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/poll.h>
  65 #include <sys/priv.h>
  66 #include <sys/proc.h>
  67 #include <sys/protosw.h>
  68 #include <sys/racct.h>
  69 #include <sys/resourcevar.h>
  70 #include <sys/sbuf.h>
  71 #include <sys/signalvar.h>
  72 #include <sys/kdb.h>
  73 #include <sys/smr.h>
  74 #include <sys/stat.h>
  75 #include <sys/sx.h>
  76 #include <sys/syscallsubr.h>
  77 #include <sys/sysctl.h>
  78 #include <sys/sysproto.h>
  79 #include <sys/unistd.h>
  80 #include <sys/user.h>
  81 #include <sys/vnode.h>
  82 #include <sys/ktrace.h>
  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_PWD, "pwd", "Descriptor table vnodes");
  95 static MALLOC_DEFINE(M_PWDDESC, "pwddesc", "Pwd descriptors");
  96 static MALLOC_DEFINE(M_FILEDESC_TO_LEADER, "filedesc_to_leader",
  97     "file desc to leader structures");
  98 static MALLOC_DEFINE(M_SIGIO, "sigio", "sigio structures");
  99 MALLOC_DEFINE(M_FILECAPS, "filecaps", "descriptor capabilities");
 100
 101 MALLOC_DECLARE(M_FADVISE);
 102
 103 static __read_mostly uma_zone_t file_zone;
 104 static __read_mostly uma_zone_t filedesc0_zone;
 105 __read_mostly uma_zone_t pwd_zone;
 106 VFS_SMR_DECLARE;
 107
 108 static int      closefp(struct filedesc *fdp, int fd, struct file *fp,
 109                     struct thread *td, bool holdleaders, bool audit);
 110 static void     export_file_to_kinfo(struct file *fp, int fd,
 111                     cap_rights_t *rightsp, struct kinfo_file *kif,
 112                     struct filedesc *fdp, int flags);
 113 static int      fd_first_free(struct filedesc *fdp, int low, int size);
 114 static void     fdgrowtable(struct filedesc *fdp, int nfd);
 115 static void     fdgrowtable_exp(struct filedesc *fdp, int nfd);
 116 static void     fdunused(struct filedesc *fdp, int fd);
 117 static void     fdused(struct filedesc *fdp, int fd);
 118 static int      fget_unlocked_seq(struct filedesc *fdp, int fd,
 119                     cap_rights_t *needrightsp, struct file **fpp, seqc_t *seqp);
 120 static int      getmaxfd(struct thread *td);
 121 static u_long   *filecaps_copy_prep(const struct filecaps *src);
 122 static void     filecaps_copy_finish(const struct filecaps *src,
 123                     struct filecaps *dst, u_long *ioctls);
 124 static u_long   *filecaps_free_prep(struct filecaps *fcaps);
 125 static void     filecaps_free_finish(u_long *ioctls);
 126
 127 static struct pwd *pwd_alloc(void);
 128
 129 /*
 130  * Each process has:
 131  *
 132  * - An array of open file descriptors (fd_ofiles)
 133  * - An array of file flags (fd_ofileflags)
 134  * - A bitmap recording which descriptors are in use (fd_map)
 135  *
 136  * A process starts out with NDFILE descriptors.  The value of NDFILE has
 137  * been selected based the historical limit of 20 open files, and an
 138  * assumption that the majority of processes, especially short-lived
 139  * processes like shells, will never need more.
 140  *
 141  * If this initial allocation is exhausted, a larger descriptor table and
 142  * map are allocated dynamically, and the pointers in the process's struct
 143  * filedesc are updated to point to those.  This is repeated every time
 144  * the process runs out of file descriptors (provided it hasn't hit its
 145  * resource limit).
 146  *
 147  * Since threads may hold references to individual descriptor table
 148  * entries, the tables are never freed.  Instead, they are placed on a
 149  * linked list and freed only when the struct filedesc is released.
 150  */
 151 #define NDFILE          20
 152 #define NDSLOTSIZE      sizeof(NDSLOTTYPE)
 153 #define NDENTRIES       (NDSLOTSIZE * __CHAR_BIT)
 154 #define NDSLOT(x)       ((x) / NDENTRIES)
 155 #define NDBIT(x)        ((NDSLOTTYPE)1 << ((x) % NDENTRIES))
 156 #define NDSLOTS(x)      (((x) + NDENTRIES - 1) / NDENTRIES)
 157
 158 /*
 159  * SLIST entry used to keep track of ofiles which must be reclaimed when
 160  * the process exits.
 161  */
 162 struct freetable {
 163         struct fdescenttbl *ft_table;
 164         SLIST_ENTRY(freetable) ft_next;
 165 };
 166
 167 /*
 168  * Initial allocation: a filedesc structure + the head of SLIST used to
 169  * keep track of old ofiles + enough space for NDFILE descriptors.
 170  */
 171
 172 struct fdescenttbl0 {
 173         int     fdt_nfiles;
 174         struct  filedescent fdt_ofiles[NDFILE];
 175 };
 176
 177 struct filedesc0 {
 178         struct filedesc fd_fd;
 179         SLIST_HEAD(, freetable) fd_free;
 180         struct  fdescenttbl0 fd_dfiles;
 181         NDSLOTTYPE fd_dmap[NDSLOTS(NDFILE)];
 182 };
 183
 184 /*
 185  * Descriptor management.
 186  */
 187 static int __exclusive_cache_line openfiles; /* actual number of open files */
 188 struct mtx sigio_lock;          /* mtx to protect pointers to sigio */
 189 void __read_mostly (*mq_fdclose)(struct thread *td, int fd, struct file *fp);
 190
 191 /*
 192  * If low >= size, just return low. Otherwise find the first zero bit in the
 193  * given bitmap, starting at low and not exceeding size - 1. Return size if
 194  * not found.
 195  */
 196 static int
 197 fd_first_free(struct filedesc *fdp, int low, int size)
 198 {
 199         NDSLOTTYPE *map = fdp->fd_map;
 200         NDSLOTTYPE mask;
 201         int off, maxoff;
 202
 203         if (low >= size)
 204                 return (low);
 205
 206         off = NDSLOT(low);
 207         if (low % NDENTRIES) {
 208                 mask = ~(~(NDSLOTTYPE)0 >> (NDENTRIES - (low % NDENTRIES)));
 209                 if ((mask &= ~map[off]) != 0UL)
 210                         return (off * NDENTRIES + ffsl(mask) - 1);
 211                 ++off;
 212         }
 213         for (maxoff = NDSLOTS(size); off < maxoff; ++off)
 214                 if (map[off] != ~0UL)
 215                         return (off * NDENTRIES + ffsl(~map[off]) - 1);
 216         return (size);
 217 }
 218
 219 /*
 220  * Find the last used fd.
 221  *
 222  * Call this variant if fdp can't be modified by anyone else (e.g, during exec).
 223  * Otherwise use fdlastfile.
 224  */
 225 int
 226 fdlastfile_single(struct filedesc *fdp)
 227 {
 228         NDSLOTTYPE *map = fdp->fd_map;
 229         int off, minoff;
 230
 231         off = NDSLOT(fdp->fd_nfiles - 1);
 232         for (minoff = NDSLOT(0); off >= minoff; --off)
 233                 if (map[off] != 0)
 234                         return (off * NDENTRIES + flsl(map[off]) - 1);
 235         return (-1);
 236 }
 237
 238 int
 239 fdlastfile(struct filedesc *fdp)
 240 {
 241
 242         FILEDESC_LOCK_ASSERT(fdp);
 243         return (fdlastfile_single(fdp));
 244 }
 245
 246 static int
 247 fdisused(struct filedesc *fdp, int fd)
 248 {
 249
 250         KASSERT(fd >= 0 && fd < fdp->fd_nfiles,
 251             ("file descriptor %d out of range (0, %d)", fd, fdp->fd_nfiles));
 252
 253         return ((fdp->fd_map[NDSLOT(fd)] & NDBIT(fd)) != 0);
 254 }
 255
 256 /*
 257  * Mark a file descriptor as used.
 258  */
 259 static void
 260 fdused_init(struct filedesc *fdp, int fd)
 261 {
 262
 263         KASSERT(!fdisused(fdp, fd), ("fd=%d is already used", fd));
 264
 265         fdp->fd_map[NDSLOT(fd)] |= NDBIT(fd);
 266 }
 267
 268 static void
 269 fdused(struct filedesc *fdp, int fd)
 270 {
 271
 272         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
 273
 274         fdused_init(fdp, fd);
 275         if (fd == fdp->fd_freefile)
 276                 fdp->fd_freefile++;
 277 }
 278
 279 /*
 280  * Mark a file descriptor as unused.
 281  */
 282 static void
 283 fdunused(struct filedesc *fdp, int fd)
 284 {
 285
 286         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
 287
 288         KASSERT(fdisused(fdp, fd), ("fd=%d is already unused", fd));
 289         KASSERT(fdp->fd_ofiles[fd].fde_file == NULL,
 290             ("fd=%d is still in use", fd));
 291
 292         fdp->fd_map[NDSLOT(fd)] &= ~NDBIT(fd);
 293         if (fd < fdp->fd_freefile)
 294                 fdp->fd_freefile = fd;
 295 }
 296
 297 /*
 298  * Free a file descriptor.
 299  *
 300  * Avoid some work if fdp is about to be destroyed.
 301  */
 302 static inline void
 303 fdefree_last(struct filedescent *fde)
 304 {
 305
 306         filecaps_free(&fde->fde_caps);
 307 }
 308
 309 static inline void
 310 fdfree(struct filedesc *fdp, int fd)
 311 {
 312         struct filedescent *fde;
 313
 314         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
 315         fde = &fdp->fd_ofiles[fd];
 316 #ifdef CAPABILITIES
 317         seqc_write_begin(&fde->fde_seqc);
 318 #endif
 319         fde->fde_file = NULL;
 320 #ifdef CAPABILITIES
 321         seqc_write_end(&fde->fde_seqc);
 322 #endif
 323         fdefree_last(fde);
 324         fdunused(fdp, fd);
 325 }
 326
 327 /*
 328  * System calls on descriptors.
 329  */
 330 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 331 struct getdtablesize_args {
 332         int     dummy;
 333 };
 334 #endif
 335 /* ARGSUSED */
 336 int
 337 sys_getdtablesize(struct thread *td, struct getdtablesize_args *uap)
 338 {
 339 #ifdef  RACCT
 340         uint64_t lim;
 341 #endif
 342
 343         td->td_retval[0] = getmaxfd(td);
 344 #ifdef  RACCT
 345         PROC_LOCK(td->td_proc);
 346         lim = racct_get_limit(td->td_proc, RACCT_NOFILE);
 347         PROC_UNLOCK(td->td_proc);
 348         if (lim < td->td_retval[0])
 349                 td->td_retval[0] = lim;
 350 #endif
 351         return (0);
 352 }
 353
 354 /*
 355  * Duplicate a file descriptor to a particular value.
 356  *
 357  * Note: keep in mind that a potential race condition exists when closing
 358  * descriptors from a shared descriptor table (via rfork).
 359  */
 360 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 361 struct dup2_args {
 362         u_int   from;
 363         u_int   to;
 364 };
 365 #endif
 366 /* ARGSUSED */
 367 int
 368 sys_dup2(struct thread *td, struct dup2_args *uap)
 369 {
 370
 371         return (kern_dup(td, FDDUP_FIXED, 0, (int)uap->from, (int)uap->to));
 372 }
 373
 374 /*
 375  * Duplicate a file descriptor.
 376  */
 377 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 378 struct dup_args {
 379         u_int   fd;
 380 };
 381 #endif
 382 /* ARGSUSED */
 383 int
 384 sys_dup(struct thread *td, struct dup_args *uap)
 385 {
 386
 387         return (kern_dup(td, FDDUP_NORMAL, 0, (int)uap->fd, 0));
 388 }
 389
 390 /*
 391  * The file control system call.
 392  */
 393 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 394 struct fcntl_args {
 395         int     fd;
 396         int     cmd;
 397         long    arg;
 398 };
 399 #endif
 400 /* ARGSUSED */
 401 int
 402 sys_fcntl(struct thread *td, struct fcntl_args *uap)
 403 {
 404
 405         return (kern_fcntl_freebsd(td, uap->fd, uap->cmd, uap->arg));
 406 }
 407
 408 int
 409 kern_fcntl_freebsd(struct thread *td, int fd, int cmd, long arg)
 410 {
 411         struct flock fl;
 412         struct __oflock ofl;
 413         intptr_t arg1;
 414         int error, newcmd;
 415
 416         error = 0;
 417         newcmd = cmd;
 418         switch (cmd) {
 419         case F_OGETLK:
 420         case F_OSETLK:
 421         case F_OSETLKW:
 422                 /*
 423                  * Convert old flock structure to new.
