                  * group for maximum safety.
1178                  */
1179                 if (proc->p_session != curthread->td_proc->p_session) {
1180                         PROC_UNLOCK(proc);
1181                         ret = EPERM;
1182                         goto fail;
1183                 }
1184
1185                 sigio->sio_proc = proc;
1186                 SLIST_INSERT_HEAD(&proc->p_sigiolst, sigio, sio_pgsigio);
1187                 PROC_UNLOCK(proc);
1188         } else /* if (pgid < 0) */ {
1189                 pgrp = pgfind(-pgid);
1190                 if (pgrp == NULL) {
1191                         ret = ESRCH;
1192                         goto fail;
1193                 }
1194
1195                 /*
1196                  * Policy - Don't allow a process to FSETOWN a process
1197                  * in another session.
1198                  *
1199                  * Remove this test to allow maximum flexibility or
1200                  * restrict FSETOWN to the current process or process
1201                  * group for maximum safety.
1202                  */
1203                 if (pgrp->pg_session != curthread->td_proc->p_session) {
1204                         PGRP_UNLOCK(pgrp);
1205                         ret = EPERM;
1206                         goto fail;
1207                 }
1208
1209                 SLIST_INSERT_HEAD(&pgrp->pg_sigiolst, sigio, sio_pgsigio);
1210                 sigio->sio_pgrp = pgrp;
1211                 PGRP_UNLOCK(pgrp);
1212         }
1213         sx_sunlock(&proctree_lock);
1214         *sigiop = sigio;
1215         SIGIO_UNLOCK();
1216         if (osigio != NULL)
1217                 sigiofree(osigio);
1218         return (0);
1219
1220 fail:
1221         SIGIO_UNLOCK();
1222         sx_sunlock(&proctree_lock);
1223         sigiofree(sigio);
1224         if (osigio != NULL)
1225                 sigiofree(osigio);
1226         return (ret);
1227 }
1228
1229 /*
1230  * This is common code for FIOGETOWN ioctl called by fcntl(fd, F_GETOWN, arg).
1231  */
1232 pid_t
1233 fgetown(struct sigio **sigiop)
1234 {
1235         pid_t pgid;
1236
1237         SIGIO_LOCK();
1238         pgid = (*sigiop != NULL) ? (*sigiop)->sio_pgid : 0;
1239         SIGIO_UNLOCK();
1240         return (pgid);
1241 }
1242
1243 static int
1244 closefp_impl(struct filedesc *fdp, int fd, struct file *fp, struct thread *td,
1245     bool audit)
1246 {
1247         int error;
1248
1249         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1250
1251         /*
1252          * We now hold the fp reference that used to be owned by the
1253          * descriptor array.  We have to unlock the FILEDESC *AFTER*
1254          * knote_fdclose to prevent a race of the fd getting opened, a knote
1255          * added, and deleteing a knote for the new fd.
1256          */
1257         if (__predict_false(!TAILQ_EMPTY(&fdp->fd_kqlist)))
1258                 knote_fdclose(td, fd);
1259
1260         /*
1261          * We need to notify mqueue if the object is of type mqueue.
1262          */
1263         if (__predict_false(fp->f_type == DTYPE_MQUEUE))
1264                 mq_fdclose(td, fd, fp);
1265         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1266
1267 #ifdef AUDIT
1268         if (AUDITING_TD(td) && audit)
1269                 audit_sysclose(td, fd, fp);
1270 #endif
1271         error = closef(fp, td);
1272
1273         /*
1274          * All paths leading up to closefp() will have already removed or
1275          * replaced the fd in the filedesc table, so a restart would not
1276          * operate on the same file.
1277          */
1278         if (error == ERESTART)
1279                 error = EINTR;
1280
1281         return (error);
1282 }
1283
1284 static int
1285 closefp_hl(struct filedesc *fdp, int fd, struct file *fp, struct thread *td,
1286     bool holdleaders, bool audit)
1287 {
1288         int error;
1289
1290         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1291
1292         if (holdleaders) {
1293                 if (td->td_proc->p_fdtol != NULL) {
1294                         /*
1295                          * Ask fdfree() to sleep to ensure that all relevant
1296                          * process leaders can be traversed in closef().
1297                          */
1298                         fdp->fd_holdleaderscount++;
1299                 } else {
1300                         holdleaders = false;
1301                 }
1302         }
1303
1304         error = closefp_impl(fdp, fd, fp, td, audit);
1305         if (holdleaders) {
1306                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
1307                 fdp->fd_holdleaderscount--;
1308                 if (fdp->fd_holdleaderscount == 0 &&
1309                     fdp->fd_holdleaderswakeup != 0) {
1310                         fdp->fd_holdleaderswakeup = 0;
1311                         wakeup(&fdp->fd_holdleaderscount);
1312                 }
1313                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1314         }
1315         return (error);
1316 }
1317
1318 static int
1319 closefp(struct filedesc *fdp, int fd, struct file *fp, struct thread *td,
1320     bool holdleaders, bool audit)
1321 {
1322
1323         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1324
1325         if (__predict_false(td->td_proc->p_fdtol != NULL)) {
1326                 return (closefp_hl(fdp, fd, fp, td, holdleaders, audit));
1327         } else {
1328                 return (closefp_impl(fdp, fd, fp, td, audit));
1329         }
1330 }
1331
1332 /*
1333  * Close a file descriptor.
1334  */
1335 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1336 struct close_args {
1337         int     fd;
1338 };
1339 #endif
1340 /* ARGSUSED */
1341 int
1342 sys_close(struct thread *td, struct close_args *uap)
1343 {
1344
1345         return (kern_close(td, uap->fd));
1346 }
1347
1348 int
1349 kern_close(struct thread *td, int fd)
1350 {
1351         struct filedesc *fdp;
1352         struct file *fp;
1353
1354         fdp = td->td_proc->p_fd;
1355
1356         FILEDESC_XLOCK(fdp);
1357         if ((fp = fget_locked(fdp, fd)) == NULL) {
1358                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1359                 return (EBADF);
1360         }
1361         fdfree(fdp, fd);
1362
1363         /* closefp() drops the FILEDESC lock for us. */
1364         return (closefp(fdp, fd, fp, td, true, true));
1365 }
1366
1367 int
1368 kern_close_range(struct thread *td, u_int lowfd, u_int highfd)
1369 {
1370         struct filedesc *fdp;
1371         const struct fdescenttbl *fdt;
1372         struct file *fp;
1373         int fd;
1374
1375         /*
1376          * Check this prior to clamping; closefrom(3) with only fd 0, 1, and 2
1377          * open should not be a usage error.  From a close_range() perspective,
1378          * close_range(3, ~0U, 0) in the same scenario should also likely not
1379          * be a usage error as all fd above 3 are in-fact already closed.
1380          */
1381         if (highfd < lowfd) {
1382                 return (EINVAL);
1383         }
1384
1385         fdp = td->td_proc->p_fd;
1386         FILEDESC_XLOCK(fdp);
1387         fdt = atomic_load_ptr(&fdp->fd_files);
1388         highfd = MIN(highfd, fdt->fdt_nfiles - 1);
1389         fd = lowfd;
1390         if (__predict_false(fd > highfd)) {
1391                 goto out_locked;
1392         }
1393         for (;;) {
1394                 fp = fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file;
1395                 if (fp == NULL) {
1396                         if (fd == highfd)
1397                                 goto out_locked;
1398                 } else {
1399                         fdfree(fdp, fd);
1400                         (void) closefp(fdp, fd, fp, td, true, true);
1401                         if (fd == highfd)
1402                                 goto out_unlocked;
1403                         FILEDESC_XLOCK(fdp);
1404                         fdt = atomic_load_ptr(&fdp->fd_files);
1405                 }
1406                 fd++;
1407         }
1408 out_locked:
1409         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1410 out_unlocked:
1411         return (0);
1412 }
1413
1414 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1415 struct close_range_args {
1416         u_int   lowfd;
1417         u_int   highfd;
1418         int     flags;
1419 };
1420 #endif
1421 int
1422 sys_close_range(struct thread *td, struct close_range_args *uap)
1423 {
1424
1425         /* No flags currently defined */
1426         if (uap->flags != 0)
1427                 return (EINVAL);
1428         return (kern_close_range(td, uap->lowfd, uap->highfd));
1429 }
1430
1431 #ifdef COMPAT_FREEBSD12
1432 /*
1433  * Close open file descriptors.
1434  */
1435 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1436 struct freebsd12_closefrom_args {
1437         int     lowfd;
1438 };
1439 #endif
1440 /* ARGSUSED */
1441 int
1442 freebsd12_closefrom(struct thread *td, struct freebsd12_closefrom_args *uap)
1443 {
1444         u_int lowfd;
1445
1446         AUDIT_ARG_FD(uap->lowfd);
1447
1448         /*
1449          * Treat negative starting file descriptor values identical to
1450          * closefrom(0) which closes all files.
1451          */
1452         lowfd = MAX(0, uap->lowfd);
1453         return (kern_close_range(td, lowfd, ~0U));
1454 }
1455 #endif  /* COMPAT_FREEBSD12 */
1456
1457 #if defined(COMPAT_43)
1458 /*
1459  * Return status information about a file descriptor.
1460  */
1461 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1462 struct ofstat_args {
1463         int     fd;
1464         struct  ostat *sb;
1465 };
1466 #endif
1467 /* ARGSUSED */
1468 int
1469 ofstat(struct thread *td, struct ofstat_args *uap)
1470 {
1471         struct ostat oub;
1472         struct stat ub;
1473         int error;
1474
1475         error = kern_fstat(td, uap->fd, &ub);
1476         if (error == 0) {
1477                 cvtstat(&ub, &oub);
1478                 error = copyout(&oub, uap->sb, sizeof(oub));
1479         }
1480         return (error);
1481 }
1482 #endif /* COMPAT_43 */
1483
1484 #if defined(COMPAT_FREEBSD11)
1485 int
1486 freebsd11_fstat(struct thread *td, struct freebsd11_fstat_args *uap)
1487 {
1488         struct stat sb;
1489         struct freebsd11_stat osb;
1490         int error;
1491
1492         error = kern_fstat(td, uap->fd, &sb);
1493         if (error != 0)
1494                 return (error);
1495         error = freebsd11_cvtstat(&sb, &osb);
1496         if (error == 0)
1497                 error = copyout(&osb, uap->sb, sizeof(osb));
1498         return (error);
1499 }
1500 #endif  /* COMPAT_FREEBSD11 */
1501
1502 /*
1503  * Return status information about a file descriptor.
1504  */
1505 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1506 struct fstat_args {
1507         int     fd;
1508         struct  stat *sb;
1509 };
1510 #endif
1511 /* ARGSUSED */
1512 int
1513 sys_fstat(struct thread *td, struct fstat_args *uap)
1514 {
1515         struct stat ub;
1516         int error;
1517
1518         error = kern_fstat(td, uap->fd, &ub);
1519         if (error == 0)
1520                 error = copyout(&ub, uap->sb, sizeof(ub));
1521         return (error);
1522 }
1523
1524 int
1525 kern_fstat(struct thread *td, int fd, struct stat *sbp)
1526 {
1527         struct file *fp;
1528         int error;
1529
1530         AUDIT_ARG_FD(fd);
1531
1532         error = fget(td, fd, &cap_fstat_rights, &fp);
1533         if (__predict_false(error != 0))
1534                 return (error);
1535
1536         AUDIT_ARG_FILE(td->td_proc, fp);
1537
1538         error = fo_stat(fp, sbp, td->td_ucred, td);
1539         fdrop(fp, td);
1540 #ifdef __STAT_TIME_T_EXT
1541         sbp->st_atim_ext = 0;
1542         sbp->st_mtim_ext = 0;
1543         sbp->st_ctim_ext = 0;
1544         sbp->st_btim_ext = 0;
1545 #endif
1546 #ifdef KTRACE
1547         if (KTRPOINT(td, KTR_STRUCT))
1548                 ktrstat_error(sbp, error);
1549 #endif
1550         return (error);
1551 }
1552
1553 #if defined(COMPAT_FREEBSD11)
1554 /*
1555  * Return status information about a file descriptor.
1556  */
1557 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1558 struct freebsd11_nfstat_args {
1559         int     fd;
1560         struct  nstat *sb;
1561 };
1562 #endif
1563 /* ARGSUSED */
1564 int
1565 freebsd11_nfstat(struct thread *td, struct freebsd11_nfstat_args *uap)
1566 {
1567         struct nstat nub;
1568         struct stat ub;
1569         int error;
1570
1571         error = kern_fstat(td, uap->fd, &ub);
1572         if (error == 0) {
1573                 freebsd11_cvtnstat(&ub, &nub);
1574                 error = copyout(&nub, uap->sb, sizeof(nub));
1575         }
1576         return (error);
1577 }
1578 #endif /* COMPAT_FREEBSD11 */
1579
1580 /*
1581  * Return pathconf information about a file descriptor.
1582  */
1583 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1584 struct fpathconf_args {
1585         int     fd;
1586         int     name;
1587 };
1588 #endif
1589 /* ARGSUSED */
1590 int
1591 sys_fpathconf(struct thread *td, struct fpathconf_args *uap)
1592 {
1593         long value;
1594         int error;
1595
1596         error = kern_fpathconf(td, uap->fd, uap->name, &value);
1597         if (error == 0)
1598                 td->td_retval[0] = value;
1599         return (error);
1600 }
1601
1602 int
1603 kern_fpathconf(struct thread *td, int fd, int name, long *valuep)
1604 {
1605         struct file *fp;
1606         struct vnode *vp;
1607         int error;
1608
1609         error = fget(td, fd, &cap_fpathconf_rights, &fp);
1610         if (error != 0)
1611                 return (error);
1612
1613         if (name == _PC_ASYNC_IO) {
1614                 *valuep = _POSIX_ASYNCHRONOUS_IO;
1615                 goto out;
1616         }
1617         vp = fp->f_vnode;
1618         if (vp != NULL) {
1619                 vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1620                 error = VOP_PATHCONF(vp, name, valuep);
1621                 VOP_UNLOCK(vp);
1622         } else if (fp->f_type == DTYPE_PIPE || fp->f_type == DTYPE_SOCKET) {
1623                 if (name != _PC_PIPE_BUF) {
1624                         error = EINVAL;
1625                 } else {
1626                         *valuep = PIPE_BUF;
1627                         error = 0;
1628                 }
1629         } else {
1630                 error = EOPNOTSUPP;
1631         }
1632 out:
1633         fdrop(fp, td);
1634         return (error);
1635 }
1636
1637 /*
1638  * Copy filecaps structure allocating memory for ioctls array if needed.
1639  *
1640  * The last parameter indicates whether the fdtable is locked. If it is not and
1641  * ioctls are encountered, copying fails and the caller must lock the table.
1642  *
1643  * Note that if the table was not locked, the caller has to check the relevant
1644  * sequence counter to determine whether the operation was successful.
1645  */
1646 bool
1647 filecaps_copy(const struct filecaps *src, struct filecaps *dst, bool locked)
1648 {
1649         size_t size;
1650
1651         if (src->fc_ioctls != NULL && !locked)
1652                 return (false);
1653         memcpy(dst, src, sizeof(*src));
1654         if (src->fc_ioctls == NULL)
1655                 return (true);
1656
1657         KASSERT(src->fc_nioctls > 0,
1658             ("fc_ioctls != NULL, but fc_nioctls=%hd", src->fc_nioctls));
1659
1660         size = sizeof(src->fc_ioctls[0]) * src->fc_nioctls;
1661         dst->fc_ioctls = malloc(size, M_FILECAPS, M_WAITOK);
1662         memcpy(dst->fc_ioctls, src->fc_ioctls, size);
1663         return (true);
1664 }
1665
1666 static u_long *
1667 filecaps_copy_prep(const struct filecaps *src)
1668 {
1669         u_long *ioctls;
1670         size_t size;
1671
1672         if (__predict_true(src->fc_ioctls == NULL))
1673                 return (NULL);
1674
1675         KASSERT(src->fc_nioctls > 0,
1676             ("fc_ioctls != NULL, but fc_nioctls=%hd", src->fc_nioctls));
1677
1678         size = sizeof(src->fc_ioctls[0]) * src->fc_nioctls;
1679         ioctls = malloc(size, M_FILECAPS, M_WAITOK);
1680         return (ioctls);
1681 }
1682
1683 static void
1684 filecaps_copy_finish(const struct filecaps *src, struct filecaps *dst,
1685     u_long *ioctls)
1686 {
1687         size_t size;
1688
1689         *dst = *src;
1690         if (__predict_true(src->fc_ioctls == NULL)) {
1691                 MPASS(ioctls == NULL);
1692                 return;
1693         }
1694
1695         size = sizeof(src->fc_ioctls[0]) * src->fc_nioctls;
1696         dst->fc_ioctls = ioctls;
1697         bcopy(src->fc_ioctls, dst->fc_ioctls, size);
1698 }
1699
1700 /*
1701  * Move filecaps structure to the new place and clear the old place.
