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