 424                  */
 425                 error = copyin((void *)(intptr_t)arg, &ofl, sizeof(ofl));
 426                 fl.l_start = ofl.l_start;
 427                 fl.l_len = ofl.l_len;
 428                 fl.l_pid = ofl.l_pid;
 429                 fl.l_type = ofl.l_type;
 430                 fl.l_whence = ofl.l_whence;
 431                 fl.l_sysid = 0;
 432
 433                 switch (cmd) {
 434                 case F_OGETLK:
 435                         newcmd = F_GETLK;
 436                         break;
 437                 case F_OSETLK:
 438                         newcmd = F_SETLK;
 439                         break;
 440                 case F_OSETLKW:
 441                         newcmd = F_SETLKW;
 442                         break;
 443                 }
 444                 arg1 = (intptr_t)&fl;
 445                 break;
 446         case F_GETLK:
 447         case F_SETLK:
 448         case F_SETLKW:
 449         case F_SETLK_REMOTE:
 450                 error = copyin((void *)(intptr_t)arg, &fl, sizeof(fl));
 451                 arg1 = (intptr_t)&fl;
 452                 break;
 453         default:
 454                 arg1 = arg;
 455                 break;
 456         }
 457         if (error)
 458                 return (error);
 459         error = kern_fcntl(td, fd, newcmd, arg1);
 460         if (error)
 461                 return (error);
 462         if (cmd == F_OGETLK) {
 463                 ofl.l_start = fl.l_start;
 464                 ofl.l_len = fl.l_len;
 465                 ofl.l_pid = fl.l_pid;
 466                 ofl.l_type = fl.l_type;
 467                 ofl.l_whence = fl.l_whence;
 468                 error = copyout(&ofl, (void *)(intptr_t)arg, sizeof(ofl));
 469         } else if (cmd == F_GETLK) {
 470                 error = copyout(&fl, (void *)(intptr_t)arg, sizeof(fl));
 471         }
 472         return (error);
 473 }
 474
 475 int
 476 kern_fcntl(struct thread *td, int fd, int cmd, intptr_t arg)
 477 {
 478         struct filedesc *fdp;
 479         struct flock *flp;
 480         struct file *fp, *fp2;
 481         struct filedescent *fde;
 482         struct proc *p;
 483         struct vnode *vp;
 484         struct mount *mp;
 485         struct kinfo_file *kif;
 486         int error, flg, kif_sz, seals, tmp;
 487         uint64_t bsize;
 488         off_t foffset;
 489
 490         error = 0;
 491         flg = F_POSIX;
 492         p = td->td_proc;
 493         fdp = p->p_fd;
 494
 495         AUDIT_ARG_FD(cmd);
 496         AUDIT_ARG_CMD(cmd);
 497         switch (cmd) {
 498         case F_DUPFD:
 499                 tmp = arg;
 500                 error = kern_dup(td, FDDUP_FCNTL, 0, fd, tmp);
 501                 break;
 502
 503         case F_DUPFD_CLOEXEC:
 504                 tmp = arg;
 505                 error = kern_dup(td, FDDUP_FCNTL, FDDUP_FLAG_CLOEXEC, fd, tmp);
 506                 break;
 507
 508         case F_DUP2FD:
 509                 tmp = arg;
 510                 error = kern_dup(td, FDDUP_FIXED, 0, fd, tmp);
 511                 break;
 512
 513         case F_DUP2FD_CLOEXEC:
 514                 tmp = arg;
 515                 error = kern_dup(td, FDDUP_FIXED, FDDUP_FLAG_CLOEXEC, fd, tmp);
 516                 break;
 517
 518         case F_GETFD:
 519                 error = EBADF;
 520                 FILEDESC_SLOCK(fdp);
 521                 fde = fdeget_locked(fdp, fd);
 522                 if (fde != NULL) {
 523                         td->td_retval[0] =
 524                             (fde->fde_flags & UF_EXCLOSE) ? FD_CLOEXEC : 0;
 525                         error = 0;
 526                 }
 527                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
 528                 break;
 529
 530         case F_SETFD:
 531                 error = EBADF;
 532                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
 533                 fde = fdeget_locked(fdp, fd);
 534                 if (fde != NULL) {
 535                         fde->fde_flags = (fde->fde_flags & ~UF_EXCLOSE) |
 536                             (arg & FD_CLOEXEC ? UF_EXCLOSE : 0);
 537                         error = 0;
 538                 }
 539                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
 540                 break;
 541
 542         case F_GETFL:
 543                 error = fget_fcntl(td, fd, &cap_fcntl_rights, F_GETFL, &fp);
 544                 if (error != 0)
 545                         break;
 546                 td->td_retval[0] = OFLAGS(fp->f_flag);
 547                 fdrop(fp, td);
 548                 break;
 549
 550         case F_SETFL:
 551                 error = fget_fcntl(td, fd, &cap_fcntl_rights, F_SETFL, &fp);
 552                 if (error != 0)
 553                         break;
 554                 if (fp->f_ops == &path_fileops) {
 555                         fdrop(fp, td);
 556                         error = EBADF;
 557                         break;
 558                 }
 559                 do {
 560                         tmp = flg = fp->f_flag;
 561                         tmp &= ~FCNTLFLAGS;
 562                         tmp |= FFLAGS(arg & ~O_ACCMODE) & FCNTLFLAGS;
 563                 } while (atomic_cmpset_int(&fp->f_flag, flg, tmp) == 0);
 564                 tmp = fp->f_flag & FNONBLOCK;
 565                 error = fo_ioctl(fp, FIONBIO, &tmp, td->td_ucred, td);
 566                 if (error != 0) {
 567                         fdrop(fp, td);
 568                         break;
 569                 }
 570                 tmp = fp->f_flag & FASYNC;
 571                 error = fo_ioctl(fp, FIOASYNC, &tmp, td->td_ucred, td);
 572                 if (error == 0) {
 573                         fdrop(fp, td);
 574                         break;
 575                 }
 576                 atomic_clear_int(&fp->f_flag, FNONBLOCK);
 577                 tmp = 0;
 578                 (void)fo_ioctl(fp, FIONBIO, &tmp, td->td_ucred, td);
 579                 fdrop(fp, td);
 580                 break;
 581
 582         case F_GETOWN:
 583                 error = fget_fcntl(td, fd, &cap_fcntl_rights, F_GETOWN, &fp);
 584                 if (error != 0)
 585                         break;
 586                 error = fo_ioctl(fp, FIOGETOWN, &tmp, td->td_ucred, td);
 587                 if (error == 0)
 588                         td->td_retval[0] = tmp;
 589                 fdrop(fp, td);
 590                 break;
 591
 592         case F_SETOWN:
 593                 error = fget_fcntl(td, fd, &cap_fcntl_rights, F_SETOWN, &fp);
 594                 if (error != 0)
 595                         break;
 596                 tmp = arg;
 597                 error = fo_ioctl(fp, FIOSETOWN, &tmp, td->td_ucred, td);
 598                 fdrop(fp, td);
 599                 break;
 600
 601         case F_SETLK_REMOTE:
 602                 error = priv_check(td, PRIV_NFS_LOCKD);
 603                 if (error != 0)
 604                         return (error);
 605                 flg = F_REMOTE;
 606                 goto do_setlk;
 607
 608         case F_SETLKW:
 609                 flg |= F_WAIT;
 610                 /* FALLTHROUGH F_SETLK */
 611
 612         case F_SETLK:
 613         do_setlk:
 614                 flp = (struct flock *)arg;
 615                 if ((flg & F_REMOTE) != 0 && flp->l_sysid == 0) {
 616                         error = EINVAL;
 617                         break;
 618                 }
 619
 620                 error = fget_unlocked(fdp, fd, &cap_flock_rights, &fp);
 621                 if (error != 0)
 622                         break;
 623                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE || fp->f_ops == &path_fileops) {
 624                         error = EBADF;
 625                         fdrop(fp, td);
 626                         break;
 627                 }
 628
 629                 if (flp->l_whence == SEEK_CUR) {
 630                         foffset = foffset_get(fp);
 631                         if (foffset < 0 ||
 632                             (flp->l_start > 0 &&
 633                              foffset > OFF_MAX - flp->l_start)) {
 634                                 error = EOVERFLOW;
 635                                 fdrop(fp, td);
 636                                 break;
 637                         }
 638                         flp->l_start += foffset;
 639                 }
 640
 641                 vp = fp->f_vnode;
 642                 switch (flp->l_type) {
 643                 case F_RDLCK:
 644                         if ((fp->f_flag & FREAD) == 0) {
 645                                 error = EBADF;
 646                                 break;
 647                         }
 648                         if ((p->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) == 0) {
 649                                 PROC_LOCK(p->p_leader);
 650                                 p->p_leader->p_flag |= P_ADVLOCK;
 651                                 PROC_UNLOCK(p->p_leader);
 652                         }
 653                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_SETLK,
 654                             flp, flg);
 655                         break;
 656                 case F_WRLCK:
 657                         if ((fp->f_flag & FWRITE) == 0) {
 658                                 error = EBADF;
 659                                 break;
 660                         }
 661                         if ((p->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) == 0) {
 662                                 PROC_LOCK(p->p_leader);
 663                                 p->p_leader->p_flag |= P_ADVLOCK;
 664                                 PROC_UNLOCK(p->p_leader);
 665                         }
 666                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_SETLK,
 667                             flp, flg);
 668                         break;
 669                 case F_UNLCK:
 670                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_UNLCK,
 671                             flp, flg);
 672                         break;
 673                 case F_UNLCKSYS:
 674                         if (flg != F_REMOTE) {
 675                                 error = EINVAL;
 676                                 break;
 677                         }
 678                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader,
 679                             F_UNLCKSYS, flp, flg);
 680                         break;
 681                 default:
 682                         error = EINVAL;
 683                         break;
 684                 }
 685                 if (error != 0 || flp->l_type == F_UNLCK ||
 686                     flp->l_type == F_UNLCKSYS) {
 687                         fdrop(fp, td);
 688                         break;
 689                 }
 690
 691                 /*
 692                  * Check for a race with close.
 693                  *
 694                  * The vnode is now advisory locked (or unlocked, but this case
 695                  * is not really important) as the caller requested.
 696                  * We had to drop the filedesc lock, so we need to recheck if
 697                  * the descriptor is still valid, because if it was closed
 698                  * in the meantime we need to remove advisory lock from the
 699                  * vnode - close on any descriptor leading to an advisory
 700                  * locked vnode, removes that lock.
 701                  * We will return 0 on purpose in that case, as the result of
 702                  * successful advisory lock might have been externally visible
 703                  * already. This is fine - effectively we pretend to the caller
 704                  * that the closing thread was a bit slower and that the
 705                  * advisory lock succeeded before the close.
 706                  */
 707                 error = fget_unlocked(fdp, fd, &cap_no_rights, &fp2);
 708                 if (error != 0) {
 709                         fdrop(fp, td);
 710                         break;
 711                 }
 712                 if (fp != fp2) {
 713                         flp->l_whence = SEEK_SET;
 714                         flp->l_start = 0;
 715                         flp->l_len = 0;
 716                         flp->l_type = F_UNLCK;
 717                         (void) VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader,
 718                             F_UNLCK, flp, F_POSIX);
 719                 }
 720                 fdrop(fp, td);
 721                 fdrop(fp2, td);
 722                 break;
 723
 724         case F_GETLK:
 725                 error = fget_unlocked(fdp, fd, &cap_flock_rights, &fp);
 726                 if (error != 0)
 727                         break;
 728                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE || fp->f_ops == &path_fileops) {
 729                         error = EBADF;
 730                         fdrop(fp, td);
 731                         break;
 732                 }
 733                 flp = (struct flock *)arg;
 734                 if (flp->l_type != F_RDLCK && flp->l_type != F_WRLCK &&
 735                     flp->l_type != F_UNLCK) {
 736                         error = EINVAL;
 737                         fdrop(fp, td);
 738                         break;
 739                 }
 740                 if (flp->l_whence == SEEK_CUR) {
 741                         foffset = foffset_get(fp);
 742                         if ((flp->l_start > 0 &&
 743                             foffset > OFF_MAX - flp->l_start) ||
 744                             (flp->l_start < 0 &&
 745                             foffset < OFF_MIN - flp->l_start)) {
 746                                 error = EOVERFLOW;
 747                                 fdrop(fp, td);
 748                                 break;
 749                         }
 750                         flp->l_start += foffset;
 751                 }
 752                 vp = fp->f_vnode;
 753                 error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_GETLK, flp,
 754                     F_POSIX);
 755                 fdrop(fp, td);
 756                 break;
 757
 758         case F_ADD_SEALS:
 759                 error = fget_unlocked(fdp, fd, &cap_no_rights, &fp);
 760                 if (error != 0)
 761                         break;
 762                 error = fo_add_seals(fp, arg);
 763                 fdrop(fp, td);
 764                 break;
 765
 766         case F_GET_SEALS:
 767                 error = fget_unlocked(fdp, fd, &cap_no_rights, &fp);
 768                 if (error != 0)
 769                         break;
 770                 if (fo_get_seals(fp, &seals) == 0)
 771                         td->td_retval[0] = seals;
 772                 else
 773                         error = EINVAL;
 774                 fdrop(fp, td);
 775                 break;
 776
 777         case F_RDAHEAD:
 778                 arg = arg ? 128 * 1024: 0;
 779                 /* FALLTHROUGH */
 780         case F_READAHEAD:
 781                 error = fget_unlocked(fdp, fd, &cap_no_rights, &fp);
 782                 if (error != 0)
 783                         break;
 784                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE || fp->f_ops == &path_fileops) {
 785                         fdrop(fp, td);
 786                         error = EBADF;
 787                         break;
 788                 }
 789                 vp = fp->f_vnode;
 790                 if (vp->v_type != VREG) {
 791                         fdrop(fp, td);
 792                         error = ENOTTY;
 793                         break;
 794                 }
 795
 796                 /*
 797                  * Exclusive lock synchronizes against f_seqcount reads and
 798                  * writes in sequential_heuristic().