1702  */
1703 void
1704 filecaps_move(struct filecaps *src, struct filecaps *dst)
1705 {
1706
1707         *dst = *src;
1708         bzero(src, sizeof(*src));
1709 }
1710
1711 /*
1712  * Fill the given filecaps structure with full rights.
1713  */
1714 static void
1715 filecaps_fill(struct filecaps *fcaps)
1716 {
1717
1718         CAP_ALL(&fcaps->fc_rights);
1719         fcaps->fc_ioctls = NULL;
1720         fcaps->fc_nioctls = -1;
1721         fcaps->fc_fcntls = CAP_FCNTL_ALL;
1722 }
1723
1724 /*
1725  * Free memory allocated within filecaps structure.
1726  */
1727 void
1728 filecaps_free(struct filecaps *fcaps)
1729 {
1730
1731         free(fcaps->fc_ioctls, M_FILECAPS);
1732         bzero(fcaps, sizeof(*fcaps));
1733 }
1734
1735 static u_long *
1736 filecaps_free_prep(struct filecaps *fcaps)
1737 {
1738         u_long *ioctls;
1739
1740         ioctls = fcaps->fc_ioctls;
1741         bzero(fcaps, sizeof(*fcaps));
1742         return (ioctls);
1743 }
1744
1745 static void
1746 filecaps_free_finish(u_long *ioctls)
1747 {
1748
1749         free(ioctls, M_FILECAPS);
1750 }
1751
1752 /*
1753  * Validate the given filecaps structure.
1754  */
1755 static void
1756 filecaps_validate(const struct filecaps *fcaps, const char *func)
1757 {
1758
1759         KASSERT(cap_rights_is_valid(&fcaps->fc_rights),
1760             ("%s: invalid rights", func));
1761         KASSERT((fcaps->fc_fcntls & ~CAP_FCNTL_ALL) == 0,
1762             ("%s: invalid fcntls", func));
1763         KASSERT(fcaps->fc_fcntls == 0 ||
1764             cap_rights_is_set(&fcaps->fc_rights, CAP_FCNTL),
1765             ("%s: fcntls without CAP_FCNTL", func));
1766         KASSERT(fcaps->fc_ioctls != NULL ? fcaps->fc_nioctls > 0 :
1767             (fcaps->fc_nioctls == -1 || fcaps->fc_nioctls == 0),
1768             ("%s: invalid ioctls", func));
1769         KASSERT(fcaps->fc_nioctls == 0 ||
1770             cap_rights_is_set(&fcaps->fc_rights, CAP_IOCTL),
1771             ("%s: ioctls without CAP_IOCTL", func));
1772 }
1773
1774 static void
1775 fdgrowtable_exp(struct filedesc *fdp, int nfd)
1776 {
1777         int nfd1;
1778
1779         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1780
1781         nfd1 = fdp->fd_nfiles * 2;
1782         if (nfd1 < nfd)
1783                 nfd1 = nfd;
1784         fdgrowtable(fdp, nfd1);
1785 }
1786
1787 /*
1788  * Grow the file table to accommodate (at least) nfd descriptors.
1789  */
1790 static void
1791 fdgrowtable(struct filedesc *fdp, int nfd)
1792 {
1793         struct filedesc0 *fdp0;
1794         struct freetable *ft;
1795         struct fdescenttbl *ntable;
1796         struct fdescenttbl *otable;
1797         int nnfiles, onfiles;
1798         NDSLOTTYPE *nmap, *omap;
1799
1800         KASSERT(fdp->fd_nfiles > 0, ("zero-length file table"));
1801
1802         /* save old values */
1803         onfiles = fdp->fd_nfiles;
1804         otable = fdp->fd_files;
1805         omap = fdp->fd_map;
1806
1807         /* compute the size of the new table */
1808         nnfiles = NDSLOTS(nfd) * NDENTRIES; /* round up */
1809         if (nnfiles <= onfiles)
1810                 /* the table is already large enough */
1811                 return;
1812
1813         /*
1814          * Allocate a new table.  We need enough space for the number of
1815          * entries, file entries themselves and the struct freetable we will use
1816          * when we decommission the table and place it on the freelist.
1817          * We place the struct freetable in the middle so we don't have
1818          * to worry about padding.
1819          */
1820         ntable = malloc(offsetof(struct fdescenttbl, fdt_ofiles) +
1821             nnfiles * sizeof(ntable->fdt_ofiles[0]) +
1822             sizeof(struct freetable),
1823             M_FILEDESC, M_ZERO | M_WAITOK);
1824         /* copy the old data */
1825         ntable->fdt_nfiles = nnfiles;
1826         memcpy(ntable->fdt_ofiles, otable->fdt_ofiles,
1827             onfiles * sizeof(ntable->fdt_ofiles[0]));
1828
1829         /*
1830          * Allocate a new map only if the old is not large enough.  It will
1831          * grow at a slower rate than the table as it can map more
1832          * entries than the table can hold.
1833          */
1834         if (NDSLOTS(nnfiles) > NDSLOTS(onfiles)) {
1835                 nmap = malloc(NDSLOTS(nnfiles) * NDSLOTSIZE, M_FILEDESC,
1836                     M_ZERO | M_WAITOK);
1837                 /* copy over the old data and update the pointer */
1838                 memcpy(nmap, omap, NDSLOTS(onfiles) * sizeof(*omap));
1839                 fdp->fd_map = nmap;
1840         }
1841
1842         /*
1843          * Make sure that ntable is correctly initialized before we replace
1844          * fd_files poiner. Otherwise fget_unlocked() may see inconsistent
1845          * data.
1846          */
1847         atomic_store_rel_ptr((volatile void *)&fdp->fd_files, (uintptr_t)ntable);
1848
1849         /*
1850          * Free the old file table when not shared by other threads or processes.
1851          * The old file table is considered to be shared when either are true:
1852          * - The process has more than one thread.
1853          * - The file descriptor table has been shared via fdshare().
1854          *
1855          * When shared, the old file table will be placed on a freelist
1856          * which will be processed when the struct filedesc is released.
1857          *
1858          * Note that if onfiles == NDFILE, we're dealing with the original
1859          * static allocation contained within (struct filedesc0 *)fdp,
1860          * which must not be freed.
1861          */
1862         if (onfiles > NDFILE) {
1863                 /*
1864                  * Note we may be called here from fdinit while allocating a
1865                  * table for a new process in which case ->p_fd points
1866                  * elsewhere.
1867                  */
1868                 if (curproc->p_fd != fdp || FILEDESC_IS_ONLY_USER(fdp)) {
1869                         free(otable, M_FILEDESC);
1870                 } else {
1871                         ft = (struct freetable *)&otable->fdt_ofiles[onfiles];
1872                         fdp0 = (struct filedesc0 *)fdp;
1873                         ft->ft_table = otable;
1874                         SLIST_INSERT_HEAD(&fdp0->fd_free, ft, ft_next);
1875                 }
1876         }
1877         /*
1878          * The map does not have the same possibility of threads still
1879          * holding references to it.  So always free it as long as it
1880          * does not reference the original static allocation.
1881          */
1882         if (NDSLOTS(onfiles) > NDSLOTS(NDFILE))
1883                 free(omap, M_FILEDESC);
1884 }
1885
1886 /*
1887  * Allocate a file descriptor for the process.
1888  */
1889 int
1890 fdalloc(struct thread *td, int minfd, int *result)
1891 {
1892         struct proc *p = td->td_proc;
1893         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1894         int fd, maxfd, allocfd;
1895 #ifdef RACCT
1896         int error;
1897 #endif
1898
1899         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1900
1901         if (fdp->fd_freefile > minfd)
1902                 minfd = fdp->fd_freefile;
1903
1904         maxfd = getmaxfd(td);
1905
1906         /*
1907          * Search the bitmap for a free descriptor starting at minfd.
1908          * If none is found, grow the file table.
1909          */
1910         fd = fd_first_free(fdp, minfd, fdp->fd_nfiles);
1911         if (__predict_false(fd >= maxfd))
1912                 return (EMFILE);
1913         if (__predict_false(fd >= fdp->fd_nfiles)) {
1914                 allocfd = min(fd * 2, maxfd);
1915 #ifdef RACCT
1916                 if (RACCT_ENABLED()) {
1917                         error = racct_set_unlocked(p, RACCT_NOFILE, allocfd);
1918                         if (error != 0)
1919                                 return (EMFILE);
1920                 }
1921 #endif
1922                 /*
1923                  * fd is already equal to first free descriptor >= minfd, so
1924                  * we only need to grow the table and we are done.
1925                  */
1926                 fdgrowtable_exp(fdp, allocfd);
1927         }
1928
1929         /*
1930          * Perform some sanity checks, then mark the file descriptor as
1931          * used and return it to the caller.
1932          */
1933         KASSERT(fd >= 0 && fd < min(maxfd, fdp->fd_nfiles),
1934             ("invalid descriptor %d", fd));
1935         KASSERT(!fdisused(fdp, fd),
1936             ("fd_first_free() returned non-free descriptor"));
1937         KASSERT(fdp->fd_ofiles[fd].fde_file == NULL,
1938             ("file descriptor isn't free"));
1939         fdused(fdp, fd);
1940         *result = fd;
1941         return (0);
1942 }
1943
1944 /*
1945  * Allocate n file descriptors for the process.
1946  */
1947 int
1948 fdallocn(struct thread *td, int minfd, int *fds, int n)
1949 {
1950         struct proc *p = td->td_proc;
1951         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1952         int i;
1953
1954         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1955
1956         for (i = 0; i < n; i++)
1957                 if (fdalloc(td, 0, &fds[i]) != 0)
1958                         break;
1959
1960         if (i < n) {
1961                 for (i--; i >= 0; i--)
1962                         fdunused(fdp, fds[i]);
1963                 return (EMFILE);
1964         }
1965
1966         return (0);
1967 }
1968
1969 /*
1970  * Create a new open file structure and allocate a file descriptor for the
1971  * process that refers to it.  We add one reference to the file for the
1972  * descriptor table and one reference for resultfp. This is to prevent us
1973  * being preempted and the entry in the descriptor table closed after we
1974  * release the FILEDESC lock.
1975  */
1976 int
1977 falloc_caps(struct thread *td, struct file **resultfp, int *resultfd, int flags,
1978     struct filecaps *fcaps)
1979 {
1980         struct file *fp;
1981         int error, fd;
1982
1983         MPASS(resultfp != NULL);
1984         MPASS(resultfd != NULL);
1985
1986         error = _falloc_noinstall(td, &fp, 2);
1987         if (__predict_false(error != 0)) {
1988                 return (error);
1989         }
1990
1991         error = finstall_refed(td, fp, &fd, flags, fcaps);
1992         if (__predict_false(error != 0)) {
1993                 falloc_abort(td, fp);
1994                 return (error);
1995         }
1996
1997         *resultfp = fp;
1998         *resultfd = fd;
1999
2000         return (0);
2001 }
2002
2003 /*
2004  * Create a new open file structure without allocating a file descriptor.
2005  */
2006 int
2007 _falloc_noinstall(struct thread *td, struct file **resultfp, u_int n)
2008 {
2009         struct file *fp;
2010         int maxuserfiles = maxfiles - (maxfiles / 20);
2011         int openfiles_new;
2012         static struct timeval lastfail;
2013         static int curfail;
2014
2015         KASSERT(resultfp != NULL, ("%s: resultfp == NULL", __func__));
2016         MPASS(n > 0);
2017
2018         openfiles_new = atomic_fetchadd_int(&openfiles, 1) + 1;
2019         if ((openfiles_new >= maxuserfiles &&
2020             priv_check(td, PRIV_MAXFILES) != 0) ||
2021             openfiles_new >= maxfiles) {
2022                 atomic_subtract_int(&openfiles, 1);
2023                 if (ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
2024                         printf("kern.maxfiles limit exceeded by uid %i, (%s) "
2025                             "please see tuning(7).\n", td->td_ucred->cr_ruid, td->td_proc->p_comm);
2026                 }
2027                 return (ENFILE);
2028         }
2029         fp = uma_zalloc(file_zone, M_WAITOK);
2030         bzero(fp, sizeof(*fp));
2031         refcount_init(&fp->f_count, n);
2032         fp->f_cred = crhold(td->td_ucred);
2033         fp->f_ops = &badfileops;
2034         *resultfp = fp;
2035         return (0);
2036 }
2037
2038 void
2039 falloc_abort(struct thread *td, struct file *fp)
2040 {
2041
2042         /*
2043          * For assertion purposes.
2044          */
2045         refcount_init(&fp->f_count, 0);
2046         _fdrop(fp, td);
2047 }
2048
2049 /*
2050  * Install a file in a file descriptor table.
2051  */
2052 void
2053 _finstall(struct filedesc *fdp, struct file *fp, int fd, int flags,
2054     struct filecaps *fcaps)
2055 {
2056         struct filedescent *fde;
2057
2058         MPASS(fp != NULL);
2059         if (fcaps != NULL)
2060                 filecaps_validate(fcaps, __func__);
2061         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
2062
2063         fde = &fdp->fd_ofiles[fd];
2064 #ifdef CAPABILITIES
2065         seqc_write_begin(&fde->fde_seqc);
2066 #endif
2067         fde->fde_file = fp;
2068         fde->fde_flags = (flags & O_CLOEXEC) != 0 ? UF_EXCLOSE : 0;
2069         if (fcaps != NULL)
2070                 filecaps_move(fcaps, &fde->fde_caps);
2071         else
2072                 filecaps_fill(&fde->fde_caps);
2073 #ifdef CAPABILITIES
2074         seqc_write_end(&fde->fde_seqc);
2075 #endif
2076 }
2077
2078 int
2079 finstall_refed(struct thread *td, struct file *fp, int *fd, int flags,
2080     struct filecaps *fcaps)
2081 {
2082         struct filedesc *fdp = td->td_proc->p_fd;
2083         int error;
2084
2085         MPASS(fd != NULL);
2086
2087         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2088         error = fdalloc(td, 0, fd);
2089         if (__predict_true(error == 0)) {
2090                 _finstall(fdp, fp, *fd, flags, fcaps);
2091         }
2092         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2093         return (error);
2094 }
2095
2096 int
2097 finstall(struct thread *td, struct file *fp, int *fd, int flags,
2098     struct filecaps *fcaps)
2099 {
2100         int error;
2101
2102         MPASS(fd != NULL);
2103
2104         if (!fhold(fp))
2105                 return (EBADF);
2106         error = finstall_refed(td, fp, fd, flags, fcaps);
2107         if (__predict_false(error != 0)) {
2108                 fdrop(fp, td);
2109         }
2110         return (error);
2111 }
2112
2113 /*
2114  * Build a new filedesc structure from another.
2115  *
2116  * If fdp is not NULL, return with it shared locked.
2117  */
2118 struct filedesc *
2119 fdinit(struct filedesc *fdp, bool prepfiles, int *lastfile)
2120 {
2121         struct filedesc0 *newfdp0;
2122         struct filedesc *newfdp;
2123
2124         if (prepfiles)
2125                 MPASS(lastfile != NULL);
2126         else
2127                 MPASS(lastfile == NULL);
2128
2129         newfdp0 = uma_zalloc(filedesc0_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
2130         newfdp = &newfdp0->fd_fd;
2131
2132         /* Create the file descriptor table. */
2133         FILEDESC_LOCK_INIT(newfdp);
2134         refcount_init(&newfdp->fd_refcnt, 1);
2135         refcount_init(&newfdp->fd_holdcnt, 1);
2136         newfdp->fd_map = newfdp0->fd_dmap;
2137         newfdp->fd_files = (struct fdescenttbl *)&newfdp0->fd_dfiles;
2138         newfdp->fd_files->fdt_nfiles = NDFILE;
2139
2140         if (fdp == NULL)
2141                 return (newfdp);
2142
2143         FILEDESC_SLOCK(fdp);
2144         if (!prepfiles) {
2145                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2146                 return (newfdp);
2147         }
2148
2149         for (;;) {
2150                 *lastfile = fdlastfile(fdp);
2151                 if (*lastfile < newfdp->fd_nfiles)
2152                         break;
2153                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2154                 fdgrowtable(newfdp, *lastfile + 1);
2155                 FILEDESC_SLOCK(fdp);
2156         }
2157
2158         return (newfdp);
2159 }
2160
2161 /*
2162  * Build a pwddesc structure from another.
2163  * Copy the current, root, and jail root vnode references.
2164  *
2165  * If pdp is not NULL, return with it shared locked.
2166  */
2167 struct pwddesc *
2168 pdinit(struct pwddesc *pdp, bool keeplock)
2169 {
2170         struct pwddesc *newpdp;
2171         struct pwd *newpwd;
2172
2173         newpdp = malloc(sizeof(*newpdp), M_PWDDESC, M_WAITOK | M_ZERO);
2174
2175         PWDDESC_LOCK_INIT(newpdp);
2176         refcount_init(&newpdp->pd_refcount, 1);
2177         newpdp->pd_cmask = CMASK;
2178
2179         if (pdp == NULL) {
2180                 newpwd = pwd_alloc();
2181                 smr_serialized_store(&newpdp->pd_pwd, newpwd, true);
2182                 return (newpdp);
2183         }
2184
2185         PWDDESC_XLOCK(pdp);
2186         newpwd = pwd_hold_pwddesc(pdp);
2187         smr_serialized_store(&newpdp->pd_pwd, newpwd, true);
2188         if (!keeplock)
2189                 PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
2190         return (newpdp);
2191 }
2192
2193 static struct filedesc *
2194 fdhold(struct proc *p)
2195 {
2196         struct filedesc *fdp;
2197
2198         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
2199         fdp = p->p_fd;
2200         if (fdp != NULL)
2201                 refcount_acquire(&fdp->fd_holdcnt);
2202         return (fdp);
2203 }
2204
2205 static struct pwddesc *
2206 pdhold(struct proc *p)
2207 {
2208         struct pwddesc *pdp;
2209
2210         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
2211         pdp = p->p_pd;
2212         if (pdp != NULL)
2213                 refcount_acquire(&pdp->pd_refcount);
2214         return (pdp);
2215 }
2216
2217 static void
2218 fddrop(struct filedesc *fdp)
2219 {
2220
2221         if (refcount_load(&fdp->fd_holdcnt) > 1) {
2222                 if (refcount_release(&fdp->fd_holdcnt) == 0)
2223                         return;
2224         }
2225
2226         FILEDESC_LOCK_DESTROY(fdp);
2227         uma_zfree(filedesc0_zone, fdp);
2228 }
2229
2230 static void
2231 pddrop(struct pwddesc *pdp)
2232 {
2233         struct pwd *pwd;
2234
2235         if (refcount_release_if_not_last(&pdp->pd_refcount))
2236                 return;
2237
2238         PWDDESC_XLOCK(pdp);
2239         if (refcount_release(&pdp->pd_refcount) == 0) {
2240                 PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
2241                 return;
2242         }
2243         pwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
2244         pwd_set(pdp, NULL);
2245         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
2246         pwd_drop(pwd);
2247
2248         PWDDESC_LOCK_DESTROY(pdp);
2249         free(pdp, M_PWDDESC);
2250 }
2251
2252 /*
2253  * Share a filedesc structure.
2254  */
2255 struct filedesc *
2256 fdshare(struct filedesc *fdp)
2257 {
2258
2259         refcount_acquire(&fdp->fd_refcnt);
2260         return (fdp);
2261 }
2262
2263 /*
2264  * Share a pwddesc structure.
2265  */
2266 struct pwddesc *
2267 pdshare(struct pwddesc *pdp)
2268 {
2269         refcount_acquire(&pdp->pd_refcount);
2270         return (pdp);
2271 }
2272
2273 /*
2274  * Unshare a filedesc structure, if necessary by making a copy
2275  */
2276 void
2277 fdunshare(struct thread *td)
2278 {
2279         struct filedesc *tmp;
2280         struct proc *p = td->td_proc;
2281
2282         if (refcount_load(&p->p_fd->fd_refcnt) == 1)
2283                 return;
2284
2285         tmp = fdcopy(p->p_fd);
2286         fdescfree(td);
2287         p->p_fd = tmp;
2288 }
2289
2290 /*
2291  * Unshare a pwddesc structure.
2292  */
2293 void
2294 pdunshare(struct thread *td)
2295 {
2296         struct pwddesc *pdp;
2297         struct proc *p;
2298
2299         p = td->td_proc;
2300         /* Not shared. */
2301         if (p->p_pd->pd_refcount == 1)
2302                 return;
2303
2304         pdp = pdcopy(p->p_pd);
2305         pdescfree(td);
2306         p->p_pd = pdp;
2307 }
2308
2309 void
2310 fdinstall_remapped(struct thread *td, struct filedesc *fdp)
2311 {
2312
2313         fdescfree(td);
2314         td->td_proc->p_fd = fdp;
2315 }
2316
2317 /*
2318  * Copy a filedesc structure.  A NULL pointer in returns a NULL reference,
2319  * this is to ease callers, not catch errors.
2320  */
2321 struct filedesc *
2322 fdcopy(struct filedesc *fdp)
2323 {
2324         struct filedesc *newfdp;
2325         struct filedescent *nfde, *ofde;
2326         int i, lastfile;
2327
2328         MPASS(fdp != NULL);
2329
2330         newfdp = fdinit(fdp, true, &lastfile);
2331         /* copy all passable descriptors (i.e. not kqueue) */
2332         newfdp->fd_freefile = -1;
2333         for (i = 0; i <= lastfile; ++i) {
2334                 ofde = &fdp->fd_ofiles[i];
2335                 if (ofde->fde_file == NULL ||
2336                     (ofde->fde_file->f_ops->fo_flags & DFLAG_PASSABLE) == 0 ||
2337                     !fhold(ofde->fde_file)) {
2338                         if (newfdp->fd_freefile == -1)
2339                                 newfdp->fd_freefile = i;
2340                         continue;
2341                 }
2342                 nfde = &newfdp->fd_ofiles[i];
2343                 *nfde = *ofde;
2344                 filecaps_copy(&ofde->fde_caps, &nfde->fde_caps, true);
2345                 fdused_init(newfdp, i);
2346         }
2347         if (newfdp->fd_freefile == -1)
2348                 newfdp->fd_freefile = i;
2349         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2350         return (newfdp);
2351 }
2352
2353 /*
2354  * Copy a pwddesc structure.
2355  */
2356 struct pwddesc *
2357 pdcopy(struct pwddesc *pdp)
2358 {
2359         struct pwddesc *newpdp;
2360
2361         MPASS(pdp != NULL);
2362
2363         newpdp = pdinit(pdp, true);
2364         newpdp->pd_cmask = pdp->pd_cmask;
2365         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
2366         return (newpdp);
2367 }
2368
2369 /*
2370  * Copies a filedesc structure, while remapping all file descriptors
2371  * stored inside using a translation table.
2372  *
2373  * File descriptors are copied over to the new file descriptor table,
2374  * regardless of whether the close-on-exec flag is set.
2375  */
2376 int
2377 fdcopy_remapped(struct filedesc *fdp, const int *fds, size_t nfds,
2378     struct filedesc **ret)
2379 {
2380         struct filedesc *newfdp;
2381         struct filedescent *nfde, *ofde;
2382         int error, i, lastfile;
2383
2384         MPASS(fdp != NULL);
2385
2386         newfdp = fdinit(fdp, true, &lastfile);
2387         if (nfds > lastfile + 1) {
2388                 /* New table cannot be larger than the old one. */
2389                 error = E2BIG;
2390                 goto bad;
2391         }
2392         /* Copy all passable descriptors (i.e. not kqueue). */
2393         newfdp->fd_freefile = nfds;
2394         for (i = 0; i < nfds; ++i) {
2395                 if (fds[i] < 0 || fds[i] > lastfile) {
2396                         /* File descriptor out of bounds. */
2397                         error = EBADF;
2398                         goto bad;
2399                 }
2400                 ofde = &fdp->fd_ofiles[fds[i]];
2401                 if (ofde->fde_file == NULL) {
2402                         /* Unused file descriptor. */
2403                         error = EBADF;
2404                         goto bad;
2405                 }
2406                 if ((ofde->fde_file->f_ops->fo_flags & DFLAG_PASSABLE) == 0) {
2407                         /* File descriptor cannot be passed. */
2408                         error = EINVAL;
2409                         goto bad;
2410                 }
2411                 if (!fhold(ofde->fde_file)) {
2412                         error = EBADF;
2413                         goto bad;
2414                 }
2415                 nfde = &newfdp->fd_ofiles[i];
2416                 *nfde = *ofde;
2417                 filecaps_copy(&ofde->fde_caps, &nfde->fde_caps, true);
2418                 fdused_init(newfdp, i);
2419         }
2420         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2421         *ret = newfdp;
2422         return (0);
2423 bad:
2424         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2425         fdescfree_remapped(newfdp);
2426         return (error);
2427 }
2428
2429 /*
2430  * Clear POSIX style locks. This is only used when fdp looses a reference (i.e.
2431  * one of processes using it exits) and the table used to be shared.
2432  */
2433 static void
2434 fdclearlocks(struct thread *td)
2435 {
2436         struct filedesc *fdp;
2437         struct filedesc_to_leader *fdtol;
2438         struct flock lf;
2439         struct file *fp;
2440         struct proc *p;
2441         struct vnode *vp;
2442         int i, lastfile;
2443
2444         p = td->td_proc;
2445         fdp = p->p_fd;
2446         fdtol = p->p_fdtol;
2447         MPASS(fdtol != NULL);
2448
2449         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2450         KASSERT(fdtol->fdl_refcount > 0,
2451             ("filedesc_to_refcount botch: fdl_refcount=%d",
2452             fdtol->fdl_refcount));
2453         if (fdtol->fdl_refcount == 1 &&
2454             (p->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) != 0) {
2455                 lastfile = fdlastfile(fdp);
2456                 for (i = 0; i <= lastfile; i++) {
2457                         fp = fdp->fd_ofiles[i].fde_file;
2458                         if (fp == NULL || fp->f_type != DTYPE_VNODE ||
2459                             !fhold(fp))
2460                                 continue;
2461                         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2462                         lf.l_whence = SEEK_SET;
2463                         lf.l_start = 0;
2464                         lf.l_len = 0;
2465                         lf.l_type = F_UNLCK;
2466                         vp = fp->f_vnode;
2467                         (void) VOP_ADVLOCK(vp,
2468                             (caddr_t)p->p_leader, F_UNLCK,
2469                             &lf, F_POSIX);
2470                         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2471                         fdrop(fp, td);
2472                 }
2473         }
2474 retry:
2475         if (fdtol->fdl_refcount == 1) {
2476                 if (fdp->fd_holdleaderscount > 0 &&
2477                     (p->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) != 0) {
2478                         /*
2479                          * close() or kern_dup() has cleared a reference
2480                          * in a shared file descriptor table.
2481                          */
2482                         fdp->fd_holdleaderswakeup = 1;
2483                         sx_sleep(&fdp->fd_holdleaderscount,
2484                             FILEDESC_LOCK(fdp), PLOCK, "fdlhold", 0);
2485                         goto retry;
2486                 }
2487                 if (fdtol->fdl_holdcount > 0) {
2488                         /*
2489                          * Ensure that fdtol->fdl_leader remains
2490                          * valid in closef().
2491                          */
2492                         fdtol->fdl_wakeup = 1;
2493                         sx_sleep(fdtol, FILEDESC_LOCK(fdp), PLOCK,
2494                             "fdlhold", 0);
2495                         goto retry;
2496                 }
2497         }
2498         fdtol->fdl_refcount--;
2499         if (fdtol->fdl_refcount == 0 &&
2500             fdtol->fdl_holdcount == 0) {
2501                 fdtol->fdl_next->fdl_prev = fdtol->fdl_prev;
2502                 fdtol->fdl_prev->fdl_next = fdtol->fdl_next;
2503         } else
2504                 fdtol = NULL;
2505         p->p_fdtol = NULL;
2506         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2507         if (fdtol != NULL)
2508                 free(fdtol, M_FILEDESC_TO_LEADER);
2509 }
2510
2511 /*
2512  * Release a filedesc structure.
2513  */
2514 static void
2515 fdescfree_fds(struct thread *td, struct filedesc *fdp, bool needclose)
2516 {
2517         struct filedesc0 *fdp0;
2518         struct freetable *ft, *tft;
2519         struct filedescent *fde;
2520         struct file *fp;
2521         int i, lastfile;
2522
2523         KASSERT(refcount_load(&fdp->fd_refcnt) == 0,
2524             ("%s: fd table %p carries references", __func__, fdp));
2525
2526         /*
2527          * Serialize with threads iterating over the table, if any.
2528          */
2529         if (refcount_load(&fdp->fd_holdcnt) > 1) {
2530                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
2531                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2532         }
2533
2534         lastfile = fdlastfile_single(fdp);
2535         for (i = 0; i <= lastfile; i++) {
2536                 fde = &fdp->fd_ofiles[i];
2537                 fp = fde->fde_file;
2538                 if (fp != NULL) {
2539                         fdefree_last(fde);
2540                         if (needclose)
2541                                 (void) closef(fp, td);
2542                         else
2543                                 fdrop(fp, td);
2544                 }
2545         }
2546
2547         if (NDSLOTS(fdp->fd_nfiles) > NDSLOTS(NDFILE))
2548                 free(fdp->fd_map, M_FILEDESC);
2549         if (fdp->fd_nfiles > NDFILE)
2550                 free(fdp->fd_files, M_FILEDESC);
2551
2552         fdp0 = (struct filedesc0 *)fdp;
2553         SLIST_FOREACH_SAFE(ft, &fdp0->fd_free, ft_next, tft)
2554                 free(ft->ft_table, M_FILEDESC);
2555
2556         fddrop(fdp);
2557 }
2558
2559 void
2560 fdescfree(struct thread *td)
2561 {
2562         struct proc *p;
2563         struct filedesc *fdp;
2564
2565         p = td->td_proc;
2566         fdp = p->p_fd;
2567         MPASS(fdp != NULL);
2568
2569 #ifdef RACCT
2570         if (RACCT_ENABLED())
2571                 racct_set_unlocked(p, RACCT_NOFILE, 0);
2572 #endif
2573
2574         if (p->p_fdtol != NULL)
2575                 fdclearlocks(td);
2576
2577         PROC_LOCK(p);
2578         p->p_fd = NULL;
2579         PROC_UNLOCK(p);
2580
2581         if (refcount_release(&fdp->fd_refcnt) == 0)
2582                 return;
2583
2584         fdescfree_fds(td, fdp, 1);
2585 }
2586
2587 void
2588 pdescfree(struct thread *td)
2589 {
2590         struct proc *p;
2591         struct pwddesc *pdp;
2592
2593         p = td->td_proc;
2594         pdp = p->p_pd;
2595         MPASS(pdp != NULL);
2596
2597         PROC_LOCK(p);
2598         p->p_pd = NULL;
2599         PROC_UNLOCK(p);
2600
2601         pddrop(pdp);
2602 }
2603
2604 void
2605 fdescfree_remapped(struct filedesc *fdp)
2606 {
2607 #ifdef INVARIANTS
2608         /* fdescfree_fds() asserts that fd_refcnt == 0. */
2609         if (!refcount_release(&fdp->fd_refcnt))
2610                 panic("%s: fd table %p has extra references", __func__, fdp);
2611 #endif
2612         fdescfree_fds(curthread, fdp, 0);
2613 }
2614
2615 /*
2616  * For setugid programs, we don't want to people to use that setugidness
2617  * to generate error messages which write to a file which otherwise would
2618  * otherwise be off-limits to the process.  We check for filesystems where
2619  * the vnode can change out from under us after execve (like [lin]procfs).
2620  *
2621  * Since fdsetugidsafety calls this only for fd 0, 1 and 2, this check is
2622  * sufficient.  We also don't check for setugidness since we know we are.
2623  */
2624 static bool
2625 is_unsafe(struct file *fp)
2626 {
2627         struct vnode *vp;
2628
2629         if (fp->f_type != DTYPE_VNODE)
2630                 return (false);
2631
2632         vp = fp->f_vnode;
2633         return ((vp->v_vflag & VV_PROCDEP) != 0);
2634 }
2635
2636 /*
2637  * Make this setguid thing safe, if at all possible.
2638  */
2639 void
2640 fdsetugidsafety(struct thread *td)
2641 {
2642         struct filedesc *fdp;
2643         struct file *fp;
2644         int i;
2645
2646         fdp = td->td_proc->p_fd;
2647         KASSERT(refcount_load(&fdp->fd_refcnt) == 1,
2648             ("the fdtable should not be shared"));
2649         MPASS(fdp->fd_nfiles >= 3);
2650         for (i = 0; i <= 2; i++) {
2651                 fp = fdp->fd_ofiles[i].fde_file;
2652                 if (fp != NULL && is_unsafe(fp)) {
2653                         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2654                         knote_fdclose(td, i);
2655                         /*
2656                          * NULL-out descriptor prior to close to avoid
2657                          * a race while close blocks.
2658                          */
2659                         fdfree(fdp, i);
2660                         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2661                         (void) closef(fp, td);
2662                 }
2663         }
2664 }
2665
2666 /*
2667  * If a specific file object occupies a specific file descriptor, close the
2668  * file descriptor entry and drop a reference on the file object.  This is a
2669  * convenience function to handle a subsequent error in a function that calls
2670  * falloc() that handles the race that another thread might have closed the
2671  * file descriptor out from under the thread creating the file object.
2672  */
2673 void
2674 fdclose(struct thread *td, struct file *fp, int idx)
2675 {
2676         struct filedesc *fdp = td->td_proc->p_fd;
2677
2678         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2679         if (fdp->fd_ofiles[idx].fde_file == fp) {
2680                 fdfree(fdp, idx);
2681                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2682                 fdrop(fp, td);
2683         } else
2684                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2685 }
2686
2687 /*
2688  * Close any files on exec?