 799                  */
 800                 error = vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE);
 801                 if (error != 0) {
 802                         fdrop(fp, td);
 803                         break;
 804                 }
 805                 if (arg >= 0) {
 806                         bsize = fp->f_vnode->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 807                         arg = MIN(arg, INT_MAX - bsize + 1);
 808                         fp->f_seqcount[UIO_READ] = MIN(IO_SEQMAX,
 809                             (arg + bsize - 1) / bsize);
 810                         atomic_set_int(&fp->f_flag, FRDAHEAD);
 811                 } else {
 812                         atomic_clear_int(&fp->f_flag, FRDAHEAD);
 813                 }
 814                 VOP_UNLOCK(vp);
 815                 fdrop(fp, td);
 816                 break;
 817
 818         case F_ISUNIONSTACK:
 819                 /*
 820                  * Check if the vnode is part of a union stack (either the
 821                  * "union" flag from mount(2) or unionfs).
 822                  *
 823                  * Prior to introduction of this op libc's readdir would call
 824                  * fstatfs(2), in effect unnecessarily copying kilobytes of
 825                  * data just to check fs name and a mount flag.
 826                  *
 827                  * Fixing the code to handle everything in the kernel instead
 828                  * is a non-trivial endeavor and has low priority, thus this
 829                  * horrible kludge facilitates the current behavior in a much
 830                  * cheaper manner until someone(tm) sorts this out.
 831                  */
 832                 error = fget_unlocked(fdp, fd, &cap_no_rights, &fp);
 833                 if (error != 0)
 834                         break;
 835                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
 836                         fdrop(fp, td);
 837                         error = EBADF;
 838                         break;
 839                 }
 840                 vp = fp->f_vnode;
 841                 /*
 842                  * Since we don't prevent dooming the vnode even non-null mp
 843                  * found can become immediately stale. This is tolerable since
 844                  * mount points are type-stable (providing safe memory access)
 845                  * and any vfs op on this vnode going forward will return an
 846                  * error (meaning return value in this case is meaningless).
 847                  */
 848                 mp = atomic_load_ptr(&vp->v_mount);
 849                 if (__predict_false(mp == NULL)) {
 850                         fdrop(fp, td);
 851                         error = EBADF;
 852                         break;
 853                 }
 854                 td->td_retval[0] = 0;
 855                 if (mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNIONFS ||
 856                     mp->mnt_flag & MNT_UNION)
 857                         td->td_retval[0] = 1;
 858                 fdrop(fp, td);
 859                 break;
 860
 861         case F_KINFO:
 862 #ifdef CAPABILITY_MODE
 863                 if (IN_CAPABILITY_MODE(td)) {
 864                         error = ECAPMODE;
 865                         break;
 866                 }
 867 #endif
 868                 error = copyin((void *)arg, &kif_sz, sizeof(kif_sz));
 869                 if (error != 0)
 870                         break;
 871                 if (kif_sz != sizeof(*kif)) {
 872                         error = EINVAL;
 873                         break;
 874                 }
 875                 kif = malloc(sizeof(*kif), M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
 876                 FILEDESC_SLOCK(fdp);
 877                 error = fget_cap_locked(fdp, fd, &cap_fcntl_rights, &fp, NULL);
 878                 if (error == 0 && fhold(fp)) {
 879                         export_file_to_kinfo(fp, fd, NULL, kif, fdp, 0);
 880                         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
 881                         fdrop(fp, td);
 882                         if ((kif->kf_status & KF_ATTR_VALID) != 0) {
 883                                 kif->kf_structsize = sizeof(*kif);
 884                                 error = copyout(kif, (void *)arg, sizeof(*kif));
 885                         } else {
 886                                 error = EBADF;
 887                         }
 888                 } else {
 889                         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
 890                         if (error == 0)
 891                                 error = EBADF;
 892                 }
 893                 free(kif, M_TEMP);
 894                 break;
 895
 896         default:
 897                 error = EINVAL;
 898                 break;
 899         }
 900         return (error);
 901 }
 902
 903 static int
 904 getmaxfd(struct thread *td)
 905 {
 906
 907         return (min((int)lim_cur(td, RLIMIT_NOFILE), maxfilesperproc));
 908 }
 909
 910 /*
 911  * Common code for dup, dup2, fcntl(F_DUPFD) and fcntl(F_DUP2FD).
 912  */
 913 int
 914 kern_dup(struct thread *td, u_int mode, int flags, int old, int new)
 915 {
 916         struct filedesc *fdp;
 917         struct filedescent *oldfde, *newfde;
 918         struct proc *p;
 919         struct file *delfp, *oldfp;
 920         u_long *oioctls, *nioctls;
 921         int error, maxfd;
 922
 923         p = td->td_proc;
 924         fdp = p->p_fd;
 925         oioctls = NULL;
 926
 927         MPASS((flags & ~(FDDUP_FLAG_CLOEXEC)) == 0);
 928         MPASS(mode < FDDUP_LASTMODE);
 929
 930         AUDIT_ARG_FD(old);
 931         /* XXXRW: if (flags & FDDUP_FIXED) AUDIT_ARG_FD2(new); */
 932
 933         /*
 934          * Verify we have a valid descriptor to dup from and possibly to
 935          * dup to. Unlike dup() and dup2(), fcntl()'s F_DUPFD should
 936          * return EINVAL when the new descriptor is out of bounds.
 937          */
 938         if (old < 0)
 939                 return (EBADF);
 940         if (new < 0)
 941                 return (mode == FDDUP_FCNTL ? EINVAL : EBADF);
 942         maxfd = getmaxfd(td);
 943         if (new >= maxfd)
 944                 return (mode == FDDUP_FCNTL ? EINVAL : EBADF);
 945
 946         error = EBADF;
 947         FILEDESC_XLOCK(fdp);
 948         if (fget_locked(fdp, old) == NULL)
 949                 goto unlock;
 950         if ((mode == FDDUP_FIXED || mode == FDDUP_MUSTREPLACE) && old == new) {
 951                 td->td_retval[0] = new;
 952                 if (flags & FDDUP_FLAG_CLOEXEC)
 953                         fdp->fd_ofiles[new].fde_flags |= UF_EXCLOSE;
 954                 error = 0;
 955                 goto unlock;
 956         }
 957
 958         oldfde = &fdp->fd_ofiles[old];
 959         oldfp = oldfde->fde_file;
 960         if (!fhold(oldfp))
 961                 goto unlock;
 962
 963         /*
 964          * If the caller specified a file descriptor, make sure the file
 965          * table is large enough to hold it, and grab it.  Otherwise, just
 966          * allocate a new descriptor the usual way.
 967          */
 968         switch (mode) {
 969         case FDDUP_NORMAL:
 970         case FDDUP_FCNTL:
 971                 if ((error = fdalloc(td, new, &new)) != 0) {
 972                         fdrop(oldfp, td);
 973                         goto unlock;
 974                 }
 975                 break;
 976         case FDDUP_MUSTREPLACE:
 977                 /* Target file descriptor must exist. */
 978                 if (fget_locked(fdp, new) == NULL) {
 979                         fdrop(oldfp, td);
 980                         goto unlock;
 981                 }
 982                 break;
 983         case FDDUP_FIXED:
 984                 if (new >= fdp->fd_nfiles) {
 985                         /*
 986                          * The resource limits are here instead of e.g.
 987                          * fdalloc(), because the file descriptor table may be
 988                          * shared between processes, so we can't really use
 989                          * racct_add()/racct_sub().  Instead of counting the
 990                          * number of actually allocated descriptors, just put
 991                          * the limit on the size of the file descriptor table.
 992                          */
 993 #ifdef RACCT
 994                         if (RACCT_ENABLED()) {
 995                                 error = racct_set_unlocked(p, RACCT_NOFILE, new + 1);
 996                                 if (error != 0) {
 997                                         error = EMFILE;
 998                                         fdrop(oldfp, td);
 999                                         goto unlock;
1000                                 }
1001                         }
1002 #endif
1003                         fdgrowtable_exp(fdp, new + 1);
1004                 }
1005                 if (!fdisused(fdp, new))
1006                         fdused(fdp, new);
1007                 break;
1008         default:
1009                 KASSERT(0, ("%s unsupported mode %d", __func__, mode));
1010         }
1011
1012         KASSERT(old != new, ("new fd is same as old"));
1013
1014         /* Refetch oldfde because the table may have grown and old one freed. */
1015         oldfde = &fdp->fd_ofiles[old];
1016         KASSERT(oldfp == oldfde->fde_file,
1017             ("fdt_ofiles shift from growth observed at fd %d",
1018             old));
1019
1020         newfde = &fdp->fd_ofiles[new];
1021         delfp = newfde->fde_file;
1022
1023         nioctls = filecaps_copy_prep(&oldfde->fde_caps);
1024
1025         /*
1026          * Duplicate the source descriptor.
1027          */
1028 #ifdef CAPABILITIES
1029         seqc_write_begin(&newfde->fde_seqc);
1030 #endif
1031         oioctls = filecaps_free_prep(&newfde->fde_caps);
1032         memcpy(newfde, oldfde, fde_change_size);
1033         filecaps_copy_finish(&oldfde->fde_caps, &newfde->fde_caps,
1034             nioctls);
1035         if ((flags & FDDUP_FLAG_CLOEXEC) != 0)
1036                 newfde->fde_flags = oldfde->fde_flags | UF_EXCLOSE;
1037         else
1038                 newfde->fde_flags = oldfde->fde_flags & ~UF_EXCLOSE;
1039 #ifdef CAPABILITIES
1040         seqc_write_end(&newfde->fde_seqc);
1041 #endif
1042         td->td_retval[0] = new;
1043
1044         error = 0;
1045
1046         if (delfp != NULL) {
1047                 (void) closefp(fdp, new, delfp, td, true, false);
1048                 FILEDESC_UNLOCK_ASSERT(fdp);
1049         } else {
1050 unlock:
1051                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1052         }
1053
1054         filecaps_free_finish(oioctls);
1055         return (error);
1056 }
1057
1058 static void
1059 sigiofree(struct sigio *sigio)
1060 {
1061         crfree(sigio->sio_ucred);
1062         free(sigio, M_SIGIO);
1063 }
1064
1065 static struct sigio *
1066 funsetown_locked(struct sigio *sigio)
1067 {
1068         struct proc *p;
1069         struct pgrp *pg;
1070
1071         SIGIO_ASSERT_LOCKED();
1072
1073         if (sigio == NULL)
1074                 return (NULL);
1075         *sigio->sio_myref = NULL;
1076         if (sigio->sio_pgid < 0) {
1077                 pg = sigio->sio_pgrp;
1078                 PGRP_LOCK(pg);
1079                 SLIST_REMOVE(&pg->pg_sigiolst, sigio, sigio, sio_pgsigio);
1080                 PGRP_UNLOCK(pg);
1081         } else {
1082                 p = sigio->sio_proc;
1083                 PROC_LOCK(p);
1084                 SLIST_REMOVE(&p->p_sigiolst, sigio, sigio, sio_pgsigio);
1085                 PROC_UNLOCK(p);
1086         }
1087         return (sigio);
1088 }
1089
1090 /*
1091  * If sigio is on the list associated with a process or process group,
1092  * disable signalling from the device, remove sigio from the list and
1093  * free sigio.
1094  */
1095 void
1096 funsetown(struct sigio **sigiop)
1097 {
1098         struct sigio *sigio;
1099
1100         /* Racy check, consumers must provide synchronization. */
1101         if (*sigiop == NULL)
1102                 return;
1103
1104         SIGIO_LOCK();
1105         sigio = funsetown_locked(*sigiop);
1106         SIGIO_UNLOCK();
1107         if (sigio != NULL)
1108                 sigiofree(sigio);
1109 }
1110
1111 /*
1112  * Free a list of sigio structures.  The caller must ensure that new sigio
1113  * structures cannot be added after this point.  For process groups this is
1114  * guaranteed using the proctree lock; for processes, the P_WEXIT flag serves
1115  * as an interlock.
1116  */
1117 void
1118 funsetownlst(struct sigiolst *sigiolst)
1119 {
1120         struct proc *p;
1121         struct pgrp *pg;
1122         struct sigio *sigio, *tmp;
1123
1124         /* Racy check. */
1125         sigio = SLIST_FIRST(sigiolst);
1126         if (sigio == NULL)
1127                 return;
1128
1129         p = NULL;
1130         pg = NULL;
1131
1132         SIGIO_LOCK();
1133         sigio = SLIST_FIRST(sigiolst);
1134         if (sigio == NULL) {
1135                 SIGIO_UNLOCK();
1136                 return;
1137         }
1138
1139         /*
1140          * Every entry of the list should belong to a single proc or pgrp.
1141          */
1142         if (sigio->sio_pgid < 0) {
1143                 pg = sigio->sio_pgrp;
1144                 sx_assert(&proctree_lock, SX_XLOCKED);
1145                 PGRP_LOCK(pg);
1146         } else /* if (sigio->sio_pgid > 0) */ {
1147                 p = sigio->sio_proc;
1148                 PROC_LOCK(p);
1149                 KASSERT((p->p_flag & P_WEXIT) != 0,
1150                     ("%s: process %p is not exiting", __func__, p));
1151         }
1152
1153         SLIST_FOREACH(sigio, sigiolst, sio_pgsigio) {
1154                 *sigio->sio_myref = NULL;
1155                 if (pg != NULL) {
1156                         KASSERT(sigio->sio_pgid < 0,
1157                             ("Proc sigio in pgrp sigio list"));
1158                         KASSERT(sigio->sio_pgrp == pg,
1159                             ("Bogus pgrp in sigio list"));
1160                 } else /* if (p != NULL) */ {
1161                         KASSERT(sigio->sio_pgid > 0,
1162                             ("Pgrp sigio in proc sigio list"));
1163                         KASSERT(sigio->sio_proc == p,
1164                             ("Bogus proc in sigio list"));
1165                 }
1166         }
1167
1168         if (pg != NULL)
1169                 PGRP_UNLOCK(pg);
1170         else
1171                 PROC_UNLOCK(p);
1172         SIGIO_UNLOCK();
1173
1174         SLIST_FOREACH_SAFE(sigio, sigiolst, sio_pgsigio, tmp)
1175                 sigiofree(sigio);
1176 }
1177
1178 /*
1179  * This is common code for FIOSETOWN ioctl called by fcntl(fd, F_SETOWN, arg).