2689  */
2690 void
2691 fdcloseexec(struct thread *td)
2692 {
2693         struct filedesc *fdp;
2694         struct filedescent *fde;
2695         struct file *fp;
2696         int i, lastfile;
2697
2698         fdp = td->td_proc->p_fd;
2699         KASSERT(refcount_load(&fdp->fd_refcnt) == 1,
2700             ("the fdtable should not be shared"));
2701         lastfile = fdlastfile_single(fdp);
2702         for (i = 0; i <= lastfile; i++) {
2703                 fde = &fdp->fd_ofiles[i];
2704                 fp = fde->fde_file;
2705                 if (fp != NULL && (fp->f_type == DTYPE_MQUEUE ||
2706                     (fde->fde_flags & UF_EXCLOSE))) {
2707                         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2708                         fdfree(fdp, i);
2709                         (void) closefp(fdp, i, fp, td, false, false);
2710                         FILEDESC_UNLOCK_ASSERT(fdp);
2711                 }
2712         }
2713 }
2714
2715 /*
2716  * It is unsafe for set[ug]id processes to be started with file
2717  * descriptors 0..2 closed, as these descriptors are given implicit
2718  * significance in the Standard C library.  fdcheckstd() will create a
2719  * descriptor referencing /dev/null for each of stdin, stdout, and
2720  * stderr that is not already open.
2721  */
2722 int
2723 fdcheckstd(struct thread *td)
2724 {
2725         struct filedesc *fdp;
2726         register_t save;
2727         int i, error, devnull;
2728
2729         fdp = td->td_proc->p_fd;
2730         KASSERT(refcount_load(&fdp->fd_refcnt) == 1,
2731             ("the fdtable should not be shared"));
2732         MPASS(fdp->fd_nfiles >= 3);
2733         devnull = -1;
2734         for (i = 0; i <= 2; i++) {
2735                 if (fdp->fd_ofiles[i].fde_file != NULL)
2736                         continue;
2737
2738                 save = td->td_retval[0];
2739                 if (devnull != -1) {
2740                         error = kern_dup(td, FDDUP_FIXED, 0, devnull, i);
2741                 } else {
2742                         error = kern_openat(td, AT_FDCWD, "/dev/null",
2743                             UIO_SYSSPACE, O_RDWR, 0);
2744                         if (error == 0) {
2745                                 devnull = td->td_retval[0];
2746                                 KASSERT(devnull == i, ("we didn't get our fd"));
2747                         }
2748                 }
2749                 td->td_retval[0] = save;
2750                 if (error != 0)
2751                         return (error);
2752         }
2753         return (0);
2754 }
2755
2756 /*
2757  * Internal form of close.  Decrement reference count on file structure.
2758  * Note: td may be NULL when closing a file that was being passed in a
2759  * message.
2760  */
2761 int
2762 closef(struct file *fp, struct thread *td)
2763 {
2764         struct vnode *vp;
2765         struct flock lf;
2766         struct filedesc_to_leader *fdtol;
2767         struct filedesc *fdp;
2768
2769         MPASS(td != NULL);
2770
2771         /*
2772          * POSIX record locking dictates that any close releases ALL
2773          * locks owned by this process.  This is handled by setting
2774          * a flag in the unlock to free ONLY locks obeying POSIX
2775          * semantics, and not to free BSD-style file locks.
2776          * If the descriptor was in a message, POSIX-style locks
2777          * aren't passed with the descriptor, and the thread pointer
2778          * will be NULL.  Callers should be careful only to pass a
2779          * NULL thread pointer when there really is no owning
2780          * context that might have locks, or the locks will be
2781          * leaked.
2782          */
2783         if (fp->f_type == DTYPE_VNODE) {
2784                 vp = fp->f_vnode;
2785                 if ((td->td_proc->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) != 0) {
2786                         lf.l_whence = SEEK_SET;
2787                         lf.l_start = 0;
2788                         lf.l_len = 0;
2789                         lf.l_type = F_UNLCK;
2790                         (void) VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)td->td_proc->p_leader,
2791                             F_UNLCK, &lf, F_POSIX);
2792                 }
2793                 fdtol = td->td_proc->p_fdtol;
2794                 if (fdtol != NULL) {
2795                         /*
2796                          * Handle special case where file descriptor table is
2797                          * shared between multiple process leaders.
2798                          */
2799                         fdp = td->td_proc->p_fd;
2800                         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2801                         for (fdtol = fdtol->fdl_next;
2802                             fdtol != td->td_proc->p_fdtol;
2803                             fdtol = fdtol->fdl_next) {
2804                                 if ((fdtol->fdl_leader->p_flag &
2805                                     P_ADVLOCK) == 0)
2806                                         continue;
2807                                 fdtol->fdl_holdcount++;
2808                                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2809                                 lf.l_whence = SEEK_SET;
2810                                 lf.l_start = 0;
2811                                 lf.l_len = 0;
2812                                 lf.l_type = F_UNLCK;
2813                                 vp = fp->f_vnode;
2814                                 (void) VOP_ADVLOCK(vp,
2815                                     (caddr_t)fdtol->fdl_leader, F_UNLCK, &lf,
2816                                     F_POSIX);
2817                                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
2818                                 fdtol->fdl_holdcount--;
2819                                 if (fdtol->fdl_holdcount == 0 &&
2820                                     fdtol->fdl_wakeup != 0) {
2821                                         fdtol->fdl_wakeup = 0;
2822                                         wakeup(fdtol);
2823                                 }
2824                         }
2825                         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2826                 }
2827         }
2828         return (fdrop_close(fp, td));
2829 }
2830
2831 /*
2832  * Hack for file descriptor passing code.
2833  */
2834 void
2835 closef_nothread(struct file *fp)
2836 {
2837
2838         fdrop(fp, NULL);
2839 }
2840
2841 /*
2842  * Initialize the file pointer with the specified properties.
2843  *
2844  * The ops are set with release semantics to be certain that the flags, type,
2845  * and data are visible when ops is.  This is to prevent ops methods from being
2846  * called with bad data.
2847  */
2848 void
2849 finit(struct file *fp, u_int flag, short type, void *data, struct fileops *ops)
2850 {
2851         fp->f_data = data;
2852         fp->f_flag = flag;
2853         fp->f_type = type;
2854         atomic_store_rel_ptr((volatile uintptr_t *)&fp->f_ops, (uintptr_t)ops);
2855 }
2856
2857 void
2858 finit_vnode(struct file *fp, u_int flag, void *data, struct fileops *ops)
2859 {
2860         fp->f_seqcount[UIO_READ] = 1;
2861         fp->f_seqcount[UIO_WRITE] = 1;
2862         finit(fp, (flag & FMASK) | (fp->f_flag & FHASLOCK), DTYPE_VNODE,
2863             data, ops);
2864 }
2865
2866 int
2867 fget_cap_locked(struct filedesc *fdp, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
2868     struct file **fpp, struct filecaps *havecapsp)
2869 {
2870         struct filedescent *fde;
2871         int error;
2872
2873         FILEDESC_LOCK_ASSERT(fdp);
2874
2875         fde = fdeget_locked(fdp, fd);
2876         if (fde == NULL) {
2877                 error = EBADF;
2878                 goto out;
2879         }
2880
2881 #ifdef CAPABILITIES
2882         error = cap_check(cap_rights_fde_inline(fde), needrightsp);
2883         if (error != 0)
2884                 goto out;
2885 #endif
2886
2887         if (havecapsp != NULL)
2888                 filecaps_copy(&fde->fde_caps, havecapsp, true);
2889
2890         *fpp = fde->fde_file;
2891
2892         error = 0;
2893 out:
2894         return (error);
2895 }
2896
2897 int
2898 fget_cap(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
2899     struct file **fpp, struct filecaps *havecapsp)
2900 {
2901         struct filedesc *fdp = td->td_proc->p_fd;
2902         int error;
2903 #ifndef CAPABILITIES
2904         error = fget_unlocked(fdp, fd, needrightsp, fpp);
2905         if (havecapsp != NULL && error == 0)
2906                 filecaps_fill(havecapsp);
2907 #else
2908         struct file *fp;
2909         seqc_t seq;
2910
2911         *fpp = NULL;
2912         for (;;) {
2913                 error = fget_unlocked_seq(fdp, fd, needrightsp, &fp, &seq);
2914                 if (error != 0)
2915                         return (error);
2916
2917                 if (havecapsp != NULL) {
2918                         if (!filecaps_copy(&fdp->fd_ofiles[fd].fde_caps,
2919                             havecapsp, false)) {
2920                                 fdrop(fp, td);
2921                                 goto get_locked;
2922                         }
2923                 }
2924
2925                 if (!fd_modified(fdp, fd, seq))
2926                         break;
2927                 fdrop(fp, td);
2928         }
2929
2930         *fpp = fp;
2931         return (0);
2932
2933 get_locked:
2934         FILEDESC_SLOCK(fdp);
2935         error = fget_cap_locked(fdp, fd, needrightsp, fpp, havecapsp);
2936         if (error == 0 && !fhold(*fpp))
2937                 error = EBADF;
2938         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2939 #endif
2940         return (error);
2941 }
2942
2943 #ifdef CAPABILITIES
2944 int
2945 fgetvp_lookup_smr(int fd, struct nameidata *ndp, struct vnode **vpp, bool *fsearch)
2946 {
2947         const struct filedescent *fde;
2948         const struct fdescenttbl *fdt;
2949         struct filedesc *fdp;
2950         struct file *fp;
2951         struct vnode *vp;
2952         const cap_rights_t *haverights;
2953         cap_rights_t rights;
2954         seqc_t seq;
2955
2956         VFS_SMR_ASSERT_ENTERED();
2957
2958         rights = *ndp->ni_rightsneeded;
2959         cap_rights_set_one(&rights, CAP_LOOKUP);
2960
2961         fdp = curproc->p_fd;
2962         fdt = fdp->fd_files;
2963         if (__predict_false((u_int)fd >= fdt->fdt_nfiles))
2964                 return (EBADF);
2965         seq = seqc_read_notmodify(fd_seqc(fdt, fd));
2966         fde = &fdt->fdt_ofiles[fd];
2967         haverights = cap_rights_fde_inline(fde);
2968         fp = fde->fde_file;
2969         if (__predict_false(fp == NULL))
2970                 return (EAGAIN);
2971         if (__predict_false(cap_check_inline_transient(haverights, &rights)))
2972                 return (EAGAIN);
2973         *fsearch = ((fp->f_flag & FSEARCH) != 0);
2974         vp = fp->f_vnode;
2975         if (__predict_false(vp == NULL || vp->v_type != VDIR)) {
2976                 return (EAGAIN);
2977         }
2978         if (!filecaps_copy(&fde->fde_caps, &ndp->ni_filecaps, false)) {
2979                 return (EAGAIN);
2980         }
2981         /*
2982          * Use an acquire barrier to force re-reading of fdt so it is
2983          * refreshed for verification.
2984          */
2985         atomic_thread_fence_acq();
2986         fdt = fdp->fd_files;
2987         if (__predict_false(!seqc_consistent_nomb(fd_seqc(fdt, fd), seq)))
2988                 return (EAGAIN);
2989         /*
2990          * If file descriptor doesn't have all rights,
2991          * all lookups relative to it must also be
2992          * strictly relative.
2993          *
2994          * Not yet supported by fast path.
2995          */
2996         CAP_ALL(&rights);
2997         if (!cap_rights_contains(&ndp->ni_filecaps.fc_rights, &rights) ||
2998             ndp->ni_filecaps.fc_fcntls != CAP_FCNTL_ALL ||
2999             ndp->ni_filecaps.fc_nioctls != -1) {
3000 #ifdef notyet
3001                 ndp->ni_lcf |= NI_LCF_STRICTRELATIVE;
3002 #else
3003                 return (EAGAIN);
3004 #endif
3005         }
3006         *vpp = vp;
3007         return (0);
3008 }
3009 #else
3010 int
3011 fgetvp_lookup_smr(int fd, struct nameidata *ndp, struct vnode **vpp, bool *fsearch)
3012 {
3013         const struct fdescenttbl *fdt;
3014         struct filedesc *fdp;
3015         struct file *fp;
3016         struct vnode *vp;
3017
3018         VFS_SMR_ASSERT_ENTERED();
3019
3020         fdp = curproc->p_fd;
3021         fdt = fdp->fd_files;
3022         if (__predict_false((u_int)fd >= fdt->fdt_nfiles))
3023                 return (EBADF);
3024         fp = fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file;
3025         if (__predict_false(fp == NULL))
3026                 return (EAGAIN);
3027         *fsearch = ((fp->f_flag & FSEARCH) != 0);
3028         vp = fp->f_vnode;
3029         if (__predict_false(vp == NULL || vp->v_type != VDIR)) {
3030                 return (EAGAIN);
3031         }
3032         /*
3033          * Use an acquire barrier to force re-reading of fdt so it is
3034          * refreshed for verification.
3035          */
3036         atomic_thread_fence_acq();
3037         fdt = fdp->fd_files;
3038         if (__predict_false(fp != fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file))
3039                 return (EAGAIN);
3040         filecaps_fill(&ndp->ni_filecaps);
3041         *vpp = vp;
3042         return (0);
3043 }
3044 #endif
3045
3046 int
3047 fget_unlocked_seq(struct filedesc *fdp, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
3048     struct file **fpp, seqc_t *seqp)
3049 {
3050 #ifdef CAPABILITIES
3051         const struct filedescent *fde;
3052 #endif
3053         const struct fdescenttbl *fdt;
3054         struct file *fp;
3055 #ifdef CAPABILITIES
3056         seqc_t seq;
3057         cap_rights_t haverights;
3058         int error;
3059 #endif
3060
3061         fdt = fdp->fd_files;
3062         if (__predict_false((u_int)fd >= fdt->fdt_nfiles))
3063                 return (EBADF);
3064         /*
3065          * Fetch the descriptor locklessly.  We avoid fdrop() races by
3066          * never raising a refcount above 0.  To accomplish this we have
3067          * to use a cmpset loop rather than an atomic_add.  The descriptor
3068          * must be re-verified once we acquire a reference to be certain
3069          * that the identity is still correct and we did not lose a race
3070          * due to preemption.
3071          */
3072         for (;;) {
3073 #ifdef CAPABILITIES
3074                 seq = seqc_read_notmodify(fd_seqc(fdt, fd));
3075                 fde = &fdt->fdt_ofiles[fd];
3076                 haverights = *cap_rights_fde_inline(fde);
3077                 fp = fde->fde_file;
3078                 if (!seqc_consistent(fd_seqc(fdt, fd), seq))
3079                         continue;
3080 #else
3081                 fp = fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file;
3082 #endif
3083                 if (fp == NULL)
3084                         return (EBADF);
3085 #ifdef CAPABILITIES
3086                 error = cap_check_inline(&haverights, needrightsp);
3087                 if (error != 0)
3088                         return (error);
3089 #endif
3090                 if (__predict_false(!refcount_acquire_if_not_zero(&fp->f_count))) {
3091                         /*
3092                          * Force a reload. Other thread could reallocate the
3093                          * table before this fd was closed, so it is possible
3094                          * that there is a stale fp pointer in cached version.
3095                          */
3096                         fdt = atomic_load_ptr(&fdp->fd_files);
3097                         continue;
3098                 }
3099                 /*
3100                  * Use an acquire barrier to force re-reading of fdt so it is
3101                  * refreshed for verification.
3102                  */
3103                 atomic_thread_fence_acq();
3104                 fdt = fdp->fd_files;
3105 #ifdef  CAPABILITIES
3106                 if (seqc_consistent_nomb(fd_seqc(fdt, fd), seq))
3107 #else
3108                 if (fp == fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file)
3109 #endif
3110                         break;
3111                 fdrop(fp, curthread);
3112         }
3113         *fpp = fp;
3114         if (seqp != NULL) {
3115 #ifdef CAPABILITIES
3116                 *seqp = seq;
3117 #endif
3118         }
3119         return (0);
3120 }
3121
3122 /*
3123  * See the comments in fget_unlocked_seq for an explanation of how this works.
3124  *
3125  * This is a simplified variant which bails out to the aforementioned routine
3126  * if anything goes wrong. In practice this only happens when userspace is
3127  * racing with itself.
3128  */
3129 int
3130 fget_unlocked(struct filedesc *fdp, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
3131     struct file **fpp)
3132 {
3133 #ifdef CAPABILITIES
3134         const struct filedescent *fde;
3135 #endif
3136         const struct fdescenttbl *fdt;
3137         struct file *fp;
3138 #ifdef CAPABILITIES
3139         seqc_t seq;
3140         const cap_rights_t *haverights;
3141 #endif
3142
3143         fdt = fdp->fd_files;
3144         if (__predict_false((u_int)fd >= fdt->fdt_nfiles))
3145                 return (EBADF);
3146 #ifdef CAPABILITIES
3147         seq = seqc_read_notmodify(fd_seqc(fdt, fd));
3148         fde = &fdt->fdt_ofiles[fd];
3149         haverights = cap_rights_fde_inline(fde);
3150         fp = fde->fde_file;
3151 #else
3152         fp = fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file;
3153 #endif
3154         if (__predict_false(fp == NULL))
3155                 goto out_fallback;
3156 #ifdef CAPABILITIES
3157         if (__predict_false(cap_check_inline_transient(haverights, needrightsp)))
3158                 goto out_fallback;
3159 #endif
3160         if (__predict_false(!refcount_acquire_if_not_zero(&fp->f_count)))
3161                 goto out_fallback;
3162
3163         /*
3164          * Use an acquire barrier to force re-reading of fdt so it is
3165          * refreshed for verification.
3166          */
3167         atomic_thread_fence_acq();
3168         fdt = fdp->fd_files;
3169 #ifdef  CAPABILITIES
3170         if (__predict_false(!seqc_consistent_nomb(fd_seqc(fdt, fd), seq)))
3171 #else
3172         if (__predict_false(fp != fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file))
3173 #endif
3174                 goto out_fdrop;
3175         *fpp = fp;
3176         return (0);
3177 out_fdrop:
3178         fdrop(fp, curthread);
3179 out_fallback:
3180         return (fget_unlocked_seq(fdp, fd, needrightsp, fpp, NULL));
3181 }
3182
3183 /*
3184  * Translate fd -> file when the caller guarantees the file descriptor table
3185  * can't be changed by others.
3186  *
3187  * Note this does not mean the file object itself is only visible to the caller,
3188  * merely that it wont disappear without having to be referenced.
3189  *
3190  * Must be paired with fput_only_user.
3191  */
3192 #ifdef  CAPABILITIES
3193 int
3194 fget_only_user(struct filedesc *fdp, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
3195     struct file **fpp)
3196 {
3197         const struct filedescent *fde;
3198         const struct fdescenttbl *fdt;
3199         const cap_rights_t *haverights;
3200         struct file *fp;
3201         int error;
3202
3203         MPASS(FILEDESC_IS_ONLY_USER(fdp));
3204
3205         if (__predict_false(fd >= fdp->fd_nfiles))
3206                 return (EBADF);
3207
3208         fdt = fdp->fd_files;
3209         fde = &fdt->fdt_ofiles[fd];
3210         fp = fde->fde_file;
3211         if (__predict_false(fp == NULL))
3212                 return (EBADF);
3213         MPASS(refcount_load(&fp->f_count) > 0);
3214         haverights = cap_rights_fde_inline(fde);
3215         error = cap_check_inline(haverights, needrightsp);
3216         if (__predict_false(error != 0))
3217                 return (error);
3218         *fpp = fp;
3219         return (0);
3220 }
3221 #else
3222 int
3223 fget_only_user(struct filedesc *fdp, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
3224     struct file **fpp)
3225 {
3226         struct file *fp;
3227
3228         MPASS(FILEDESC_IS_ONLY_USER(fdp));
3229
3230         if (__predict_false(fd >= fdp->fd_nfiles))
3231                 return (EBADF);
3232
3233         fp = fdp->fd_ofiles[fd].fde_file;
3234         if (__predict_false(fp == NULL))
3235                 return (EBADF);
3236
3237         MPASS(refcount_load(&fp->f_count) > 0);
3238         *fpp = fp;
3239         return (0);
3240 }
3241 #endif
3242
3243 /*
3244  * Extract the file pointer associated with the specified descriptor for the
3245  * current user process.
3246  *
3247  * If the descriptor doesn't exist or doesn't match 'flags', EBADF is
3248  * returned.
3249  *
3250  * File's rights will be checked against the capability rights mask.
3251  *
3252  * If an error occurred the non-zero error is returned and *fpp is set to
3253  * NULL.  Otherwise *fpp is held and set and zero is returned.  Caller is
3254  * responsible for fdrop().
3255  */
3256 static __inline int
3257 _fget(struct thread *td, int fd, struct file **fpp, int flags,
3258     cap_rights_t *needrightsp)
3259 {
3260         struct filedesc *fdp;
3261         struct file *fp;
3262         int error;
3263
3264         *fpp = NULL;
3265         fdp = td->td_proc->p_fd;
3266         error = fget_unlocked(fdp, fd, needrightsp, &fp);
3267         if (__predict_false(error != 0))
3268                 return (error);
3269         if (__predict_false(fp->f_ops == &badfileops)) {
3270                 fdrop(fp, td);
3271                 return (EBADF);
3272         }
3273
3274         /*
3275          * FREAD and FWRITE failure return EBADF as per POSIX.
3276          */
3277         error = 0;
3278         switch (flags) {
3279         case FREAD:
3280         case FWRITE:
3281                 if ((fp->f_flag & flags) == 0)
3282                         error = EBADF;
3283                 break;
3284         case FEXEC:
3285                 if ((fp->f_flag & (FREAD | FEXEC)) == 0 ||
3286                     ((fp->f_flag & FWRITE) != 0))
3287                         error = EBADF;
3288                 break;
3289         case 0:
3290                 break;
3291         default:
3292                 KASSERT(0, ("wrong flags"));
3293         }
3294
3295         if (error != 0) {
3296                 fdrop(fp, td);
3297                 return (error);
3298         }
3299
3300         *fpp = fp;
3301         return (0);
3302 }
3303
3304 int
3305 fget(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct file **fpp)
3306 {
3307
3308         return (_fget(td, fd, fpp, 0, rightsp));
3309 }
3310
3311 int
3312 fget_mmap(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, vm_prot_t *maxprotp,
3313     struct file **fpp)
3314 {
3315         int error;
3316 #ifndef CAPABILITIES
3317         error = _fget(td, fd, fpp, 0, rightsp);
3318         if (maxprotp != NULL)
3319                 *maxprotp = VM_PROT_ALL;
3320         return (error);
3321 #else
3322         cap_rights_t fdrights;
3323         struct filedesc *fdp;
3324         struct file *fp;
3325         seqc_t seq;
3326
3327         *fpp = NULL;
3328         fdp = td->td_proc->p_fd;
3329         MPASS(cap_rights_is_set(rightsp, CAP_MMAP));
3330         for (;;) {
3331                 error = fget_unlocked_seq(fdp, fd, rightsp, &fp, &seq);
3332                 if (__predict_false(error != 0))
3333                         return (error);
3334                 if (__predict_false(fp->f_ops == &badfileops)) {
3335                         fdrop(fp, td);
3336                         return (EBADF);
3337                 }
3338                 if (maxprotp != NULL)
3339                         fdrights = *cap_rights(fdp, fd);
3340                 if (!fd_modified(fdp, fd, seq))
3341                         break;
3342                 fdrop(fp, td);
3343         }
3344
3345         /*
3346          * If requested, convert capability rights to access flags.
3347          */
3348         if (maxprotp != NULL)
3349                 *maxprotp = cap_rights_to_vmprot(&fdrights);
3350         *fpp = fp;
3351         return (0);
3352 #endif
3353 }
3354
3355 int
3356 fget_read(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct file **fpp)
3357 {
3358
3359         return (_fget(td, fd, fpp, FREAD, rightsp));
3360 }
3361
3362 int
3363 fget_write(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct file **fpp)
3364 {
3365
3366         return (_fget(td, fd, fpp, FWRITE, rightsp));
3367 }
3368
3369 int
3370 fget_fcntl(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, int needfcntl,
3371     struct file **fpp)
3372 {
3373         struct filedesc *fdp = td->td_proc->p_fd;
3374 #ifndef CAPABILITIES
3375         return (fget_unlocked(fdp, fd, rightsp, fpp));
3376 #else
3377         struct file *fp;
3378         int error;
3379         seqc_t seq;
3380
3381         *fpp = NULL;
3382         MPASS(cap_rights_is_set(rightsp, CAP_FCNTL));
3383         for (;;) {
3384                 error = fget_unlocked_seq(fdp, fd, rightsp, &fp, &seq);
3385                 if (error != 0)
3386                         return (error);
3387                 error = cap_fcntl_check(fdp, fd, needfcntl);
3388                 if (!fd_modified(fdp, fd, seq))
3389                         break;
3390                 fdrop(fp, td);
3391         }
3392         if (error != 0) {
3393                 fdrop(fp, td);
3394                 return (error);
3395         }
3396         *fpp = fp;
3397         return (0);
3398 #endif
3399 }
3400
3401 /*
3402  * Like fget() but loads the underlying vnode, or returns an error if the
3403  * descriptor does not represent a vnode.  Note that pipes use vnodes but
3404  * never have VM objects.  The returned vnode will be vref()'d.
3405  *
3406  * XXX: what about the unused flags ?
3407  */
3408 static __inline int
3409 _fgetvp(struct thread *td, int fd, int flags, cap_rights_t *needrightsp,
3410     struct vnode **vpp)
3411 {
3412         struct file *fp;
3413         int error;
3414
3415         *vpp = NULL;
3416         error = _fget(td, fd, &fp, flags, needrightsp);
3417         if (error != 0)
3418                 return (error);
3419         if (fp->f_vnode == NULL) {
3420                 error = EINVAL;
3421         } else {
3422                 *vpp = fp->f_vnode;
3423                 vrefact(*vpp);
3424         }
3425         fdrop(fp, td);
3426
3427         return (error);
3428 }
3429
3430 int
3431 fgetvp(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct vnode **vpp)
3432 {
3433
3434         return (_fgetvp(td, fd, 0, rightsp, vpp));
3435 }
3436
3437 int
3438 fgetvp_rights(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
3439     struct filecaps *havecaps, struct vnode **vpp)
3440 {
3441         struct filecaps caps;
3442         struct file *fp;
3443         int error;
3444
3445         error = fget_cap(td, fd, needrightsp, &fp, &caps);
3446         if (error != 0)
3447                 return (error);
3448         if (fp->f_ops == &badfileops) {
3449                 error = EBADF;
3450                 goto out;
3451         }
3452         if (fp->f_vnode == NULL) {
3453                 error = EINVAL;
3454                 goto out;
3455         }
3456
3457         *havecaps = caps;
3458         *vpp = fp->f_vnode;
3459         vrefact(*vpp);
3460         fdrop(fp, td);
3461
3462         return (0);
3463 out:
3464         filecaps_free(&caps);
3465         fdrop(fp, td);
3466         return (error);
3467 }
3468
3469 int
3470 fgetvp_read(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct vnode **vpp)
3471 {
3472
3473         return (_fgetvp(td, fd, FREAD, rightsp, vpp));
3474 }
3475
3476 int
3477 fgetvp_exec(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct vnode **vpp)
3478 {
3479
3480         return (_fgetvp(td, fd, FEXEC, rightsp, vpp));
3481 }
3482
3483 #ifdef notyet
3484 int
3485 fgetvp_write(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp,
3486     struct vnode **vpp)
3487 {
3488
3489         return (_fgetvp(td, fd, FWRITE, rightsp, vpp));
3490 }
3491 #endif
3492
3493 /*
3494  * Handle the last reference to a file being closed.
3495  *
3496  * Without the noinline attribute clang keeps inlining the func thorough this
3497  * file when fdrop is used.
3498  */
3499 int __noinline
3500 _fdrop(struct file *fp, struct thread *td)
3501 {
3502         int error;
3503 #ifdef INVARIANTS
3504         int count;
3505
3506         count = refcount_load(&fp->f_count);
3507         if (count != 0)
3508                 panic("fdrop: fp %p count %d", fp, count);
3509 #endif
3510         error = fo_close(fp, td);
3511         atomic_subtract_int(&openfiles, 1);
3512         crfree(fp->f_cred);
3513         free(fp->f_advice, M_FADVISE);
3514         uma_zfree(file_zone, fp);
3515
3516         return (error);
3517 }
3518
3519 /*
3520  * Apply an advisory lock on a file descriptor.
3521  *
3522  * Just attempt to get a record lock of the requested type on the entire file
3523  * (l_whence = SEEK_SET, l_start = 0, l_len = 0).
3524  */
3525 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
3526 struct flock_args {
3527         int     fd;
3528         int     how;
3529 };
3530 #endif
3531 /* ARGSUSED */
3532 int
3533 sys_flock(struct thread *td, struct flock_args *uap)
3534 {
3535         struct file *fp;
3536         struct vnode *vp;
3537         struct flock lf;
3538         int error;
3539
3540         error = fget(td, uap->fd, &cap_flock_rights, &fp);
3541         if (error != 0)
3542                 return (error);
3543         if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
3544                 fdrop(fp, td);
3545                 return (EOPNOTSUPP);
3546         }
3547
3548         vp = fp->f_vnode;
3549         lf.l_whence = SEEK_SET;
3550         lf.l_start = 0;
3551         lf.l_len = 0;
3552         if (uap->how & LOCK_UN) {
3553                 lf.l_type = F_UNLCK;
3554                 atomic_clear_int(&fp->f_flag, FHASLOCK);
3555                 error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_UNLCK, &lf, F_FLOCK);
3556                 goto done2;
3557         }
3558         if (uap->how & LOCK_EX)
3559                 lf.l_type = F_WRLCK;
3560         else if (uap->how & LOCK_SH)
3561                 lf.l_type = F_RDLCK;
3562         else {
3563                 error = EBADF;
3564                 goto done2;
3565         }
3566         atomic_set_int(&fp->f_flag, FHASLOCK);
3567         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_SETLK, &lf,
3568             (uap->how & LOCK_NB) ? F_FLOCK : F_FLOCK | F_WAIT);
3569 done2:
3570         fdrop(fp, td);
3571         return (error);
3572 }
3573 /*
3574  * Duplicate the specified descriptor to a free descriptor.
3575  */
3576 int
3577 dupfdopen(struct thread *td, struct filedesc *fdp, int dfd, int mode,
3578     int openerror, int *indxp)
3579 {
3580         struct filedescent *newfde, *oldfde;
3581         struct file *fp;
3582         u_long *ioctls;
3583         int error, indx;
3584
3585         KASSERT(openerror == ENODEV || openerror == ENXIO,
3586             ("unexpected error %d in %s", openerror, __func__));
3587
3588         /*
3589          * If the to-be-dup'd fd number is greater than the allowed number
3590          * of file descriptors, or the fd to be dup'd has already been
3591          * closed, then reject.
3592          */
3593         FILEDESC_XLOCK(fdp);
3594         if ((fp = fget_locked(fdp, dfd)) == NULL) {
3595                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3596                 return (EBADF);
3597         }
3598
3599         error = fdalloc(td, 0, &indx);
3600         if (error != 0) {
3601                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3602                 return (error);
3603         }
3604
3605         /*
3606          * There are two cases of interest here.
3607          *
3608          * For ENODEV simply dup (dfd) to file descriptor (indx) and return.
3609          *
3610          * For ENXIO steal away the file structure from (dfd) and store it in
3611          * (indx).  (dfd) is effectively closed by this operation.
3612          */
3613         switch (openerror) {
3614         case ENODEV:
3615                 /*
3616                  * Check that the mode the file is being opened for is a
3617                  * subset of the mode of the existing descriptor.
3618                  */
3619                 if (((mode & (FREAD|FWRITE)) | fp->f_flag) != fp->f_flag) {
3620                         fdunused(fdp, indx);
3621                         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3622                         return (EACCES);
3623                 }
3624                 if (!fhold(fp)) {
3625                         fdunused(fdp, indx);
3626                         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3627                         return (EBADF);
3628                 }
3629                 newfde = &fdp->fd_ofiles[indx];
3630                 oldfde = &fdp->fd_ofiles[dfd];
3631                 ioctls = filecaps_copy_prep(&oldfde->fde_caps);
3632 #ifdef CAPABILITIES
3633                 seqc_write_begin(&newfde->fde_seqc);
3634 #endif
3635                 memcpy(newfde, oldfde, fde_change_size);
3636                 filecaps_copy_finish(&oldfde->fde_caps, &newfde->fde_caps,
3637                     ioctls);
3638 #ifdef CAPABILITIES
3639                 seqc_write_end(&newfde->fde_seqc);
3640 #endif
3641                 break;
3642         case ENXIO:
3643                 /*
3644                  * Steal away the file pointer from dfd and stuff it into indx.
3645                  */
3646                 newfde = &fdp->fd_ofiles[indx];
3647                 oldfde = &fdp->fd_ofiles[dfd];
3648 #ifdef CAPABILITIES
3649                 seqc_write_begin(&newfde->fde_seqc);
3650 #endif
3651                 memcpy(newfde, oldfde, fde_change_size);
3652                 oldfde->fde_file = NULL;
3653                 fdunused(fdp, dfd);
3654 #ifdef CAPABILITIES
3655                 seqc_write_end(&newfde->fde_seqc);
3656 #endif
3657                 break;
3658         }
3659         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3660         *indxp = indx;
3661         return (0);
3662 }
3663
3664 /*
3665  * This sysctl determines if we will allow a process to chroot(2) if it
3666  * has a directory open:
3667  *      0: disallowed for all processes.
3668  *      1: allowed for processes that were not already chroot(2)'ed.
3669  *      2: allowed for all processes.
3670  */
3671
3672 static int chroot_allow_open_directories = 1;
3673
3674 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, chroot_allow_open_directories, CTLFLAG_RW,
3675     &chroot_allow_open_directories, 0,
3676     "Allow a process to chroot(2) if it has a directory open");
3677
3678 /*
3679  * Helper function for raised chroot(2) security function:  Refuse if
3680  * any filedescriptors are open directories.