1180  *
1181  * After permission checking, add a sigio structure to the sigio list for
1182  * the process or process group.
1183  */
1184 int
1185 fsetown(pid_t pgid, struct sigio **sigiop)
1186 {
1187         struct proc *proc;
1188         struct pgrp *pgrp;
1189         struct sigio *osigio, *sigio;
1190         int ret;
1191
1192         if (pgid == 0) {
1193                 funsetown(sigiop);
1194                 return (0);
1195         }
1196
1197         sigio = malloc(sizeof(struct sigio), M_SIGIO, M_WAITOK);
1198         sigio->sio_pgid = pgid;
1199         sigio->sio_ucred = crhold(curthread->td_ucred);
1200         sigio->sio_myref = sigiop;
1201
1202         ret = 0;
1203         if (pgid > 0) {
1204                 ret = pget(pgid, PGET_NOTWEXIT | PGET_NOTID | PGET_HOLD, &proc);
1205                 SIGIO_LOCK();
1206                 osigio = funsetown_locked(*sigiop);
1207                 if (ret == 0) {
1208                         PROC_LOCK(proc);
1209                         _PRELE(proc);
1210                         if ((proc->p_flag & P_WEXIT) != 0) {
1211                                 ret = ESRCH;
1212                         } else if (proc->p_session !=
1213                             curthread->td_proc->p_session) {
1214                                 /*
1215                                  * Policy - Don't allow a process to FSETOWN a
1216                                  * process in another session.
1217                                  *
1218                                  * Remove this test to allow maximum flexibility
1219                                  * or restrict FSETOWN to the current process or
1220                                  * process group for maximum safety.
1221                                  */
1222                                 ret = EPERM;
1223                         } else {
1224                                 sigio->sio_proc = proc;
1225                                 SLIST_INSERT_HEAD(&proc->p_sigiolst, sigio,
1226                                     sio_pgsigio);
1227                         }
1228                         PROC_UNLOCK(proc);
1229                 }
1230         } else /* if (pgid < 0) */ {
1231                 sx_slock(&proctree_lock);
1232                 SIGIO_LOCK();
1233                 osigio = funsetown_locked(*sigiop);
1234                 pgrp = pgfind(-pgid);
1235                 if (pgrp == NULL) {
1236                         ret = ESRCH;
1237                 } else {
1238                         if (pgrp->pg_session != curthread->td_proc->p_session) {
1239                                 /*
1240                                  * Policy - Don't allow a process to FSETOWN a
1241                                  * process in another session.
1242                                  *
1243                                  * Remove this test to allow maximum flexibility
1244                                  * or restrict FSETOWN to the current process or
1245                                  * process group for maximum safety.
1246                                  */
1247                                 ret = EPERM;
1248                         } else {
1249                                 sigio->sio_pgrp = pgrp;
1250                                 SLIST_INSERT_HEAD(&pgrp->pg_sigiolst, sigio,
1251                                     sio_pgsigio);
1252                         }
1253                         PGRP_UNLOCK(pgrp);
1254                 }
1255                 sx_sunlock(&proctree_lock);
1256         }
1257         if (ret == 0)
1258                 *sigiop = sigio;
1259         SIGIO_UNLOCK();
1260         if (osigio != NULL)
1261                 sigiofree(osigio);
1262         return (ret);
1263 }
1264
1265 /*
1266  * This is common code for FIOGETOWN ioctl called by fcntl(fd, F_GETOWN, arg).
1267  */
1268 pid_t
1269 fgetown(struct sigio **sigiop)
1270 {
1271         pid_t pgid;
1272
1273         SIGIO_LOCK();
1274         pgid = (*sigiop != NULL) ? (*sigiop)->sio_pgid : 0;
1275         SIGIO_UNLOCK();
1276         return (pgid);
1277 }
1278
1279 static int
1280 closefp_impl(struct filedesc *fdp, int fd, struct file *fp, struct thread *td,
1281     bool audit)
1282 {
1283         int error;
1284
1285         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1286
1287         /*
1288          * We now hold the fp reference that used to be owned by the
1289          * descriptor array.  We have to unlock the FILEDESC *AFTER*
1290          * knote_fdclose to prevent a race of the fd getting opened, a knote
1291          * added, and deleteing a knote for the new fd.
1292          */
1293         if (__predict_false(!TAILQ_EMPTY(&fdp->fd_kqlist)))
1294                 knote_fdclose(td, fd);
1295
1296         /*
1297          * We need to notify mqueue if the object is of type mqueue.
1298          */
1299         if (__predict_false(fp->f_type == DTYPE_MQUEUE))
1300                 mq_fdclose(td, fd, fp);
1301         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1302
1303 #ifdef AUDIT
1304         if (AUDITING_TD(td) && audit)
1305                 audit_sysclose(td, fd, fp);
1306 #endif
1307         error = closef(fp, td);
1308
1309         /*
1310          * All paths leading up to closefp() will have already removed or
1311          * replaced the fd in the filedesc table, so a restart would not
1312          * operate on the same file.
1313          */
1314         if (error == ERESTART)
1315                 error = EINTR;
1316
1317         return (error);
1318 }
1319
1320 static int
1321 closefp_hl(struct filedesc *fdp, int fd, struct file *fp, struct thread *td,
1322     bool holdleaders, bool audit)
1323 {
1324         int error;
1325
1326         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1327
1328         if (holdleaders) {
1329                 if (td->td_proc->p_fdtol != NULL) {
1330                         /*
1331                          * Ask fdfree() to sleep to ensure that all relevant
1332                          * process leaders can be traversed in closef().
1333                          */
1334                         fdp->fd_holdleaderscount++;
1335                 } else {
1336                         holdleaders = false;
1337                 }
1338         }
1339
1340         error = closefp_impl(fdp, fd, fp, td, audit);
1341         if (holdleaders) {
1342                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
1343                 fdp->fd_holdleaderscount--;
1344                 if (fdp->fd_holdleaderscount == 0 &&
1345                     fdp->fd_holdleaderswakeup != 0) {
1346                         fdp->fd_holdleaderswakeup = 0;
1347                         wakeup(&fdp->fd_holdleaderscount);
1348                 }
1349                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1350         }
1351         return (error);
1352 }
1353
1354 static int
1355 closefp(struct filedesc *fdp, int fd, struct file *fp, struct thread *td,
1356     bool holdleaders, bool audit)
1357 {
1358
1359         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1360
1361         if (__predict_false(td->td_proc->p_fdtol != NULL)) {
1362                 return (closefp_hl(fdp, fd, fp, td, holdleaders, audit));
1363         } else {
1364                 return (closefp_impl(fdp, fd, fp, td, audit));
1365         }
1366 }
1367
1368 /*
1369  * Close a file descriptor.
1370  */
1371 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1372 struct close_args {
1373         int     fd;
1374 };
1375 #endif
1376 /* ARGSUSED */
1377 int
1378 sys_close(struct thread *td, struct close_args *uap)
1379 {
1380
1381         return (kern_close(td, uap->fd));
1382 }
1383
1384 int
1385 kern_close(struct thread *td, int fd)
1386 {
1387         struct filedesc *fdp;
1388         struct file *fp;
1389
1390         fdp = td->td_proc->p_fd;
1391
1392         FILEDESC_XLOCK(fdp);
1393         if ((fp = fget_locked(fdp, fd)) == NULL) {
1394                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1395                 return (EBADF);
1396         }
1397         fdfree(fdp, fd);
1398
1399         /* closefp() drops the FILEDESC lock for us. */
1400         return (closefp(fdp, fd, fp, td, true, true));
1401 }
1402
1403 int
1404 kern_close_range(struct thread *td, u_int lowfd, u_int highfd)
1405 {
1406         struct filedesc *fdp;
1407         const struct fdescenttbl *fdt;
1408         struct file *fp;
1409         int fd;
1410
1411         /*
1412          * Check this prior to clamping; closefrom(3) with only fd 0, 1, and 2
1413          * open should not be a usage error.  From a close_range() perspective,
1414          * close_range(3, ~0U, 0) in the same scenario should also likely not
1415          * be a usage error as all fd above 3 are in-fact already closed.
1416          */
1417         if (highfd < lowfd) {
1418                 return (EINVAL);
1419         }
1420
1421         fdp = td->td_proc->p_fd;
1422         FILEDESC_XLOCK(fdp);
1423         fdt = atomic_load_ptr(&fdp->fd_files);
1424         highfd = MIN(highfd, fdt->fdt_nfiles - 1);
1425         fd = lowfd;
1426         if (__predict_false(fd > highfd)) {
1427                 goto out_locked;
1428         }
1429         for (;;) {
1430                 fp = fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file;
1431                 if (fp == NULL) {
1432                         if (fd == highfd)
1433                                 goto out_locked;
1434                 } else {
1435                         fdfree(fdp, fd);
1436                         (void) closefp(fdp, fd, fp, td, true, true);
1437                         if (fd == highfd)
1438                                 goto out_unlocked;
1439                         FILEDESC_XLOCK(fdp);
1440                         fdt = atomic_load_ptr(&fdp->fd_files);
1441                 }
1442                 fd++;
1443         }
1444 out_locked:
1445         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1446 out_unlocked:
1447         return (0);
1448 }
1449
1450 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1451 struct close_range_args {
1452         u_int   lowfd;
1453         u_int   highfd;
1454         int     flags;
1455 };
1456 #endif
1457 int
1458 sys_close_range(struct thread *td, struct close_range_args *uap)
1459 {
1460
1461         AUDIT_ARG_FD(uap->lowfd);
1462         AUDIT_ARG_CMD(uap->highfd);
1463         AUDIT_ARG_FFLAGS(uap->flags);
1464
1465         /* No flags currently defined */
1466         if (uap->flags != 0)
1467                 return (EINVAL);
1468         return (kern_close_range(td, uap->lowfd, uap->highfd));
1469 }
1470
1471 #ifdef COMPAT_FREEBSD12
1472 /*
1473  * Close open file descriptors.
1474  */
1475 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1476 struct freebsd12_closefrom_args {
1477         int     lowfd;
1478 };
1479 #endif
1480 /* ARGSUSED */
1481 int
1482 freebsd12_closefrom(struct thread *td, struct freebsd12_closefrom_args *uap)
1483 {
1484         u_int lowfd;
1485
1486         AUDIT_ARG_FD(uap->lowfd);
1487
1488         /*
1489          * Treat negative starting file descriptor values identical to
1490          * closefrom(0) which closes all files.
1491          */
1492         lowfd = MAX(0, uap->lowfd);
1493         return (kern_close_range(td, lowfd, ~0U));
1494 }
1495 #endif  /* COMPAT_FREEBSD12 */
1496
1497 #if defined(COMPAT_43)
1498 /*
1499  * Return status information about a file descriptor.
1500  */
1501 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1502 struct ofstat_args {
1503         int     fd;
1504         struct  ostat *sb;
1505 };
1506 #endif
1507 /* ARGSUSED */
1508 int
1509 ofstat(struct thread *td, struct ofstat_args *uap)
1510 {
1511         struct ostat oub;
1512         struct stat ub;
1513         int error;
1514
1515         error = kern_fstat(td, uap->fd, &ub);
1516         if (error == 0) {
1517                 cvtstat(&ub, &oub);
1518                 error = copyout(&oub, uap->sb, sizeof(oub));
1519         }
1520         return (error);
1521 }
1522 #endif /* COMPAT_43 */
1523
1524 #if defined(COMPAT_FREEBSD11)
1525 int
1526 freebsd11_fstat(struct thread *td, struct freebsd11_fstat_args *uap)
1527 {
1528         struct stat sb;
1529         struct freebsd11_stat osb;
1530         int error;
1531
1532         error = kern_fstat(td, uap->fd, &sb);
1533         if (error != 0)
1534                 return (error);
1535         error = freebsd11_cvtstat(&sb, &osb);
1536         if (error == 0)
1537                 error = copyout(&osb, uap->sb, sizeof(osb));
1538         return (error);
1539 }
1540 #endif  /* COMPAT_FREEBSD11 */
1541
1542 /*
1543  * Return status information about a file descriptor.