3681  */
3682 static int
3683 chroot_refuse_vdir_fds(struct filedesc *fdp)
3684 {
3685         struct vnode *vp;
3686         struct file *fp;
3687         int fd, lastfile;
3688
3689         FILEDESC_LOCK_ASSERT(fdp);
3690
3691         lastfile = fdlastfile(fdp);
3692         for (fd = 0; fd <= lastfile; fd++) {
3693                 fp = fget_locked(fdp, fd);
3694                 if (fp == NULL)
3695                         continue;
3696                 if (fp->f_type == DTYPE_VNODE) {
3697                         vp = fp->f_vnode;
3698                         if (vp->v_type == VDIR)
3699                                 return (EPERM);
3700                 }
3701         }
3702         return (0);
3703 }
3704
3705 static void
3706 pwd_fill(struct pwd *oldpwd, struct pwd *newpwd)
3707 {
3708
3709         if (newpwd->pwd_cdir == NULL && oldpwd->pwd_cdir != NULL) {
3710                 vrefact(oldpwd->pwd_cdir);
3711                 newpwd->pwd_cdir = oldpwd->pwd_cdir;
3712         }
3713
3714         if (newpwd->pwd_rdir == NULL && oldpwd->pwd_rdir != NULL) {
3715                 vrefact(oldpwd->pwd_rdir);
3716                 newpwd->pwd_rdir = oldpwd->pwd_rdir;
3717         }
3718
3719         if (newpwd->pwd_jdir == NULL && oldpwd->pwd_jdir != NULL) {
3720                 vrefact(oldpwd->pwd_jdir);
3721                 newpwd->pwd_jdir = oldpwd->pwd_jdir;
3722         }
3723 }
3724
3725 struct pwd *
3726 pwd_hold_pwddesc(struct pwddesc *pdp)
3727 {
3728         struct pwd *pwd;
3729
3730         PWDDESC_ASSERT_XLOCKED(pdp);
3731         pwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3732         if (pwd != NULL)
3733                 refcount_acquire(&pwd->pwd_refcount);
3734         return (pwd);
3735 }
3736
3737 bool
3738 pwd_hold_smr(struct pwd *pwd)
3739 {
3740
3741         MPASS(pwd != NULL);
3742         if (__predict_true(refcount_acquire_if_not_zero(&pwd->pwd_refcount))) {
3743                 return (true);
3744         }
3745         return (false);
3746 }
3747
3748 struct pwd *
3749 pwd_hold(struct thread *td)
3750 {
3751         struct pwddesc *pdp;
3752         struct pwd *pwd;
3753
3754         pdp = td->td_proc->p_pd;
3755
3756         vfs_smr_enter();
3757         pwd = vfs_smr_entered_load(&pdp->pd_pwd);
3758         if (pwd_hold_smr(pwd)) {
3759                 vfs_smr_exit();
3760                 return (pwd);
3761         }
3762         vfs_smr_exit();
3763         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3764         pwd = pwd_hold_pwddesc(pdp);
3765         MPASS(pwd != NULL);
3766         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3767         return (pwd);
3768 }
3769
3770 static struct pwd *
3771 pwd_alloc(void)
3772 {
3773         struct pwd *pwd;
3774
3775         pwd = uma_zalloc_smr(pwd_zone, M_WAITOK);
3776         bzero(pwd, sizeof(*pwd));
3777         refcount_init(&pwd->pwd_refcount, 1);
3778         return (pwd);
3779 }
3780
3781 void
3782 pwd_drop(struct pwd *pwd)
3783 {
3784
3785         if (!refcount_release(&pwd->pwd_refcount))
3786                 return;
3787
3788         if (pwd->pwd_cdir != NULL)
3789                 vrele(pwd->pwd_cdir);
3790         if (pwd->pwd_rdir != NULL)
3791                 vrele(pwd->pwd_rdir);
3792         if (pwd->pwd_jdir != NULL)
3793                 vrele(pwd->pwd_jdir);
3794         uma_zfree_smr(pwd_zone, pwd);
3795 }
3796
3797 /*
3798 * The caller is responsible for invoking priv_check() and
3799 * mac_vnode_check_chroot() to authorize this operation.
3800 */
3801 int
3802 pwd_chroot(struct thread *td, struct vnode *vp)
3803 {
3804         struct pwddesc *pdp;
3805         struct filedesc *fdp;
3806         struct pwd *newpwd, *oldpwd;
3807         int error;
3808
3809         fdp = td->td_proc->p_fd;
3810         pdp = td->td_proc->p_pd;
3811         newpwd = pwd_alloc();
3812         FILEDESC_SLOCK(fdp);
3813         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3814         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3815         if (chroot_allow_open_directories == 0 ||
3816             (chroot_allow_open_directories == 1 &&
3817             oldpwd->pwd_rdir != rootvnode)) {
3818                 error = chroot_refuse_vdir_fds(fdp);
3819                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
3820                 if (error != 0) {
3821                         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3822                         pwd_drop(newpwd);
3823                         return (error);
3824                 }
3825         } else {
3826                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
3827         }
3828
3829         vrefact(vp);
3830         newpwd->pwd_rdir = vp;
3831         if (oldpwd->pwd_jdir == NULL) {
3832                 vrefact(vp);
3833                 newpwd->pwd_jdir = vp;
3834         }
3835         pwd_fill(oldpwd, newpwd);
3836         pwd_set(pdp, newpwd);
3837         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3838         pwd_drop(oldpwd);
3839         return (0);
3840 }
3841
3842 void
3843 pwd_chdir(struct thread *td, struct vnode *vp)
3844 {
3845         struct pwddesc *pdp;
3846         struct pwd *newpwd, *oldpwd;
3847
3848         VNPASS(vp->v_usecount > 0, vp);
3849
3850         newpwd = pwd_alloc();
3851         pdp = td->td_proc->p_pd;
3852         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3853         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3854         newpwd->pwd_cdir = vp;
3855         pwd_fill(oldpwd, newpwd);
3856         pwd_set(pdp, newpwd);
3857         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3858         pwd_drop(oldpwd);
3859 }
3860
3861 /*
3862  * jail_attach(2) changes both root and working directories.
3863  */
3864 int
3865 pwd_chroot_chdir(struct thread *td, struct vnode *vp)
3866 {
3867         struct pwddesc *pdp;
3868         struct filedesc *fdp;
3869         struct pwd *newpwd, *oldpwd;
3870         int error;
3871
3872         fdp = td->td_proc->p_fd;
3873         pdp = td->td_proc->p_pd;
3874         newpwd = pwd_alloc();
3875         FILEDESC_SLOCK(fdp);
3876         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3877         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3878         error = chroot_refuse_vdir_fds(fdp);
3879         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
3880         if (error != 0) {
3881                 PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3882                 pwd_drop(newpwd);
3883                 return (error);
3884         }
3885
3886         vrefact(vp);
3887         newpwd->pwd_rdir = vp;
3888         vrefact(vp);
3889         newpwd->pwd_cdir = vp;
3890         if (oldpwd->pwd_jdir == NULL) {
3891                 vrefact(vp);
3892                 newpwd->pwd_jdir = vp;
3893         }
3894         pwd_fill(oldpwd, newpwd);
3895         pwd_set(pdp, newpwd);
3896         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3897         pwd_drop(oldpwd);
3898         return (0);
3899 }
3900
3901 void
3902 pwd_ensure_dirs(void)
3903 {
3904         struct pwddesc *pdp;
3905         struct pwd *oldpwd, *newpwd;
3906
3907         pdp = curproc->p_pd;
3908         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3909         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3910         if (oldpwd->pwd_cdir != NULL && oldpwd->pwd_rdir != NULL) {
3911                 PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3912                 return;
3913         }
3914         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3915
3916         newpwd = pwd_alloc();
3917         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3918         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3919         pwd_fill(oldpwd, newpwd);
3920         if (newpwd->pwd_cdir == NULL) {
3921                 vrefact(rootvnode);
3922                 newpwd->pwd_cdir = rootvnode;
3923         }
3924         if (newpwd->pwd_rdir == NULL) {
3925                 vrefact(rootvnode);
3926                 newpwd->pwd_rdir = rootvnode;
3927         }
3928         pwd_set(pdp, newpwd);
3929         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3930         pwd_drop(oldpwd);
3931 }
3932
3933 void
3934 pwd_set_rootvnode(void)
3935 {
3936         struct pwddesc *pdp;
3937         struct pwd *oldpwd, *newpwd;
3938
3939         pdp = curproc->p_pd;
3940
3941         newpwd = pwd_alloc();
3942         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3943         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3944         vrefact(rootvnode);
3945         newpwd->pwd_cdir = rootvnode;
3946         vrefact(rootvnode);
3947         newpwd->pwd_rdir = rootvnode;
3948         pwd_fill(oldpwd, newpwd);
3949         pwd_set(pdp, newpwd);
3950         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3951         pwd_drop(oldpwd);
3952 }
3953
3954 /*
3955  * Scan all active processes and prisons to see if any of them have a current
3956  * or root directory of `olddp'. If so, replace them with the new mount point.
3957  */
3958 void
3959 mountcheckdirs(struct vnode *olddp, struct vnode *newdp)
3960 {
3961         struct pwddesc *pdp;
3962         struct pwd *newpwd, *oldpwd;
3963         struct prison *pr;
3964         struct proc *p;
3965         int nrele;
3966
3967         if (vrefcnt(olddp) == 1)
3968                 return;
3969         nrele = 0;
3970         newpwd = pwd_alloc();
3971         sx_slock(&allproc_lock);
3972         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
3973                 PROC_LOCK(p);
3974                 pdp = pdhold(p);
3975                 PROC_UNLOCK(p);
3976                 if (pdp == NULL)
3977                         continue;
3978                 PWDDESC_XLOCK(pdp);
3979                 oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3980                 if (oldpwd == NULL ||
3981                     (oldpwd->pwd_cdir != olddp &&
3982                     oldpwd->pwd_rdir != olddp &&
3983                     oldpwd->pwd_jdir != olddp)) {
3984                         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3985                         pddrop(pdp);
3986                         continue;
3987                 }
3988                 if (oldpwd->pwd_cdir == olddp) {
3989                         vrefact(newdp);
3990                         newpwd->pwd_cdir = newdp;
3991                 }
3992                 if (oldpwd->pwd_rdir == olddp) {
3993                         vrefact(newdp);
3994                         newpwd->pwd_rdir = newdp;
3995                 }
3996                 if (oldpwd->pwd_jdir == olddp) {
3997                         vrefact(newdp);
3998                         newpwd->pwd_jdir = newdp;
3999                 }
4000                 pwd_fill(oldpwd, newpwd);
4001                 pwd_set(pdp, newpwd);
4002                 PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4003                 pwd_drop(oldpwd);
4004                 pddrop(pdp);
4005                 newpwd = pwd_alloc();
4006         }
4007         sx_sunlock(&allproc_lock);
4008         pwd_drop(newpwd);
4009         if (rootvnode == olddp) {
4010                 vrefact(newdp);
4011                 rootvnode = newdp;
4012                 nrele++;
4013         }
4014         mtx_lock(&prison0.pr_mtx);
4015         if (prison0.pr_root == olddp) {
4016                 vrefact(newdp);
4017                 prison0.pr_root = newdp;
4018                 nrele++;
4019         }
4020         mtx_unlock(&prison0.pr_mtx);
4021         sx_slock(&allprison_lock);
4022         TAILQ_FOREACH(pr, &allprison, pr_list) {
4023                 mtx_lock(&pr->pr_mtx);
4024                 if (pr->pr_root == olddp) {
4025                         vrefact(newdp);
4026                         pr->pr_root = newdp;
4027                         nrele++;
4028                 }
4029                 mtx_unlock(&pr->pr_mtx);
4030         }
4031         sx_sunlock(&allprison_lock);
4032         while (nrele--)
4033                 vrele(olddp);
4034 }
4035
4036 struct filedesc_to_leader *
4037 filedesc_to_leader_alloc(struct filedesc_to_leader *old, struct filedesc *fdp, struct proc *leader)
4038 {
4039         struct filedesc_to_leader *fdtol;
4040
4041         fdtol = malloc(sizeof(struct filedesc_to_leader),
4042             M_FILEDESC_TO_LEADER, M_WAITOK);
4043         fdtol->fdl_refcount = 1;
4044         fdtol->fdl_holdcount = 0;
4045         fdtol->fdl_wakeup = 0;
4046         fdtol->fdl_leader = leader;
4047         if (old != NULL) {
4048                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
4049                 fdtol->fdl_next = old->fdl_next;
4050                 fdtol->fdl_prev = old;
4051                 old->fdl_next = fdtol;
4052                 fdtol->fdl_next->fdl_prev = fdtol;
4053                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
4054         } else {
4055                 fdtol->fdl_next = fdtol;
4056                 fdtol->fdl_prev = fdtol;
4057         }
4058         return (fdtol);
4059 }
4060
4061 static int
4062 sysctl_kern_proc_nfds(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
4063 {
4064         NDSLOTTYPE *map;
4065         struct filedesc *fdp;
4066         int count, off, minoff;
4067
4068         if (*(int *)arg1 != 0)
4069                 return (EINVAL);
4070
4071         fdp = curproc->p_fd;
4072         count = 0;
4073         FILEDESC_SLOCK(fdp);
4074         map = fdp->fd_map;
4075         off = NDSLOT(fdp->fd_nfiles - 1);
4076         for (minoff = NDSLOT(0); off >= minoff; --off)
4077                 count += bitcountl(map[off]);
4078         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
4079
4080         return (SYSCTL_OUT(req, &count, sizeof(count)));
4081 }
4082
4083 static SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_NFDS, nfds,
4084     CTLFLAG_RD|CTLFLAG_CAPRD|CTLFLAG_MPSAFE, sysctl_kern_proc_nfds,
4085     "Number of open file descriptors");
4086
4087 /*
4088  * Get file structures globally.
4089  */
4090 static int
4091 sysctl_kern_file(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
4092 {
4093         struct xfile xf;
4094         struct filedesc *fdp;
4095         struct file *fp;
4096         struct proc *p;
4097         int error, n, lastfile;
4098
4099         error = sysctl_wire_old_buffer(req, 0);
4100         if (error != 0)
4101                 return (error);
4102         if (req->oldptr == NULL) {
4103                 n = 0;
4104                 sx_slock(&allproc_lock);
4105                 FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
4106                         PROC_LOCK(p);
4107                         if (p->p_state == PRS_NEW) {
4108                                 PROC_UNLOCK(p);
4109                                 continue;
4110                         }
4111                         fdp = fdhold(p);
4112                         PROC_UNLOCK(p);
4113                         if (fdp == NULL)
4114                                 continue;
4115                         /* overestimates sparse tables. */
4116                         n += fdp->fd_nfiles;
4117                         fddrop(fdp);
4118                 }
4119                 sx_sunlock(&allproc_lock);
4120                 return (SYSCTL_OUT(req, 0, n * sizeof(xf)));
4121         }
4122         error = 0;
4123         bzero(&xf, sizeof(xf));
4124         xf.xf_size = sizeof(xf);
4125         sx_slock(&allproc_lock);
4126         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
4127                 PROC_LOCK(p);
4128                 if (p->p_state == PRS_NEW) {
4129                         PROC_UNLOCK(p);
4130                         continue;
4131                 }
4132                 if (p_cansee(req->td, p) != 0) {
4133                         PROC_UNLOCK(p);
4134                         continue;
4135                 }
4136                 xf.xf_pid = p->p_pid;
4137                 xf.xf_uid = p->p_ucred->cr_uid;
4138                 fdp = fdhold(p);
4139                 PROC_UNLOCK(p);
4140                 if (fdp == NULL)
4141                         continue;
4142                 FILEDESC_SLOCK(fdp);
4143                 lastfile = fdlastfile(fdp);
4144                 for (n = 0; refcount_load(&fdp->fd_refcnt) > 0 && n <= lastfile;
4145                     n++) {
4146                         if ((fp = fdp->fd_ofiles[n].fde_file) == NULL)
4147                                 continue;
4148                         xf.xf_fd = n;
4149                         xf.xf_file = (uintptr_t)fp;
4150                         xf.xf_data = (uintptr_t)fp->f_data;
4151                         xf.xf_vnode = (uintptr_t)fp->f_vnode;
4152                         xf.xf_type = (uintptr_t)fp->f_type;
4153                         xf.xf_count = refcount_load(&fp->f_count);
4154                         xf.xf_msgcount = 0;
4155                         xf.xf_offset = foffset_get(fp);
4156                         xf.xf_flag = fp->f_flag;
4157                         error = SYSCTL_OUT(req, &xf, sizeof(xf));
4158                         if (error)
4159                                 break;
4160                 }
4161                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
4162                 fddrop(fdp);
4163                 if (error)
4164                         break;
4165         }
4166         sx_sunlock(&allproc_lock);
4167         return (error);
4168 }
4169
4170 SYSCTL_PROC(_kern, KERN_FILE, file, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE,
4171     0, 0, sysctl_kern_file, "S,xfile", "Entire file table");
4172
4173 #ifdef KINFO_FILE_SIZE
4174 CTASSERT(sizeof(struct kinfo_file) == KINFO_FILE_SIZE);
4175 #endif
4176
4177 static int
4178 xlate_fflags(int fflags)
4179 {
4180         static const struct {
4181                 int     fflag;
4182                 int     kf_fflag;
4183         } fflags_table[] = {
4184                 { FAPPEND, KF_FLAG_APPEND },
4185                 { FASYNC, KF_FLAG_ASYNC },
4186                 { FFSYNC, KF_FLAG_FSYNC },
4187                 { FHASLOCK, KF_FLAG_HASLOCK },
4188                 { FNONBLOCK, KF_FLAG_NONBLOCK },
4189                 { FREAD, KF_FLAG_READ },
4190                 { FWRITE, KF_FLAG_WRITE },
4191                 { O_CREAT, KF_FLAG_CREAT },
4192                 { O_DIRECT, KF_FLAG_DIRECT },
4193                 { O_EXCL, KF_FLAG_EXCL },
4194                 { O_EXEC, KF_FLAG_EXEC },
4195                 { O_EXLOCK, KF_FLAG_EXLOCK },
4196                 { O_NOFOLLOW, KF_FLAG_NOFOLLOW },
4197                 { O_SHLOCK, KF_FLAG_SHLOCK },
4198                 { O_TRUNC, KF_FLAG_TRUNC }
4199         };
4200         unsigned int i;
4201         int kflags;
4202
4203         kflags = 0;
4204         for (i = 0; i < nitems(fflags_table); i++)
4205                 if (fflags & fflags_table[i].fflag)
4206                         kflags |=  fflags_table[i].kf_fflag;
4207         return (kflags);
4208 }
4209
4210 /* Trim unused data from kf_path by truncating the structure size. */
4211 void
4212 pack_kinfo(struct kinfo_file *kif)
4213 {
4214
4215         kif->kf_structsize = offsetof(struct kinfo_file, kf_path) +
4216             strlen(kif->kf_path) + 1;
4217         kif->kf_structsize = roundup(kif->kf_structsize, sizeof(uint64_t));
4218 }
4219
4220 static void
4221 export_file_to_kinfo(struct file *fp, int fd, cap_rights_t *rightsp,
4222     struct kinfo_file *kif, struct filedesc *fdp, int flags)
4223 {
4224         int error;
4225
4226         bzero(kif, sizeof(*kif));
4227
4228         /* Set a default type to allow for empty fill_kinfo() methods. */
4229         kif->kf_type = KF_TYPE_UNKNOWN;
4230         kif->kf_flags = xlate_fflags(fp->f_flag);
4231         if (rightsp != NULL)
4232                 kif->kf_cap_rights = *rightsp;
4233         else
4234                 cap_rights_init_zero(&kif->kf_cap_rights);
4235         kif->kf_fd = fd;
4236         kif->kf_ref_count = refcount_load(&fp->f_count);
4237         kif->kf_offset = foffset_get(fp);
4238
4239         /*
4240          * This may drop the filedesc lock, so the 'fp' cannot be
4241          * accessed after this call.
4242          */
4243         error = fo_fill_kinfo(fp, kif, fdp);
4244         if (error == 0)
4245                 kif->kf_status |= KF_ATTR_VALID;
4246         if ((flags & KERN_FILEDESC_PACK_KINFO) != 0)
4247                 pack_kinfo(kif);
4248         else
4249                 kif->kf_structsize = roundup2(sizeof(*kif), sizeof(uint64_t));
4250 }
4251
4252 static void
4253 export_vnode_to_kinfo(struct vnode *vp, int fd, int fflags,
4254     struct kinfo_file *kif, int flags)
4255 {
4256         int error;
4257
4258         bzero(kif, sizeof(*kif));
4259
4260         kif->kf_type = KF_TYPE_VNODE;
4261         error = vn_fill_kinfo_vnode(vp, kif);
4262         if (error == 0)
4263                 kif->kf_status |= KF_ATTR_VALID;
4264         kif->kf_flags = xlate_fflags(fflags);
4265         cap_rights_init_zero(&kif->kf_cap_rights);
4266         kif->kf_fd = fd;
4267         kif->kf_ref_count = -1;
4268         kif->kf_offset = -1;
4269         if ((flags & KERN_FILEDESC_PACK_KINFO) != 0)
4270                 pack_kinfo(kif);
4271         else
4272                 kif->kf_structsize = roundup2(sizeof(*kif), sizeof(uint64_t));
4273         vrele(vp);
4274 }
4275
4276 struct export_fd_buf {
4277         struct filedesc         *fdp;
4278         struct pwddesc  *pdp;
4279         struct sbuf             *sb;
4280         ssize_t                 remainder;
4281         struct kinfo_file       kif;
4282         int                     flags;
4283 };
4284
4285 static int
4286 export_kinfo_to_sb(struct export_fd_buf *efbuf)
4287 {
4288         struct kinfo_file *kif;
4289
4290         kif = &efbuf->kif;
4291         if (efbuf->remainder != -1) {
4292                 if (efbuf->remainder < kif->kf_structsize) {
4293                         /* Terminate export. */
4294                         efbuf->remainder = 0;
4295                         return (0);
4296                 }
4297                 efbuf->remainder -= kif->kf_structsize;
4298         }
4299         return (sbuf_bcat(efbuf->sb, kif, kif->kf_structsize) == 0 ? 0 : ENOMEM);
4300 }
4301
4302 static int
4303 export_file_to_sb(struct file *fp, int fd, cap_rights_t *rightsp,
4304     struct export_fd_buf *efbuf)
4305 {
4306         int error;
4307
4308         if (efbuf->remainder == 0)
4309                 return (0);
4310         export_file_to_kinfo(fp, fd, rightsp, &efbuf->kif, efbuf->fdp,
4311             efbuf->flags);
4312         FILEDESC_SUNLOCK(efbuf->fdp);
4313         error = export_kinfo_to_sb(efbuf);
4314         FILEDESC_SLOCK(efbuf->fdp);
4315         return (error);
4316 }
4317
4318 static int
4319 export_vnode_to_sb(struct vnode *vp, int fd, int fflags,
4320     struct export_fd_buf *efbuf)
4321 {
4322         int error;
4323
4324         if (efbuf->remainder == 0)
4325                 return (0);
4326         if (efbuf->pdp != NULL)
4327                 PWDDESC_XUNLOCK(efbuf->pdp);
4328         export_vnode_to_kinfo(vp, fd, fflags, &efbuf->kif, efbuf->flags);
4329         error = export_kinfo_to_sb(efbuf);
4330         if (efbuf->pdp != NULL)
4331                 PWDDESC_XLOCK(efbuf->pdp);
4332         return (error);
4333 }
4334
4335 /*
4336  * Store a process file descriptor information to sbuf.
4337  *
4338  * Takes a locked proc as argument, and returns with the proc unlocked.
4339  */
4340 int
4341 kern_proc_filedesc_out(struct proc *p,  struct sbuf *sb, ssize_t maxlen,
4342     int flags)
4343 {
4344         struct file *fp;
4345         struct filedesc *fdp;
4346         struct pwddesc *pdp;
4347         struct export_fd_buf *efbuf;
4348         struct vnode *cttyvp, *textvp, *tracevp;
4349         struct pwd *pwd;
4350         int error, i, lastfile;
4351         cap_rights_t rights;
4352
4353         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
4354
4355         /* ktrace vnode */
4356         tracevp = p->p_tracevp;
4357         if (tracevp != NULL)
4358                 vrefact(tracevp);
4359         /* text vnode */
4360         textvp = p->p_textvp;
4361         if (textvp != NULL)
4362                 vrefact(textvp);
4363         /* Controlling tty. */
4364         cttyvp = NULL;
4365         if (p->p_pgrp != NULL && p->p_pgrp->pg_session != NULL) {
4366                 cttyvp = p->p_pgrp->pg_session->s_ttyvp;
4367                 if (cttyvp != NULL)
4368                         vrefact(cttyvp);
4369         }
4370         fdp = fdhold(p);
4371         pdp = pdhold(p);
4372         PROC_UNLOCK(p);
4373         efbuf = malloc(sizeof(*efbuf), M_TEMP, M_WAITOK);
4374         efbuf->fdp = NULL;
4375         efbuf->pdp = NULL;
4376         efbuf->sb = sb;
4377         efbuf->remainder = maxlen;
4378         efbuf->flags = flags;
4379         if (tracevp != NULL)
4380                 export_vnode_to_sb(tracevp, KF_FD_TYPE_TRACE, FREAD | FWRITE,
4381                     efbuf);
4382         if (textvp != NULL)
4383                 export_vnode_to_sb(textvp, KF_FD_TYPE_TEXT, FREAD, efbuf);
4384         if (cttyvp != NULL)
4385                 export_vnode_to_sb(cttyvp, KF_FD_TYPE_CTTY, FREAD | FWRITE,
4386                     efbuf);
4387         error = 0;
4388         if (pdp == NULL || fdp == NULL)
4389                 goto fail;
4390         efbuf->fdp = fdp;
4391         efbuf->pdp = pdp;
4392         PWDDESC_XLOCK(pdp);
4393         pwd = pwd_hold_pwddesc(pdp);
4394         if (pwd != NULL) {
4395                 /* working directory */
4396                 if (pwd->pwd_cdir != NULL) {
4397                         vrefact(pwd->pwd_cdir);
4398                         export_vnode_to_sb(pwd->pwd_cdir, KF_FD_TYPE_CWD, FREAD, efbuf);
4399                 }
4400                 /* root directory */
4401                 if (pwd->pwd_rdir != NULL) {
4402                         vrefact(pwd->pwd_rdir);
4403                         export_vnode_to_sb(pwd->pwd_rdir, KF_FD_TYPE_ROOT, FREAD, efbuf);
4404                 }
4405                 /* jail directory */
4406                 if (pwd->pwd_jdir != NULL) {
4407                         vrefact(pwd->pwd_jdir);
4408                         export_vnode_to_sb(pwd->pwd_jdir, KF_FD_TYPE_JAIL, FREAD, efbuf);
4409                 }
4410         }
4411         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4412         if (pwd != NULL)
4413                 pwd_drop(pwd);
4414         FILEDESC_SLOCK(fdp);
4415         lastfile = fdlastfile(fdp);
4416         for (i = 0; refcount_load(&fdp->fd_refcnt) > 0 && i <= lastfile; i++) {
4417                 if ((fp = fdp->fd_ofiles[i].fde_file) == NULL)
4418                         continue;
4419 #ifdef CAPABILITIES
4420                 rights = *cap_rights(fdp, i);
4421 #else /* !CAPABILITIES */
4422                 rights = cap_no_rights;
4423 #endif
4424                 /*
4425                  * Create sysctl entry.  It is OK to drop the filedesc
4426                  * lock inside of export_file_to_sb() as we will
4427                  * re-validate and re-evaluate its properties when the
4428                  * loop continues.
4429                  */
4430                 error = export_file_to_sb(fp, i, &rights, efbuf);
4431                 if (error != 0 || efbuf->remainder == 0)
4432                         break;
4433         }
4434         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
4435 fail:
4436         if (fdp != NULL)
4437                 fddrop(fdp);
4438         if (pdp != NULL)
4439                 pddrop(pdp);
4440         free(efbuf, M_TEMP);
4441         return (error);
4442 }
4443
4444 #define FILEDESC_SBUF_SIZE      (sizeof(struct kinfo_file) * 5)
4445
4446 /*
4447  * Get per-process file descriptors for use by procstat(1), et al.
4448  */
4449 static int
4450 sysctl_kern_proc_filedesc(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
4451 {
4452         struct sbuf sb;
4453         struct proc *p;
4454         ssize_t maxlen;
4455         int error, error2, *name;
4456
4457         name = (int *)arg1;
4458
4459         sbuf_new_for_sysctl(&sb, NULL, FILEDESC_SBUF_SIZE, req);
4460         sbuf_clear_flags(&sb, SBUF_INCLUDENUL);
4461         error = pget((pid_t)name[0], PGET_CANDEBUG | PGET_NOTWEXIT, &p);
4462         if (error != 0) {
4463                 sbuf_delete(&sb);
4464                 return (error);
4465         }
4466         maxlen = req->oldptr != NULL ? req->oldlen : -1;
4467         error = kern_proc_filedesc_out(p, &sb, maxlen,
4468             KERN_FILEDESC_PACK_KINFO);
4469         error2 = sbuf_finish(&sb);
4470         sbuf_delete(&sb);
4471         return (error != 0 ? error : error2);
4472 }
4473
4474 #ifdef COMPAT_FREEBSD7
4475 #ifdef KINFO_OFILE_SIZE
4476 CTASSERT(sizeof(struct kinfo_ofile) == KINFO_OFILE_SIZE);
4477 #endif
4478
4479 static void
4480 kinfo_to_okinfo(struct kinfo_file *kif, struct kinfo_ofile *okif)
4481 {
4482
4483         okif->kf_structsize = sizeof(*okif);
4484         okif->kf_type = kif->kf_type;
4485         okif->kf_fd = kif->kf_fd;
4486         okif->kf_ref_count = kif->kf_ref_count;
4487         okif->kf_flags = kif->kf_flags & (KF_FLAG_READ | KF_FLAG_WRITE |
4488             KF_FLAG_APPEND | KF_FLAG_ASYNC | KF_FLAG_FSYNC | KF_FLAG_NONBLOCK |
4489             KF_FLAG_DIRECT | KF_FLAG_HASLOCK);
4490         okif->kf_offset = kif->kf_offset;
4491         if (kif->kf_type == KF_TYPE_VNODE)
4492                 okif->kf_vnode_type = kif->kf_un.kf_file.kf_file_type;
4493         else
4494                 okif->kf_vnode_type = KF_VTYPE_VNON;
4495         strlcpy(okif->kf_path, kif->kf_path, sizeof(okif->kf_path));
4496         if (kif->kf_type == KF_TYPE_SOCKET) {
4497                 okif->kf_sock_domain = kif->kf_un.kf_sock.kf_sock_domain0;
4498                 okif->kf_sock_type = kif->kf_un.kf_sock.kf_sock_type0;
4499                 okif->kf_sock_protocol = kif->kf_un.kf_sock.kf_sock_protocol0;
4500                 okif->kf_sa_local = kif->kf_un.kf_sock.kf_sa_local;
4501                 okif->kf_sa_peer = kif->kf_un.kf_sock.kf_sa_peer;
4502         } else {
4503                 okif->kf_sa_local.ss_family = AF_UNSPEC;
4504                 okif->kf_sa_peer.ss_family = AF_UNSPEC;
4505         }
4506 }
4507
4508 static int
4509 export_vnode_for_osysctl(struct vnode *vp, int type, struct kinfo_file *kif,
4510     struct kinfo_ofile *okif, struct pwddesc *pdp, struct sysctl_req *req)
4511 {
4512         int error;
4513
4514         vrefact(vp);
4515         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4516         export_vnode_to_kinfo(vp, type, 0, kif, KERN_FILEDESC_PACK_KINFO);
4517         kinfo_to_okinfo(kif, okif);
4518         error = SYSCTL_OUT(req, okif, sizeof(*okif));
4519         PWDDESC_XLOCK(pdp);
4520         return (error);
4521 }
4522
4523 /*
4524  * Get per-process file descriptors for use by procstat(1), et al.