1544  */
1545 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1546 struct fstat_args {
1547         int     fd;
1548         struct  stat *sb;
1549 };
1550 #endif
1551 /* ARGSUSED */
1552 int
1553 sys_fstat(struct thread *td, struct fstat_args *uap)
1554 {
1555         struct stat ub;
1556         int error;
1557
1558         error = kern_fstat(td, uap->fd, &ub);
1559         if (error == 0)
1560                 error = copyout(&ub, uap->sb, sizeof(ub));
1561         return (error);
1562 }
1563
1564 int
1565 kern_fstat(struct thread *td, int fd, struct stat *sbp)
1566 {
1567         struct file *fp;
1568         int error;
1569
1570         AUDIT_ARG_FD(fd);
1571
1572         error = fget(td, fd, &cap_fstat_rights, &fp);
1573         if (__predict_false(error != 0))
1574                 return (error);
1575
1576         AUDIT_ARG_FILE(td->td_proc, fp);
1577
1578         error = fo_stat(fp, sbp, td->td_ucred, td);
1579         fdrop(fp, td);
1580 #ifdef __STAT_TIME_T_EXT
1581         sbp->st_atim_ext = 0;
1582         sbp->st_mtim_ext = 0;
1583         sbp->st_ctim_ext = 0;
1584         sbp->st_btim_ext = 0;
1585 #endif
1586 #ifdef KTRACE
1587         if (KTRPOINT(td, KTR_STRUCT))
1588                 ktrstat_error(sbp, error);
1589 #endif
1590         return (error);
1591 }
1592
1593 #if defined(COMPAT_FREEBSD11)
1594 /*
1595  * Return status information about a file descriptor.
1596  */
1597 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1598 struct freebsd11_nfstat_args {
1599         int     fd;
1600         struct  nstat *sb;
1601 };
1602 #endif
1603 /* ARGSUSED */
1604 int
1605 freebsd11_nfstat(struct thread *td, struct freebsd11_nfstat_args *uap)
1606 {
1607         struct nstat nub;
1608         struct stat ub;
1609         int error;
1610
1611         error = kern_fstat(td, uap->fd, &ub);
1612         if (error == 0) {
1613                 freebsd11_cvtnstat(&ub, &nub);
1614                 error = copyout(&nub, uap->sb, sizeof(nub));
1615         }
1616         return (error);
1617 }
1618 #endif /* COMPAT_FREEBSD11 */
1619
1620 /*
1621  * Return pathconf information about a file descriptor.
1622  */
1623 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1624 struct fpathconf_args {
1625         int     fd;
1626         int     name;
1627 };
1628 #endif
1629 /* ARGSUSED */
1630 int
1631 sys_fpathconf(struct thread *td, struct fpathconf_args *uap)
1632 {
1633         long value;
1634         int error;
1635
1636         error = kern_fpathconf(td, uap->fd, uap->name, &value);
1637         if (error == 0)
1638                 td->td_retval[0] = value;
1639         return (error);
1640 }
1641
1642 int
1643 kern_fpathconf(struct thread *td, int fd, int name, long *valuep)
1644 {
1645         struct file *fp;
1646         struct vnode *vp;
1647         int error;
1648
1649         error = fget(td, fd, &cap_fpathconf_rights, &fp);
1650         if (error != 0)
1651                 return (error);
1652
1653         if (name == _PC_ASYNC_IO) {
1654                 *valuep = _POSIX_ASYNCHRONOUS_IO;
1655                 goto out;
1656         }
1657         vp = fp->f_vnode;
1658         if (vp != NULL) {
1659                 vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1660                 error = VOP_PATHCONF(vp, name, valuep);
1661                 VOP_UNLOCK(vp);
1662         } else if (fp->f_type == DTYPE_PIPE || fp->f_type == DTYPE_SOCKET) {
1663                 if (name != _PC_PIPE_BUF) {
1664                         error = EINVAL;
1665                 } else {
1666                         *valuep = PIPE_BUF;
1667                         error = 0;
1668                 }
1669         } else {
1670                 error = EOPNOTSUPP;
1671         }
1672 out:
1673         fdrop(fp, td);
1674         return (error);
1675 }
1676
1677 /*
1678  * Copy filecaps structure allocating memory for ioctls array if needed.
1679  *
1680  * The last parameter indicates whether the fdtable is locked. If it is not and
1681  * ioctls are encountered, copying fails and the caller must lock the table.
1682  *
1683  * Note that if the table was not locked, the caller has to check the relevant
1684  * sequence counter to determine whether the operation was successful.
1685  */
1686 bool
1687 filecaps_copy(const struct filecaps *src, struct filecaps *dst, bool locked)
1688 {
1689         size_t size;
1690
1691         if (src->fc_ioctls != NULL && !locked)
1692                 return (false);
1693         memcpy(dst, src, sizeof(*src));
1694         if (src->fc_ioctls == NULL)
1695                 return (true);
1696
1697         KASSERT(src->fc_nioctls > 0,
1698             ("fc_ioctls != NULL, but fc_nioctls=%hd", src->fc_nioctls));
1699
1700         size = sizeof(src->fc_ioctls[0]) * src->fc_nioctls;
1701         dst->fc_ioctls = malloc(size, M_FILECAPS, M_WAITOK);
1702         memcpy(dst->fc_ioctls, src->fc_ioctls, size);
1703         return (true);
1704 }
1705
1706 static u_long *
1707 filecaps_copy_prep(const struct filecaps *src)
1708 {
1709         u_long *ioctls;
1710         size_t size;
1711
1712         if (__predict_true(src->fc_ioctls == NULL))
1713                 return (NULL);
1714
1715         KASSERT(src->fc_nioctls > 0,
1716             ("fc_ioctls != NULL, but fc_nioctls=%hd", src->fc_nioctls));
1717
1718         size = sizeof(src->fc_ioctls[0]) * src->fc_nioctls;
1719         ioctls = malloc(size, M_FILECAPS, M_WAITOK);
1720         return (ioctls);
1721 }
1722
1723 static void
1724 filecaps_copy_finish(const struct filecaps *src, struct filecaps *dst,
1725     u_long *ioctls)
1726 {
1727         size_t size;
1728
1729         *dst = *src;
1730         if (__predict_true(src->fc_ioctls == NULL)) {
1731                 MPASS(ioctls == NULL);
1732                 return;
1733         }
1734
1735         size = sizeof(src->fc_ioctls[0]) * src->fc_nioctls;
1736         dst->fc_ioctls = ioctls;
1737         bcopy(src->fc_ioctls, dst->fc_ioctls, size);
1738 }
1739
1740 /*
1741  * Move filecaps structure to the new place and clear the old place.
1742  */
1743 void
1744 filecaps_move(struct filecaps *src, struct filecaps *dst)
1745 {
1746
1747         *dst = *src;
1748         bzero(src, sizeof(*src));
1749 }
1750
1751 /*
1752  * Fill the given filecaps structure with full rights.
1753  */
1754 static void
1755 filecaps_fill(struct filecaps *fcaps)
1756 {
1757
1758         CAP_ALL(&fcaps->fc_rights);
1759         fcaps->fc_ioctls = NULL;
1760         fcaps->fc_nioctls = -1;
1761         fcaps->fc_fcntls = CAP_FCNTL_ALL;
1762 }
1763
1764 /*
1765  * Free memory allocated within filecaps structure.
1766  */
1767 void
1768 filecaps_free(struct filecaps *fcaps)
1769 {
1770
1771         free(fcaps->fc_ioctls, M_FILECAPS);
1772         bzero(fcaps, sizeof(*fcaps));
1773 }
1774
1775 static u_long *
1776 filecaps_free_prep(struct filecaps *fcaps)
1777 {
1778         u_long *ioctls;
1779
1780         ioctls = fcaps->fc_ioctls;
1781         bzero(fcaps, sizeof(*fcaps));
1782         return (ioctls);
1783 }
1784
1785 static void
1786 filecaps_free_finish(u_long *ioctls)
1787 {
1788
1789         free(ioctls, M_FILECAPS);
1790 }
1791
1792 /*
1793  * Validate the given filecaps structure.
1794  */
1795 static void
1796 filecaps_validate(const struct filecaps *fcaps, const char *func)
1797 {
1798
1799         KASSERT(cap_rights_is_valid(&fcaps->fc_rights),
1800             ("%s: invalid rights", func));
1801         KASSERT((fcaps->fc_fcntls & ~CAP_FCNTL_ALL) == 0,
1802             ("%s: invalid fcntls", func));
1803         KASSERT(fcaps->fc_fcntls == 0 ||
1804             cap_rights_is_set(&fcaps->fc_rights, CAP_FCNTL),
1805             ("%s: fcntls without CAP_FCNTL", func));
1806         KASSERT(fcaps->fc_ioctls != NULL ? fcaps->fc_nioctls > 0 :
1807             (fcaps->fc_nioctls == -1 || fcaps->fc_nioctls == 0),
1808             ("%s: invalid ioctls", func));
1809         KASSERT(fcaps->fc_nioctls == 0 ||
1810             cap_rights_is_set(&fcaps->fc_rights, CAP_IOCTL),
1811             ("%s: ioctls without CAP_IOCTL", func));
1812 }
1813
1814 static void
1815 fdgrowtable_exp(struct filedesc *fdp, int nfd)
1816 {
1817         int nfd1;
1818
1819         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1820
1821         nfd1 = fdp->fd_nfiles * 2;
1822         if (nfd1 < nfd)
1823                 nfd1 = nfd;
1824         fdgrowtable(fdp, nfd1);
1825 }
1826
1827 /*
1828  * Grow the file table to accommodate (at least) nfd descriptors.
1829  */
1830 static void
1831 fdgrowtable(struct filedesc *fdp, int nfd)
1832 {
1833         struct filedesc0 *fdp0;
1834         struct freetable *ft;
1835         struct fdescenttbl *ntable;
1836         struct fdescenttbl *otable;
1837         int nnfiles, onfiles;
1838         NDSLOTTYPE *nmap, *omap;
1839
1840         KASSERT(fdp->fd_nfiles > 0, ("zero-length file table"));
1841
1842         /* save old values */
1843         onfiles = fdp->fd_nfiles;
1844         otable = fdp->fd_files;
1845         omap = fdp->fd_map;
1846
1847         /* compute the size of the new table */
1848         nnfiles = NDSLOTS(nfd) * NDENTRIES; /* round up */
1849         if (nnfiles <= onfiles)
1850                 /* the table is already large enough */
1851                 return;
1852
1853         /*
1854          * Allocate a new table.  We need enough space for the number of
1855          * entries, file entries themselves and the struct freetable we will use
1856          * when we decommission the table and place it on the freelist.
1857          * We place the struct freetable in the middle so we don't have
1858          * to worry about padding.
1859          */
1860         ntable = malloc(offsetof(struct fdescenttbl, fdt_ofiles) +
1861             nnfiles * sizeof(ntable->fdt_ofiles[0]) +
1862             sizeof(struct freetable),
1863             M_FILEDESC, M_ZERO | M_WAITOK);
1864         /* copy the old data */
1865         ntable->fdt_nfiles = nnfiles;
1866         memcpy(ntable->fdt_ofiles, otable->fdt_ofiles,
1867             onfiles * sizeof(ntable->fdt_ofiles[0]));
1868
1869         /*
1870          * Allocate a new map only if the old is not large enough.  It will
1871          * grow at a slower rate than the table as it can map more
1872          * entries than the table can hold.
1873          */
1874         if (NDSLOTS(nnfiles) > NDSLOTS(onfiles)) {
1875                 nmap = malloc(NDSLOTS(nnfiles) * NDSLOTSIZE, M_FILEDESC,
1876                     M_ZERO | M_WAITOK);
1877                 /* copy over the old data and update the pointer */
1878                 memcpy(nmap, omap, NDSLOTS(onfiles) * sizeof(*omap));
1879                 fdp->fd_map = nmap;
1880         }
1881
1882         /*
1883          * Make sure that ntable is correctly initialized before we replace
1884          * fd_files poiner. Otherwise fget_unlocked() may see inconsistent
1885          * data.
1886          */
1887         atomic_store_rel_ptr((volatile void *)&fdp->fd_files, (uintptr_t)ntable);
1888
1889         /*
1890          * Free the old file table when not shared by other threads or processes.
1891          * The old file table is considered to be shared when either are true:
1892          * - The process has more than one thread.
1893          * - The file descriptor table has been shared via fdshare().
1894          *
1895          * When shared, the old file table will be placed on a freelist
1896          * which will be processed when the struct filedesc is released.
1897          *
1898          * Note that if onfiles == NDFILE, we're dealing with the original
1899          * static allocation contained within (struct filedesc0 *)fdp,
1900          * which must not be freed.
1901          */
1902         if (onfiles > NDFILE) {
1903                 /*
1904                  * Note we may be called here from fdinit while allocating a
1905                  * table for a new process in which case ->p_fd points
1906                  * elsewhere.
1907                  */
1908                 if (curproc->p_fd != fdp || FILEDESC_IS_ONLY_USER(fdp)) {
1909                         free(otable, M_FILEDESC);
1910                 } else {
1911                         ft = (struct freetable *)&otable->fdt_ofiles[onfiles];
1912                         fdp0 = (struct filedesc0 *)fdp;
1913                         ft->ft_table = otable;
1914                         SLIST_INSERT_HEAD(&fdp0->fd_free, ft, ft_next);
1915                 }
1916         }
1917         /*
1918          * The map does not have the same possibility of threads still
1919          * holding references to it.  So always free it as long as it
1920          * does not reference the original static allocation.
1921          */
1922         if (NDSLOTS(onfiles) > NDSLOTS(NDFILE))
1923                 free(omap, M_FILEDESC);
1924 }
1925
1926 /*
1927  * Allocate a file descriptor for the process.
1928  */
1929 int
1930 fdalloc(struct thread *td, int minfd, int *result)
1931 {
1932         struct proc *p = td->td_proc;
1933         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1934         int fd, maxfd, allocfd;
1935 #ifdef RACCT
1936         int error;
1937 #endif
1938
1939         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1940
1941         if (fdp->fd_freefile > minfd)
1942                 minfd = fdp->fd_freefile;
1943
1944         maxfd = getmaxfd(td);
1945
1946         /*
1947          * Search the bitmap for a free descriptor starting at minfd.