4525  */
4526 static int
4527 sysctl_kern_proc_ofiledesc(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
4528 {
4529         struct kinfo_ofile *okif;
4530         struct kinfo_file *kif;
4531         struct filedesc *fdp;
4532         struct pwddesc *pdp;
4533         struct pwd *pwd;
4534         int error, i, lastfile, *name;
4535         struct file *fp;
4536         struct proc *p;
4537
4538         name = (int *)arg1;
4539         error = pget((pid_t)name[0], PGET_CANDEBUG | PGET_NOTWEXIT, &p);
4540         if (error != 0)
4541                 return (error);
4542         fdp = fdhold(p);
4543         if (fdp != NULL)
4544                 pdp = pdhold(p);
4545         PROC_UNLOCK(p);
4546         if (fdp == NULL || pdp == NULL) {
4547                 if (fdp != NULL)
4548                         fddrop(fdp);
4549                 return (ENOENT);
4550         }
4551         kif = malloc(sizeof(*kif), M_TEMP, M_WAITOK);
4552         okif = malloc(sizeof(*okif), M_TEMP, M_WAITOK);
4553         PWDDESC_XLOCK(pdp);
4554         pwd = pwd_hold_pwddesc(pdp);
4555         if (pwd != NULL) {
4556                 if (pwd->pwd_cdir != NULL)
4557                         export_vnode_for_osysctl(pwd->pwd_cdir, KF_FD_TYPE_CWD, kif,
4558                             okif, pdp, req);
4559                 if (pwd->pwd_rdir != NULL)
4560                         export_vnode_for_osysctl(pwd->pwd_rdir, KF_FD_TYPE_ROOT, kif,
4561                             okif, pdp, req);
4562                 if (pwd->pwd_jdir != NULL)
4563                         export_vnode_for_osysctl(pwd->pwd_jdir, KF_FD_TYPE_JAIL, kif,
4564                             okif, pdp, req);
4565         }
4566         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4567         if (pwd != NULL)
4568                 pwd_drop(pwd);
4569         FILEDESC_SLOCK(fdp);
4570         lastfile = fdlastfile(fdp);
4571         for (i = 0; refcount_load(&fdp->fd_refcnt) > 0 && i <= lastfile; i++) {
4572                 if ((fp = fdp->fd_ofiles[i].fde_file) == NULL)
4573                         continue;
4574                 export_file_to_kinfo(fp, i, NULL, kif, fdp,
4575                     KERN_FILEDESC_PACK_KINFO);
4576                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
4577                 kinfo_to_okinfo(kif, okif);
4578                 error = SYSCTL_OUT(req, okif, sizeof(*okif));
4579                 FILEDESC_SLOCK(fdp);
4580                 if (error)
4581                         break;
4582         }
4583         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
4584         fddrop(fdp);
4585         pddrop(pdp);
4586         free(kif, M_TEMP);
4587         free(okif, M_TEMP);
4588         return (0);
4589 }
4590
4591 static SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_OFILEDESC, ofiledesc,
4592     CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE, sysctl_kern_proc_ofiledesc,
4593     "Process ofiledesc entries");
4594 #endif  /* COMPAT_FREEBSD7 */
4595
4596 int
4597 vntype_to_kinfo(int vtype)
4598 {
4599         struct {
4600                 int     vtype;
4601                 int     kf_vtype;
4602         } vtypes_table[] = {
4603                 { VBAD, KF_VTYPE_VBAD },
4604                 { VBLK, KF_VTYPE_VBLK },
4605                 { VCHR, KF_VTYPE_VCHR },
4606                 { VDIR, KF_VTYPE_VDIR },
4607                 { VFIFO, KF_VTYPE_VFIFO },
4608                 { VLNK, KF_VTYPE_VLNK },
4609                 { VNON, KF_VTYPE_VNON },
4610                 { VREG, KF_VTYPE_VREG },
4611                 { VSOCK, KF_VTYPE_VSOCK }
4612         };
4613         unsigned int i;
4614
4615         /*
4616          * Perform vtype translation.
4617          */
4618         for (i = 0; i < nitems(vtypes_table); i++)
4619                 if (vtypes_table[i].vtype == vtype)
4620                         return (vtypes_table[i].kf_vtype);
4621
4622         return (KF_VTYPE_UNKNOWN);
4623 }
4624
4625 static SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_FILEDESC, filedesc,
4626     CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE, sysctl_kern_proc_filedesc,
4627     "Process filedesc entries");
4628
4629 /*
4630  * Store a process current working directory information to sbuf.
4631  *
4632  * Takes a locked proc as argument, and returns with the proc unlocked.
4633  */
4634 int
4635 kern_proc_cwd_out(struct proc *p,  struct sbuf *sb, ssize_t maxlen)
4636 {
4637         struct pwddesc *pdp;
4638         struct pwd *pwd;
4639         struct export_fd_buf *efbuf;
4640         struct vnode *cdir;
4641         int error;
4642
4643         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
4644
4645         pdp = pdhold(p);
4646         PROC_UNLOCK(p);
4647         if (pdp == NULL)
4648                 return (EINVAL);
4649
4650         efbuf = malloc(sizeof(*efbuf), M_TEMP, M_WAITOK);
4651         efbuf->pdp = pdp;
4652         efbuf->sb = sb;
4653         efbuf->remainder = maxlen;
4654
4655         PWDDESC_XLOCK(pdp);
4656         pwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
4657         cdir = pwd->pwd_cdir;
4658         if (cdir == NULL) {
4659                 error = EINVAL;
4660         } else {
4661                 vrefact(cdir);
4662                 error = export_vnode_to_sb(cdir, KF_FD_TYPE_CWD, FREAD, efbuf);
4663         }
4664         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4665         pddrop(pdp);
4666         free(efbuf, M_TEMP);
4667         return (error);
4668 }
4669
4670 /*
4671  * Get per-process current working directory.
4672  */
4673 static int
4674 sysctl_kern_proc_cwd(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
4675 {
4676         struct sbuf sb;
4677         struct proc *p;
4678         ssize_t maxlen;
4679         int error, error2, *name;
4680
4681         name = (int *)arg1;
4682
4683         sbuf_new_for_sysctl(&sb, NULL, sizeof(struct kinfo_file), req);
4684         sbuf_clear_flags(&sb, SBUF_INCLUDENUL);
4685         error = pget((pid_t)name[0], PGET_CANDEBUG | PGET_NOTWEXIT, &p);
4686         if (error != 0) {
4687                 sbuf_delete(&sb);
4688                 return (error);
4689         }
4690         maxlen = req->oldptr != NULL ? req->oldlen : -1;
4691         error = kern_proc_cwd_out(p, &sb, maxlen);
4692         error2 = sbuf_finish(&sb);
4693         sbuf_delete(&sb);
4694         return (error != 0 ? error : error2);
4695 }
4696
4697 static SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_CWD, cwd, CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE,
4698     sysctl_kern_proc_cwd, "Process current working directory");
4699
4700 #ifdef DDB
4701 /*
4702  * For the purposes of debugging, generate a human-readable string for the
4703  * file type.
4704  */
4705 static const char *
4706 file_type_to_name(short type)
4707 {
4708
4709         switch (type) {
4710         case 0:
4711                 return ("zero");
4712         case DTYPE_VNODE:
4713                 return ("vnode");
4714         case DTYPE_SOCKET:
4715                 return ("socket");
4716         case DTYPE_PIPE:
4717                 return ("pipe");
4718         case DTYPE_FIFO:
4719                 return ("fifo");
4720         case DTYPE_KQUEUE:
4721                 return ("kqueue");
4722         case DTYPE_CRYPTO:
4723                 return ("crypto");
4724         case DTYPE_MQUEUE:
4725                 return ("mqueue");
4726         case DTYPE_SHM:
4727                 return ("shm");
4728         case DTYPE_SEM:
4729                 return ("ksem");
4730         case DTYPE_PTS:
4731                 return ("pts");
4732         case DTYPE_DEV:
4733                 return ("dev");
4734         case DTYPE_PROCDESC:
4735                 return ("proc");
4736         case DTYPE_EVENTFD:
4737                 return ("eventfd");
4738         case DTYPE_LINUXTFD:
4739                 return ("ltimer");
4740         default:
4741                 return ("unkn");
4742         }
4743 }
4744
4745 /*
4746  * For the purposes of debugging, identify a process (if any, perhaps one of
4747  * many) that references the passed file in its file descriptor array. Return
4748  * NULL if none.
4749  */
4750 static struct proc *
4751 file_to_first_proc(struct file *fp)
4752 {
4753         struct filedesc *fdp;
4754         struct proc *p;
4755         int n;
4756
4757         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
4758                 if (p->p_state == PRS_NEW)
4759                         continue;
4760                 fdp = p->p_fd;
4761                 if (fdp == NULL)
4762                         continue;
4763                 for (n = 0; n < fdp->fd_nfiles; n++) {
4764                         if (fp == fdp->fd_ofiles[n].fde_file)
4765                                 return (p);
4766                 }
4767         }
4768         return (NULL);
4769 }
4770
4771 static void
4772 db_print_file(struct file *fp, int header)
4773 {
4774 #define XPTRWIDTH ((int)howmany(sizeof(void *) * NBBY, 4))
4775         struct proc *p;
4776
4777         if (header)
4778                 db_printf("%*s %6s %*s %8s %4s %5s %6s %*s %5s %s\n",
4779                     XPTRWIDTH, "File", "Type", XPTRWIDTH, "Data", "Flag",
4780                     "GCFl", "Count", "MCount", XPTRWIDTH, "Vnode", "FPID",
4781                     "FCmd");
4782         p = file_to_first_proc(fp);
4783         db_printf("%*p %6s %*p %08x %04x %5d %6d %*p %5d %s\n", XPTRWIDTH,
4784             fp, file_type_to_name(fp->f_type), XPTRWIDTH, fp->f_data,
4785             fp->f_flag, 0, refcount_load(&fp->f_count), 0, XPTRWIDTH, fp->f_vnode,
4786             p != NULL ? p->p_pid : -1, p != NULL ? p->p_comm : "-");
4787
4788 #undef XPTRWIDTH
4789 }
4790
4791 DB_SHOW_COMMAND(file, db_show_file)
4792 {
4793         struct file *fp;
4794
4795         if (!have_addr) {
4796                 db_printf("usage: show file <addr>\n");
4797                 return;
4798         }
4799         fp = (struct file *)addr;
4800         db_print_file(fp, 1);
4801 }
4802
4803 DB_SHOW_COMMAND(files, db_show_files)
4804 {
4805         struct filedesc *fdp;
4806         struct file *fp;
4807         struct proc *p;
4808         int header;
4809         int n;
4810
4811         header = 1;
4812         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
4813                 if (p->p_state == PRS_NEW)
4814                         continue;
4815                 if ((fdp = p->p_fd) == NULL)
4816                         continue;
4817                 for (n = 0; n < fdp->fd_nfiles; ++n) {
4818                         if ((fp = fdp->fd_ofiles[n].fde_file) == NULL)
4819                                 continue;
4820                         db_print_file(fp, header);
4821                         header = 0;
4822                 }
4823         }
4824 }
4825 #endif
4826
4827 SYSCTL_INT(_kern, KERN_MAXFILESPERPROC, maxfilesperproc, CTLFLAG_RW,
4828     &maxfilesperproc, 0, "Maximum files allowed open per process");
4829
4830 SYSCTL_INT(_kern, KERN_MAXFILES, maxfiles, CTLFLAG_RW,
4831     &maxfiles, 0, "Maximum number of files");
4832
4833 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, openfiles, CTLFLAG_RD,
4834     &openfiles, 0, "System-wide number of open files");
4835
4836 /* ARGSUSED*/
4837 static void
4838 filelistinit(void *dummy)
4839 {
4840
4841         file_zone = uma_zcreate("Files", sizeof(struct file), NULL, NULL,
4842             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
4843         filedesc0_zone = uma_zcreate("filedesc0", sizeof(struct filedesc0),
4844             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, 0);
4845         pwd_zone = uma_zcreate("PWD", sizeof(struct pwd), NULL, NULL,
4846             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_SMR);
4847         /*
4848          * XXXMJG this is a temporary hack due to boot ordering issues against
4849          * the vnode zone.
4850          */
4851         vfs_smr = uma_zone_get_smr(pwd_zone);
4852         mtx_init(&sigio_lock, "sigio lock", NULL, MTX_DEF);
4853 }
4854 SYSINIT(select, SI_SUB_LOCK, SI_ORDER_FIRST, filelistinit, NULL);
4855
4856 /*-------------------------------------------------------------------*/
4857
4858 static int
4859 badfo_readwrite(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
4860     int flags, struct thread *td)
4861 {
4862
4863         return (EBADF);
4864 }
4865
4866 static int
4867 badfo_truncate(struct file *fp, off_t length, struct ucred *active_cred,
4868     struct thread *td)
4869 {
4870
4871         return (EINVAL);
4872 }
4873
4874 static int
4875 badfo_ioctl(struct file *fp, u_long com, void *data, struct ucred *active_cred,
4876     struct thread *td)
4877 {
4878
4879         return (EBADF);
4880 }
4881
4882 static int
4883 badfo_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
4884     struct thread *td)
4885 {
4886
4887         return (0);
4888 }
4889
4890 static int
4891 badfo_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
4892 {
4893
4894         return (EBADF);
4895 }
4896
4897 static int
4898 badfo_stat(struct file *fp, struct stat *sb, struct ucred *active_cred,
4899     struct thread *td)
4900 {
4901
4902         return (EBADF);
4903 }
4904
4905 static int
4906 badfo_close(struct file *fp, struct thread *td)
4907 {
4908
4909         return (0);
4910 }
4911
4912 static int
4913 badfo_chmod(struct file *fp, mode_t mode, struct ucred *active_cred,
4914     struct thread *td)
4915 {
4916
4917         return (EBADF);
4918 }
4919
4920 static int
4921 badfo_chown(struct file *fp, uid_t uid, gid_t gid, struct ucred *active_cred,
4922     struct thread *td)
4923 {
4924
4925         return (EBADF);
4926 }
4927
4928 static int
4929 badfo_sendfile(struct file *fp, int sockfd, struct uio *hdr_uio,
4930     struct uio *trl_uio, off_t offset, size_t nbytes, off_t *sent, int flags,
4931     struct thread *td)
4932 {
4933
4934         return (EBADF);
4935 }
4936
4937 static int
4938 badfo_fill_kinfo(struct file *fp, struct kinfo_file *kif, struct filedesc *fdp)
4939 {
4940
4941         return (0);
4942 }
4943
4944 struct fileops badfileops = {
4945         .fo_read = badfo_readwrite,
4946         .fo_write = badfo_readwrite,
4947         .fo_truncate = badfo_truncate,
4948         .fo_ioctl = badfo_ioctl,
4949         .fo_poll = badfo_poll,
4950         .fo_kqfilter = badfo_kqfilter,
4951         .fo_stat = badfo_stat,
4952         .fo_close = badfo_close,
4953         .fo_chmod = badfo_chmod,
4954         .fo_chown = badfo_chown,
4955         .fo_sendfile = badfo_sendfile,
4956         .fo_fill_kinfo = badfo_fill_kinfo,
4957 };
4958
4959 int
4960 invfo_rdwr(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
4961     int flags, struct thread *td)
4962 {
4963
4964         return (EOPNOTSUPP);
4965 }
4966
4967 int
4968 invfo_truncate(struct file *fp, off_t length, struct ucred *active_cred,
4969     struct thread *td)
4970 {
4971
4972         return (EINVAL);
4973 }
4974
4975 int
4976 invfo_ioctl(struct file *fp, u_long com, void *data,
4977     struct ucred *active_cred, struct thread *td)
4978 {
4979
4980         return (ENOTTY);
4981 }
4982
4983 int
4984 invfo_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
4985     struct thread *td)
4986 {
4987
4988         return (poll_no_poll(events));
4989 }
4990
4991 int
4992 invfo_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
4993 {
4994
4995         return (EINVAL);
4996 }
4997
4998 int
4999 invfo_chmod(struct file *fp, mode_t mode, struct ucred *active_cred,
5000     struct thread *td)
5001 {
5002
5003         return (EINVAL);
5004 }
5005
5006 int
5007 invfo_chown(struct file *fp, uid_t uid, gid_t gid, struct ucred *active_cred,
5008     struct thread *td)
5009 {
5010
5011         return (EINVAL);
5012 }
5013
5014 int
5015 invfo_sendfile(struct file *fp, int sockfd, struct uio *hdr_uio,
5016     struct uio *trl_uio, off_t offset, size_t nbytes, off_t *sent, int flags,
5017     struct thread *td)
5018 {
5019
5020         return (EINVAL);
5021 }
5022
5023 /*-------------------------------------------------------------------*/
5024
5025 /*
5026  * File Descriptor pseudo-device driver (/dev/fd/).
5027  *
5028  * Opening minor device N dup()s the file (if any) connected to file
5029  * descriptor N belonging to the calling process.  Note that this driver
5030  * consists of only the ``open()'' routine, because all subsequent
5031  * references to this file will be direct to the other driver.
5032  *
5033  * XXX: we could give this one a cloning event handler if necessary.
5034  */
5035
5036 /* ARGSUSED */
5037 static int
5038 fdopen(struct cdev *dev, int mode, int type, struct thread *td)
5039 {
5040
5041         /*
5042          * XXX Kludge: set curthread->td_dupfd to contain the value of the
5043          * the file descriptor being sought for duplication. The error
5044          * return ensures that the vnode for this device will be released
5045          * by vn_open. Open will detect this special error and take the
5046          * actions in dupfdopen below. Other callers of vn_open or VOP_OPEN
5047          * will simply report the error.
5048          */
5049         td->td_dupfd = dev2unit(dev);
5050         return (ENODEV);
5051 }
5052
5053 static struct cdevsw fildesc_cdevsw = {
5054         .d_version =    D_VERSION,
5055         .d_open =       fdopen,
5056         .d_name =       "FD",
5057 };
5058
5059 static void
5060 fildesc_drvinit(void *unused)
5061 {
5062         struct cdev *dev;
5063
5064         dev = make_dev_credf(MAKEDEV_ETERNAL, &fildesc_cdevsw, 0, NULL,
5065             UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "fd/0");
5066         make_dev_alias(dev, "stdin");
5067         dev = make_dev_credf(MAKEDEV_ETERNAL, &fildesc_cdevsw, 1, NULL,
5068             UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "fd/1");
5069         make_dev_alias(dev, "stdout");
5070         dev = make_dev_credf(MAKEDEV_ETERNAL, &fildesc_cdevsw, 2, NULL,
5071             UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "fd/2");
5072         make_dev_alias(dev, "stderr");
5073 }
5074
5075 SYSINIT(fildescdev, SI_SUB_DRIVERS, SI_ORDER_MIDDLE, fildesc_drvinit, NULL);