1948          * If none is found, grow the file table.
1949          */
1950         fd = fd_first_free(fdp, minfd, fdp->fd_nfiles);
1951         if (__predict_false(fd >= maxfd))
1952                 return (EMFILE);
1953         if (__predict_false(fd >= fdp->fd_nfiles)) {
1954                 allocfd = min(fd * 2, maxfd);
1955 #ifdef RACCT
1956                 if (RACCT_ENABLED()) {
1957                         error = racct_set_unlocked(p, RACCT_NOFILE, allocfd);
1958                         if (error != 0)
1959                                 return (EMFILE);
1960                 }
1961 #endif
1962                 /*
1963                  * fd is already equal to first free descriptor >= minfd, so
1964                  * we only need to grow the table and we are done.
1965                  */
1966                 fdgrowtable_exp(fdp, allocfd);
1967         }
1968
1969         /*
1970          * Perform some sanity checks, then mark the file descriptor as
1971          * used and return it to the caller.
1972          */
1973         KASSERT(fd >= 0 && fd < min(maxfd, fdp->fd_nfiles),
1974             ("invalid descriptor %d", fd));
1975         KASSERT(!fdisused(fdp, fd),
1976             ("fd_first_free() returned non-free descriptor"));
1977         KASSERT(fdp->fd_ofiles[fd].fde_file == NULL,
1978             ("file descriptor isn't free"));
1979         fdused(fdp, fd);
1980         *result = fd;
1981         return (0);
1982 }
1983
1984 /*
1985  * Allocate n file descriptors for the process.
1986  */
1987 int
1988 fdallocn(struct thread *td, int minfd, int *fds, int n)
1989 {
1990         struct proc *p = td->td_proc;
1991         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1992         int i;
1993
1994         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1995
1996         for (i = 0; i < n; i++)
1997                 if (fdalloc(td, 0, &fds[i]) != 0)
1998                         break;
1999
2000         if (i < n) {
2001                 for (i--; i >= 0; i--)
2002                         fdunused(fdp, fds[i]);
2003                 return (EMFILE);
2004         }
2005
2006         return (0);
2007 }
2008
2009 /*
2010  * Create a new open file structure and allocate a file descriptor for the
2011  * process that refers to it.  We add one reference to the file for the
2012  * descriptor table and one reference for resultfp. This is to prevent us
2013  * being preempted and the entry in the descriptor table closed after we
2014  * release the FILEDESC lock.
2015  */
2016 int
2017 falloc_caps(struct thread *td, struct file **resultfp, int *resultfd, int flags,
2018     struct filecaps *fcaps)
2019 {
2020         struct file *fp;
2021         int error, fd;
2022
2023         MPASS(resultfp != NULL);
2024         MPASS(resultfd != NULL);
2025
2026         error = _falloc_noinstall(td, &fp, 2);
2027         if (__predict_false(error != 0)) {
2028                 return (error);
2029         }
2030
2031         error = finstall_refed(td, fp, &fd, flags, fcaps);
2032         if (__predict_false(error != 0)) {
2033                 falloc_abort(td, fp);
2034                 return (error);
2035         }
2036
2037         *resultfp = fp;
2038         *resultfd = fd;
2039
2040         return (0);
2041 }
2042
2043 /*
2044  * Create a new open file structure without allocating a file descriptor.
2045  */
2046 int
2047 _falloc_noinstall(struct thread *td, struct file **resultfp, u_int n)
2048 {
2049         struct file *fp;
2050         int maxuserfiles = maxfiles - (maxfiles / 20);
2051         int openfiles_new;
2052         static struct timeval lastfail;
2053         static int curfail;
2054
2055         KASSERT(resultfp != NULL, ("%s: resultfp == NULL", __func__));
2056         MPASS(n > 0);
2057
2058         openfiles_new = atomic_fetchadd_int(&openfiles, 1) + 1;
2059         if ((openfiles_new >= maxuserfiles &&
2060             priv_check(td, PRIV_MAXFILES) != 0) ||
2061             openfiles_new >= maxfiles) {
2062                 atomic_subtract_int(&openfiles, 1);
2063                 if (ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
2064                         printf("kern.maxfiles limit exceeded by uid %i, (%s) "
2065                             "please see tuning(7).\n", td->td_ucred->cr_ruid, td->td_proc->p_comm);
2066                 }
2067                 return (ENFILE);
2068         }
2069         fp = uma_zalloc(file_zone, M_WAITOK);
2070         bzero(fp, sizeof(*fp));
2071         refcount_init(&fp->f_count, n);
2072         fp->f_cred = crhold(td->td_ucred);
2073         fp->f_ops = &badfileops;
2074         *resultfp = fp;
2075         return (0);
2076 }
2077
2078 void
2079 falloc_abort(struct thread *td, struct file *fp)
2080 {
2081
2082         /*
2083          * For assertion purposes.
2084          */
2085         refcount_init(&fp->f_count, 0);
2086         _fdrop(fp, td);
2087 }
2088
2089 /*
2090  * Install a file in a file descriptor table.
2091  */
2092 void
2093 _finstall(struct filedesc *fdp, struct file *fp, int fd, int flags,
2094     struct filecaps *fcaps)
2095 {
2096         struct filedescent *fde;
2097
2098         MPASS(fp != NULL);
2099         if (fcaps != NULL)
2100                 filecaps_validate(fcaps, __func__);
2101         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
2102
2103         fde = &fdp->fd_ofiles[fd];
2104 #ifdef CAPABILITIES
2105         seqc_write_begin(&fde->fde_seqc);
2106 #endif
2107         fde->fde_file = fp;
2108         fde->fde_flags = (flags & O_CLOEXEC) != 0 ? UF_EXCLOSE : 0;
2109         if (fcaps != NULL)
2110                 filecaps_move(fcaps, &fde->fde_caps);
2111         else
2112                 filecaps_fill(&fde->fde_caps);
2113 #ifdef CAPABILITIES
2114         seqc_write_end(&fde->fde_seqc);
2115 #endif
2116 }
2117
2118 int
2119 finstall_refed(struct thread *td, struct file *fp, int *fd, int flags,
2120     struct filecaps *fcaps)
2121 {
2122         struct filedesc *fdp = td->td_proc->p_fd;
2123         int error;
2124
2125         MPASS(fd != NULL);
2126
2127         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2128         error = fdalloc(td, 0, fd);
2129         if (__predict_true(error == 0)) {
2130                 _finstall(fdp, fp, *fd, flags, fcaps);
2131         }
2132         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2133         return (error);
2134 }
2135
2136 int
2137 finstall(struct thread *td, struct file *fp, int *fd, int flags,
2138     struct filecaps *fcaps)
2139 {
2140         int error;
2141
2142         MPASS(fd != NULL);
2143
2144         if (!fhold(fp))
2145                 return (EBADF);
2146         error = finstall_refed(td, fp, fd, flags, fcaps);
2147         if (__predict_false(error != 0)) {
2148                 fdrop(fp, td);
2149         }
2150         return (error);
2151 }
2152
2153 /*
2154  * Build a new filedesc structure from another.
2155  *
2156  * If fdp is not NULL, return with it shared locked.
2157  */
2158 struct filedesc *
2159 fdinit(struct filedesc *fdp, bool prepfiles, int *lastfile)
2160 {
2161         struct filedesc0 *newfdp0;
2162         struct filedesc *newfdp;
2163
2164         if (prepfiles)
2165                 MPASS(lastfile != NULL);
2166         else
2167                 MPASS(lastfile == NULL);
2168
2169         newfdp0 = uma_zalloc(filedesc0_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
2170         newfdp = &newfdp0->fd_fd;
2171
2172         /* Create the file descriptor table. */
2173         FILEDESC_LOCK_INIT(newfdp);
2174         refcount_init(&newfdp->fd_refcnt, 1);
2175         refcount_init(&newfdp->fd_holdcnt, 1);
2176         newfdp->fd_map = newfdp0->fd_dmap;
2177         newfdp->fd_files = (struct fdescenttbl *)&newfdp0->fd_dfiles;
2178         newfdp->fd_files->fdt_nfiles = NDFILE;
2179
2180         if (fdp == NULL)
2181                 return (newfdp);
2182
2183         FILEDESC_SLOCK(fdp);
2184         if (!prepfiles) {
2185                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2186                 return (newfdp);
2187         }
2188
2189         for (;;) {
2190                 *lastfile = fdlastfile(fdp);
2191                 if (*lastfile < newfdp->fd_nfiles)
2192                         break;
2193                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2194                 fdgrowtable(newfdp, *lastfile + 1);
2195                 FILEDESC_SLOCK(fdp);
2196         }
2197
2198         return (newfdp);
2199 }
2200
2201 /*
2202  * Build a pwddesc structure from another.
2203  * Copy the current, root, and jail root vnode references.
2204  *
2205  * If pdp is not NULL, return with it shared locked.
2206  */
2207 struct pwddesc *
2208 pdinit(struct pwddesc *pdp, bool keeplock)
2209 {
2210         struct pwddesc *newpdp;
2211         struct pwd *newpwd;
2212
2213         newpdp = malloc(sizeof(*newpdp), M_PWDDESC, M_WAITOK | M_ZERO);
2214
2215         PWDDESC_LOCK_INIT(newpdp);
2216         refcount_init(&newpdp->pd_refcount, 1);
2217         newpdp->pd_cmask = CMASK;
2218
2219         if (pdp == NULL) {
2220                 newpwd = pwd_alloc();
2221                 smr_serialized_store(&newpdp->pd_pwd, newpwd, true);
2222                 return (newpdp);
2223         }
2224
2225         PWDDESC_XLOCK(pdp);
2226         newpwd = pwd_hold_pwddesc(pdp);
2227         smr_serialized_store(&newpdp->pd_pwd, newpwd, true);
2228         if (!keeplock)
2229                 PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
2230         return (newpdp);
2231 }
2232
2233 /*
2234  * Hold either filedesc or pwddesc of the passed process.
2235  *
2236  * The process lock is used to synchronize against the target exiting and
2237  * freeing the data.
2238  *
2239  * Clearing can be ilustrated in 3 steps:
2240  * 1. set the pointer to NULL. Either routine can race against it, hence
2241  *   atomic_load_ptr.
2242  * 2. observe the process lock as not taken. Until then fdhold/pdhold can
2243  *   race to either still see the pointer or find NULL. It is still safe to
2244  *   grab a reference as clearing is stalled.
2245  * 3. after the lock is observed as not taken, any fdhold/pdhold calls are
2246  *   guaranteed to see NULL, making it safe to finish clearing
2247  */
2248 static struct filedesc *
2249 fdhold(struct proc *p)
2250 {
2251         struct filedesc *fdp;
2252
2253         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
2254         fdp = atomic_load_ptr(&p->p_fd);
2255         if (fdp != NULL)
2256                 refcount_acquire(&fdp->fd_holdcnt);
2257         return (fdp);
2258 }
2259
2260 static struct pwddesc *
2261 pdhold(struct proc *p)
2262 {
2263         struct pwddesc *pdp;
2264
2265         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
2266         pdp = atomic_load_ptr(&p->p_pd);
2267         if (pdp != NULL)
2268                 refcount_acquire(&pdp->pd_refcount);
2269         return (pdp);
2270 }
2271
2272 static void
2273 fddrop(struct filedesc *fdp)
2274 {
2275
2276         if (refcount_load(&fdp->fd_holdcnt) > 1) {
2277                 if (refcount_release(&fdp->fd_holdcnt) == 0)
2278                         return;
2279         }
2280
2281         FILEDESC_LOCK_DESTROY(fdp);
2282         uma_zfree(filedesc0_zone, fdp);
2283 }
2284
2285 static void
2286 pddrop(struct pwddesc *pdp)
2287 {
2288         struct pwd *pwd;
2289
2290         if (refcount_release_if_not_last(&pdp->pd_refcount))
2291                 return;
2292
2293         PWDDESC_XLOCK(pdp);
2294         if (refcount_release(&pdp->pd_refcount) == 0) {
2295                 PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
2296                 return;
2297         }
2298         pwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
2299         pwd_set(pdp, NULL);
2300         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
2301         pwd_drop(pwd);
2302
2303         PWDDESC_LOCK_DESTROY(pdp);
2304         free(pdp, M_PWDDESC);
2305 }
2306
2307 /*
2308  * Share a filedesc structure.
2309  */
2310 struct filedesc *
2311 fdshare(struct filedesc *fdp)
2312 {
2313
2314         refcount_acquire(&fdp->fd_refcnt);
2315         return (fdp);
2316 }
2317
2318 /*
2319  * Share a pwddesc structure.
2320  */
2321 struct pwddesc *
2322 pdshare(struct pwddesc *pdp)
2323 {
2324         refcount_acquire(&pdp->pd_refcount);
2325         return (pdp);
2326 }
2327
2328 /*
2329  * Unshare a filedesc structure, if necessary by making a copy
2330  */
2331 void
2332 fdunshare(struct thread *td)
2333 {
2334         struct filedesc *tmp;
2335         struct proc *p = td->td_proc;
2336
2337         if (refcount_load(&p->p_fd->fd_refcnt) == 1)
2338                 return;
2339
2340         tmp = fdcopy(p->p_fd);
2341         fdescfree(td);
2342         p->p_fd = tmp;
2343 }
2344
2345 /*
2346  * Unshare a pwddesc structure.
2347  */
2348 void
2349 pdunshare(struct thread *td)
2350 {
2351         struct pwddesc *pdp;
2352         struct proc *p;
2353
2354         p = td->td_proc;
2355         /* Not shared. */
2356         if (p->p_pd->pd_refcount == 1)
2357                 return;
2358
2359         pdp = pdcopy(p->p_pd);
2360         pdescfree(td);
2361         p->p_pd = pdp;
2362 }
2363
2364 void
2365 fdinstall_remapped(struct thread *td, struct filedesc *fdp)
2366 {
2367
2368         fdescfree(td);
2369         td->td_proc->p_fd = fdp;
2370 }
2371
2372 /*
2373  * Copy a filedesc structure.  A NULL pointer in returns a NULL reference,
2374  * this is to ease callers, not catch errors.
2375  */
2376 struct filedesc *
2377 fdcopy(struct filedesc *fdp)
2378 {
2379         struct filedesc *newfdp;
2380         struct filedescent *nfde, *ofde;
2381         int i, lastfile;
2382
2383         MPASS(fdp != NULL);
2384
2385         newfdp = fdinit(fdp, true, &lastfile);
2386         /* copy all passable descriptors (i.e. not kqueue) */
2387         newfdp->fd_freefile = -1;
2388         for (i = 0; i <= lastfile; ++i) {
2389                 ofde = &fdp->fd_ofiles[i];
2390                 if (ofde->fde_file == NULL ||
2391                     (ofde->fde_file->f_ops->fo_flags & DFLAG_PASSABLE) == 0 ||
2392                     !fhold(ofde->fde_file)) {
2393                         if (newfdp->fd_freefile == -1)
2394                                 newfdp->fd_freefile = i;
2395                         continue;
2396                 }
2397                 nfde = &newfdp->fd_ofiles[i];
2398                 *nfde = *ofde;
2399                 filecaps_copy(&ofde->fde_caps, &nfde->fde_caps, true);
2400                 fdused_init(newfdp, i);
2401         }
2402         if (newfdp->fd_freefile == -1)
2403                 newfdp->fd_freefile = i;
2404         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2405         return (newfdp);
2406 }
2407
2408 /*
2409  * Copy a pwddesc structure.
2410  */
2411 struct pwddesc *
2412 pdcopy(struct pwddesc *pdp)
2413 {
2414         struct pwddesc *newpdp;
2415
2416         MPASS(pdp != NULL);
2417
2418         newpdp = pdinit(pdp, true);
2419         newpdp->pd_cmask = pdp->pd_cmask;
2420         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
2421         return (newpdp);
2422 }
2423
2424 /*
2425  * Copies a filedesc structure, while remapping all file descriptors
2426  * stored inside using a translation table.
2427  *
2428  * File descriptors are copied over to the new file descriptor table,
2429  * regardless of whether the close-on-exec flag is set.
2430  */
2431 int
2432 fdcopy_remapped(struct filedesc *fdp, const int *fds, size_t nfds,
2433     struct filedesc **ret)
2434 {
2435         struct filedesc *newfdp;
2436         struct filedescent *nfde, *ofde;
2437         int error, i, lastfile;
2438
2439         MPASS(fdp != NULL);
2440
2441         newfdp = fdinit(fdp, true, &lastfile);
2442         if (nfds > lastfile + 1) {
2443                 /* New table cannot be larger than the old one. */
2444                 error = E2BIG;
2445                 goto bad;
2446         }
2447         /* Copy all passable descriptors (i.e. not kqueue). */
2448         newfdp->fd_freefile = nfds;
2449         for (i = 0; i < nfds; ++i) {
2450                 if (fds[i] < 0 || fds[i] > lastfile) {
2451                         /* File descriptor out of bounds. */
2452                         error = EBADF;
2453                         goto bad;
2454                 }
2455                 ofde = &fdp->fd_ofiles[fds[i]];
2456                 if (ofde->fde_file == NULL) {
2457                         /* Unused file descriptor. */
2458                         error = EBADF;
2459                         goto bad;
2460                 }
2461                 if ((ofde->fde_file->f_ops->fo_flags & DFLAG_PASSABLE) == 0) {
2462                         /* File descriptor cannot be passed. */
2463                         error = EINVAL;
2464                         goto bad;
2465                 }
2466                 if (!fhold(ofde->fde_file)) {
2467                         error = EBADF;
2468                         goto bad;
2469                 }
2470                 nfde = &newfdp->fd_ofiles[i];
2471                 *nfde = *ofde;
2472                 filecaps_copy(&ofde->fde_caps, &nfde->fde_caps, true);
2473                 fdused_init(newfdp, i);
2474         }
2475         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2476         *ret = newfdp;
2477         return (0);
2478 bad:
2479         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2480         fdescfree_remapped(newfdp);
2481         return (error);
2482 }
2483
2484 /*
2485  * Clear POSIX style locks. This is only used when fdp looses a reference (i.e.
2486  * one of processes using it exits) and the table used to be shared.
2487  */
2488 static void
2489 fdclearlocks(struct thread *td)
2490 {
2491         struct filedesc *fdp;
2492         struct filedesc_to_leader *fdtol;
2493         struct flock lf;
2494         struct file *fp;
2495         struct proc *p;
2496         struct vnode *vp;
2497         int i, lastfile;
2498
2499         p = td->td_proc;
2500         fdp = p->p_fd;
2501         fdtol = p->p_fdtol;
2502         MPASS(fdtol != NULL);
2503
2504         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2505         KASSERT(fdtol->fdl_refcount > 0,
2506             ("filedesc_to_refcount botch: fdl_refcount=%d",
2507             fdtol->fdl_refcount));
2508         if (fdtol->fdl_refcount == 1 &&
2509             (p->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) != 0) {
2510                 lastfile = fdlastfile(fdp);
2511                 for (i = 0; i <= lastfile; i++) {
2512                         fp = fdp->fd_ofiles[i].fde_file;
2513                         if (fp == NULL || fp->f_type != DTYPE_VNODE ||
2514                             !fhold(fp))
2515                                 continue;
2516                         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2517                         lf.l_whence = SEEK_SET;
2518                         lf.l_start = 0;
2519                         lf.l_len = 0;
2520                         lf.l_type = F_UNLCK;
2521                         vp = fp->f_vnode;
2522                         (void) VOP_ADVLOCK(vp,
2523                             (caddr_t)p->p_leader, F_UNLCK,
2524                             &lf, F_POSIX);
2525                         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2526                         fdrop(fp, td);
2527                 }
2528         }
2529 retry:
2530         if (fdtol->fdl_refcount == 1) {
2531                 if (fdp->fd_holdleaderscount > 0 &&
2532                     (p->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) != 0) {
2533                         /*
2534                          * close() or kern_dup() has cleared a reference
2535                          * in a shared file descriptor table.
2536                          */
2537                         fdp->fd_holdleaderswakeup = 1;
2538                         sx_sleep(&fdp->fd_holdleaderscount,
2539                             FILEDESC_LOCK(fdp), PLOCK, "fdlhold", 0);
2540                         goto retry;
2541                 }
2542                 if (fdtol->fdl_holdcount > 0) {
2543                         /*
2544                          * Ensure that fdtol->fdl_leader remains
2545                          * valid in closef().
2546                          */
2547                         fdtol->fdl_wakeup = 1;
2548                         sx_sleep(fdtol, FILEDESC_LOCK(fdp), PLOCK,
2549                             "fdlhold", 0);
2550                         goto retry;
2551                 }
2552         }
2553         fdtol->fdl_refcount--;
2554         if (fdtol->fdl_refcount == 0 &&
2555             fdtol->fdl_holdcount == 0) {
2556                 fdtol->fdl_next->fdl_prev = fdtol->fdl_prev;
2557                 fdtol->fdl_prev->fdl_next = fdtol->fdl_next;
2558         } else
2559                 fdtol = NULL;
2560         p->p_fdtol = NULL;
2561         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2562         if (fdtol != NULL)
2563                 free(fdtol, M_FILEDESC_TO_LEADER);
2564 }
2565
2566 /*
2567  * Release a filedesc structure.
2568  */
2569 static void
2570 fdescfree_fds(struct thread *td, struct filedesc *fdp, bool needclose)
2571 {
2572         struct filedesc0 *fdp0;
2573         struct freetable *ft, *tft;
2574         struct filedescent *fde;
2575         struct file *fp;
2576         int i, lastfile;
2577
2578         KASSERT(refcount_load(&fdp->fd_refcnt) == 0,
2579             ("%s: fd table %p carries references", __func__, fdp));
2580
2581         /*
2582          * Serialize with threads iterating over the table, if any.
2583          */
2584         if (refcount_load(&fdp->fd_holdcnt) > 1) {
2585                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
2586                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2587         }
2588
2589         lastfile = fdlastfile_single(fdp);
2590         for (i = 0; i <= lastfile; i++) {
2591                 fde = &fdp->fd_ofiles[i];
2592                 fp = fde->fde_file;
2593                 if (fp != NULL) {
2594                         fdefree_last(fde);
2595                         if (needclose)
2596                                 (void) closef(fp, td);
2597                         else
2598                                 fdrop(fp, td);
2599                 }
2600         }
2601
2602         if (NDSLOTS(fdp->fd_nfiles) > NDSLOTS(NDFILE))
2603                 free(fdp->fd_map, M_FILEDESC);
2604         if (fdp->fd_nfiles > NDFILE)
2605                 free(fdp->fd_files, M_FILEDESC);
2606
2607         fdp0 = (struct filedesc0 *)fdp;
2608         SLIST_FOREACH_SAFE(ft, &fdp0->fd_free, ft_next, tft)
2609                 free(ft->ft_table, M_FILEDESC);
2610
2611         fddrop(fdp);
2612 }
2613
2614 void
2615 fdescfree(struct thread *td)
2616 {
2617         struct proc *p;
2618         struct filedesc *fdp;
2619
2620         p = td->td_proc;
2621         fdp = p->p_fd;
2622         MPASS(fdp != NULL);
2623
2624 #ifdef RACCT
2625         if (RACCT_ENABLED())
2626                 racct_set_unlocked(p, RACCT_NOFILE, 0);
2627 #endif
2628
2629         if (p->p_fdtol != NULL)
2630                 fdclearlocks(td);
2631
2632         /*
2633          * Check fdhold for an explanation.
2634          */
2635         atomic_store_ptr(&p->p_fd, NULL);
2636         atomic_thread_fence_seq_cst();
2637         PROC_WAIT_UNLOCKED(p);
2638
2639         if (refcount_release(&fdp->fd_refcnt) == 0)
2640                 return;
2641
2642         fdescfree_fds(td, fdp, 1);
2643 }
2644
2645 void
2646 pdescfree(struct thread *td)
2647 {
2648         struct proc *p;
2649         struct pwddesc *pdp;
2650
2651         p = td->td_proc;
2652         pdp = p->p_pd;
2653         MPASS(pdp != NULL);
2654
2655         /*
2656          * Check pdhold for an explanation.
2657          */
2658         atomic_store_ptr(&p->p_pd, NULL);
2659         atomic_thread_fence_seq_cst();
2660         PROC_WAIT_UNLOCKED(p);
2661
2662         pddrop(pdp);
2663 }
2664
2665 void
2666 fdescfree_remapped(struct filedesc *fdp)
2667 {
2668 #ifdef INVARIANTS
2669         /* fdescfree_fds() asserts that fd_refcnt == 0. */
2670         if (!refcount_release(&fdp->fd_refcnt))
2671                 panic("%s: fd table %p has extra references", __func__, fdp);
2672 #endif
2673         fdescfree_fds(curthread, fdp, 0);
2674 }
2675
2676 /*
2677  * For setugid programs, we don't want to people to use that setugidness
2678  * to generate error messages which write to a file which otherwise would
2679  * otherwise be off-limits to the process.  We check for filesystems where
2680  * the vnode can change out from under us after execve (like [lin]procfs).
2681  *
2682  * Since fdsetugidsafety calls this only for fd 0, 1 and 2, this check is
2683  * sufficient.  We also don't check for setugidness since we know we are.
2684  */
2685 static bool
2686 is_unsafe(struct file *fp)
2687 {
2688         struct vnode *vp;
2689
2690         if (fp->f_type != DTYPE_VNODE)
2691                 return (false);
2692
2693         vp = fp->f_vnode;
2694         return ((vp->v_vflag & VV_PROCDEP) != 0);
2695 }
2696
2697 /*
2698  * Make this setguid thing safe, if at all possible.
2699  */
2700 void
2701 fdsetugidsafety(struct thread *td)
2702 {
2703         struct filedesc *fdp;
2704         struct file *fp;
2705         int i;
2706
2707         fdp = td->td_proc->p_fd;
2708         KASSERT(refcount_load(&fdp->fd_refcnt) == 1,
2709             ("the fdtable should not be shared"));
2710         MPASS(fdp->fd_nfiles >= 3);
2711         for (i = 0; i <= 2; i++) {
2712                 fp = fdp->fd_ofiles[i].fde_file;
2713                 if (fp != NULL && is_unsafe(fp)) {
2714                         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2715                         knote_fdclose(td, i);
2716                         /*
2717                          * NULL-out descriptor prior to close to avoid
2718                          * a race while close blocks.
2719                          */
2720                         fdfree(fdp, i);
2721                         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2722                         (void) closef(fp, td);
2723                 }
2724         }
2725 }
2726
2727 /*
2728  * If a specific file object occupies a specific file descriptor, close the
2729  * file descriptor entry and drop a reference on the file object.  This is a
2730  * convenience function to handle a subsequent error in a function that calls
2731  * falloc() that handles the race that another thread might have closed the
2732  * file descriptor out from under the thread creating the file object.
2733  */
2734 void
2735 fdclose(struct thread *td, struct file *fp, int idx)
2736 {
2737         struct filedesc *fdp = td->td_proc->p_fd;
2738
2739         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2740         if (fdp->fd_ofiles[idx].fde_file == fp) {
2741                 fdfree(fdp, idx);
2742                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2743                 fdrop(fp, td);
2744         } else
2745                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2746 }
2747
2748 /*
2749  * Close any files on exec?
2750  */
2751 void
2752 fdcloseexec(struct thread *td)
2753 {
2754         struct filedesc *fdp;
2755         struct filedescent *fde;
2756         struct file *fp;
2757         int i, lastfile;
2758
2759         fdp = td->td_proc->p_fd;
2760         KASSERT(refcount_load(&fdp->fd_refcnt) == 1,
2761             ("the fdtable should not be shared"));
2762         lastfile = fdlastfile_single(fdp);
2763         for (i = 0; i <= lastfile; i++) {
2764                 fde = &fdp->fd_ofiles[i];
2765                 fp = fde->fde_file;
2766                 if (fp != NULL && (fp->f_type == DTYPE_MQUEUE ||
2767                     (fde->fde_flags & UF_EXCLOSE))) {
2768                         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2769                         fdfree(fdp, i);
2770                         (void) closefp(fdp, i, fp, td, false, false);
2771                         FILEDESC_UNLOCK_ASSERT(fdp);
2772                 }
2773         }
2774 }
2775
2776 /*
2777  * It is unsafe for set[ug]id processes to be started with file
2778  * descriptors 0..2 closed, as these descriptors are given implicit
2779  * significance in the Standard C library.  fdcheckstd() will create a
2780  * descriptor referencing /dev/null for each of stdin, stdout, and
2781  * stderr that is not already open.
2782  */
2783 int
2784 fdcheckstd(struct thread *td)
2785 {
2786         struct filedesc *fdp;
2787         register_t save;
2788         int i, error, devnull;
2789
2790         fdp = td->td_proc->p_fd;
2791         KASSERT(refcount_load(&fdp->fd_refcnt) == 1,
2792             ("the fdtable should not be shared"));
2793         MPASS(fdp->fd_nfiles >= 3);
2794         devnull = -1;
2795         for (i = 0; i <= 2; i++) {
2796                 if (fdp->fd_ofiles[i].fde_file != NULL)
2797                         continue;
2798
2799                 save = td->td_retval[0];
2800                 if (devnull != -1) {
2801                         error = kern_dup(td, FDDUP_FIXED, 0, devnull, i);
2802                 } else {
2803                         error = kern_openat(td, AT_FDCWD, "/dev/null",
2804                             UIO_SYSSPACE, O_RDWR, 0);
2805                         if (error == 0) {
2806                                 devnull = td->td_retval[0];
2807                                 KASSERT(devnull == i, ("we didn't get our fd"));
2808                         }
2809                 }
2810                 td->td_retval[0] = save;
2811                 if (error != 0)
2812                         return (error);
2813         }
2814         return (0);
2815 }
2816
2817 /*
2818  * Internal form of close.  Decrement reference count on file structure.
2819  * Note: td may be NULL when closing a file that was being passed in a
2820  * message.
2821  */
2822 int
2823 closef(struct file *fp, struct thread *td)
2824 {
2825         struct vnode *vp;
2826         struct flock lf;
2827         struct filedesc_to_leader *fdtol;
2828         struct filedesc *fdp;
2829
2830         MPASS(td != NULL);
2831
2832         /*
2833          * POSIX record locking dictates that any close releases ALL
2834          * locks owned by this process.  This is handled by setting
2835          * a flag in the unlock to free ONLY locks obeying POSIX
2836          * semantics, and not to free BSD-style file locks.
2837          * If the descriptor was in a message, POSIX-style locks
2838          * aren't passed with the descriptor, and the thread pointer
2839          * will be NULL.  Callers should be careful only to pass a
2840          * NULL thread pointer when there really is no owning
2841          * context that might have locks, or the locks will be
2842          * leaked.
2843          */
2844         if (fp->f_type == DTYPE_VNODE) {
2845                 vp = fp->f_vnode;
2846                 if ((td->td_proc->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) != 0) {
2847                         lf.l_whence = SEEK_SET;
2848                         lf.l_start = 0;
2849                         lf.l_len = 0;
2850                         lf.l_type = F_UNLCK;
2851                         (void) VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)td->td_proc->p_leader,
2852                             F_UNLCK, &lf, F_POSIX);
2853                 }
2854                 fdtol = td->td_proc->p_fdtol;
2855                 if (fdtol != NULL) {
2856                         /*
2857                          * Handle special case where file descriptor table is
2858                          * shared between multiple process leaders.
2859                          */
2860                         fdp = td->td_proc->p_fd;
2861                         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2862                         for (fdtol = fdtol->fdl_next;
2863                             fdtol != td->td_proc->p_fdtol;
2864                             fdtol = fdtol->fdl_next) {
2865                                 if ((fdtol->fdl_leader->p_flag &
2866                                     P_ADVLOCK) == 0)
2867                                         continue;
2868                                 fdtol->fdl_holdcount++;
2869                                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2870                                 lf.l_whence = SEEK_SET;
2871                                 lf.l_start = 0;
2872                                 lf.l_len = 0;
2873                                 lf.l_type = F_UNLCK;
2874                                 vp = fp->f_vnode;
2875                                 (void) VOP_ADVLOCK(vp,
2876                                     (caddr_t)fdtol->fdl_leader, F_UNLCK, &lf,
2877                                     F_POSIX);
2878                                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
2879                                 fdtol->fdl_holdcount--;
2880                                 if (fdtol->fdl_holdcount == 0 &&
2881                                     fdtol->fdl_wakeup != 0) {
2882                                         fdtol->fdl_wakeup = 0;
2883                                         wakeup(fdtol);
2884                                 }
2885                         }
2886                         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2887                 }
2888         }
2889         return (fdrop_close(fp, td));
2890 }
2891
2892 /*
2893  * Hack for file descriptor passing code.
2894  */
2895 void
2896 closef_nothread(struct file *fp)
2897 {
2898
2899         fdrop(fp, NULL);
2900 }
2901
2902 /*
2903  * Initialize the file pointer with the specified properties.
2904  *
2905  * The ops are set with release semantics to be certain that the flags, type,
2906  * and data are visible when ops is.  This is to prevent ops methods from being
2907  * called with bad data.
2908  */
2909 void
2910 finit(struct file *fp, u_int flag, short type, void *data, struct fileops *ops)
2911 {
2912         fp->f_data = data;
2913         fp->f_flag = flag;
2914         fp->f_type = type;
2915         atomic_store_rel_ptr((volatile uintptr_t *)&fp->f_ops, (uintptr_t)ops);
2916 }
2917
2918 void
2919 finit_vnode(struct file *fp, u_int flag, void *data, struct fileops *ops)
2920 {
2921         fp->f_seqcount[UIO_READ] = 1;
2922         fp->f_seqcount[UIO_WRITE] = 1;
2923         finit(fp, (flag & FMASK) | (fp->f_flag & FHASLOCK), DTYPE_VNODE,
2924             data, ops);
2925 }
2926
2927 int
2928 fget_cap_locked(struct filedesc *fdp, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
2929     struct file **fpp, struct filecaps *havecapsp)
2930 {
2931         struct filedescent *fde;
2932         int error;
2933
2934         FILEDESC_LOCK_ASSERT(fdp);
2935
2936         *fpp = NULL;
2937         fde = fdeget_locked(fdp, fd);
2938         if (fde == NULL) {
2939                 error = EBADF;
2940                 goto out;
2941         }
2942
2943 #ifdef CAPABILITIES
2944         error = cap_check(cap_rights_fde_inline(fde), needrightsp);
2945         if (error != 0)
2946                 goto out;
2947 #endif
2948
2949         if (havecapsp != NULL)
2950                 filecaps_copy(&fde->fde_caps, havecapsp, true);
2951
2952         *fpp = fde->fde_file;
2953
2954         error = 0;
2955 out:
2956         return (error);
2957 }
2958
2959 int
2960 fget_cap(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
2961     struct file **fpp, struct filecaps *havecapsp)
2962 {
2963         struct filedesc *fdp = td->td_proc->p_fd;
2964         int error;
2965 #ifndef CAPABILITIES
2966         error = fget_unlocked(fdp, fd, needrightsp, fpp);
2967         if (havecapsp != NULL && error == 0)
2968                 filecaps_fill(havecapsp);
2969 #else
2970         struct file *fp;
2971         seqc_t seq;
2972
2973         *fpp = NULL;
2974         for (;;) {
2975                 error = fget_unlocked_seq(fdp, fd, needrightsp, &fp, &seq);
2976                 if (error != 0)
2977                         return (error);
2978
2979                 if (havecapsp != NULL) {
2980                         if (!filecaps_copy(&fdp->fd_ofiles[fd].fde_caps,
2981                             havecapsp, false)) {
2982                                 fdrop(fp, td);
2983                                 goto get_locked;
2984                         }
2985                 }
2986
2987                 if (!fd_modified(fdp, fd, seq))
2988                         break;
2989                 fdrop(fp, td);
2990         }
2991
2992         *fpp = fp;
2993         return (0);
2994
2995 get_locked:
2996         FILEDESC_SLOCK(fdp);
2997         error = fget_cap_locked(fdp, fd, needrightsp, fpp, havecapsp);
2998         if (error == 0 && !fhold(*fpp))
2999                 error = EBADF;
3000         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
3001 #endif
3002         return (error);
3003 }
3004
3005 #ifdef CAPABILITIES
3006 int
3007 fgetvp_lookup_smr(int fd, struct nameidata *ndp, struct vnode **vpp, bool *fsearch)
3008 {
3009         const struct filedescent *fde;
3010         const struct fdescenttbl *fdt;
3011         struct filedesc *fdp;
3012         struct file *fp;
3013         struct vnode *vp;
3014         const cap_rights_t *haverights;
3015         cap_rights_t rights;
3016         seqc_t seq;
3017
3018         VFS_SMR_ASSERT_ENTERED();
3019
3020         rights = *ndp->ni_rightsneeded;
3021         cap_rights_set_one(&rights, CAP_LOOKUP);
3022
3023         fdp = curproc->p_fd;
3024         fdt = fdp->fd_files;
3025         if (__predict_false((u_int)fd >= fdt->fdt_nfiles))
3026                 return (EBADF);
3027         seq = seqc_read_notmodify(fd_seqc(fdt, fd));
3028         fde = &fdt->fdt_ofiles[fd];
3029         haverights = cap_rights_fde_inline(fde);
3030         fp = fde->fde_file;
3031         if (__predict_false(fp == NULL))
3032                 return (EAGAIN);
3033         if (__predict_false(cap_check_inline_transient(haverights, &rights)))
3034                 return (EAGAIN);
3035         *fsearch = ((fp->f_flag & FSEARCH) != 0);
3036         vp = fp->f_vnode;
3037         if (__predict_false(vp == NULL)) {
3038                 return (EAGAIN);
3039         }
3040         if (!filecaps_copy(&fde->fde_caps, &ndp->ni_filecaps, false)) {
3041                 return (EAGAIN);
3042         }
3043         /*
3044          * Use an acquire barrier to force re-reading of fdt so it is
3045          * refreshed for verification.
3046          */
3047         atomic_thread_fence_acq();
3048         fdt = fdp->fd_files;
3049         if (__predict_false(!seqc_consistent_nomb(fd_seqc(fdt, fd), seq)))
3050                 return (EAGAIN);
3051         /*
3052          * If file descriptor doesn't have all rights,
3053          * all lookups relative to it must also be
3054          * strictly relative.
3055          *
3056          * Not yet supported by fast path.
3057          */
3058         CAP_ALL(&rights);
3059         if (!cap_rights_contains(&ndp->ni_filecaps.fc_rights, &rights) ||
3060             ndp->ni_filecaps.fc_fcntls != CAP_FCNTL_ALL ||
3061             ndp->ni_filecaps.fc_nioctls != -1) {
3062 #ifdef notyet
3063                 ndp->ni_lcf |= NI_LCF_STRICTRELATIVE;
3064 #else
3065                 return (EAGAIN);
3066 #endif
3067         }
3068         *vpp = vp;
3069         return (0);
3070 }
3071 #else
3072 int
3073 fgetvp_lookup_smr(int fd, struct nameidata *ndp, struct vnode **vpp, bool *fsearch)
3074 {
3075         const struct fdescenttbl *fdt;
3076         struct filedesc *fdp;
3077         struct file *fp;
3078         struct vnode *vp;
3079
3080         VFS_SMR_ASSERT_ENTERED();
3081
3082         fdp = curproc->p_fd;
3083         fdt = fdp->fd_files;
3084         if (__predict_false((u_int)fd >= fdt->fdt_nfiles))
3085                 return (EBADF);
3086         fp = fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file;
3087         if (__predict_false(fp == NULL))
3088                 return (EAGAIN);
3089         *fsearch = ((fp->f_flag & FSEARCH) != 0);
3090         vp = fp->f_vnode;
3091         if (__predict_false(vp == NULL || vp->v_type != VDIR)) {
3092                 return (EAGAIN);
3093         }
3094         /*
3095          * Use an acquire barrier to force re-reading of fdt so it is
3096          * refreshed for verification.
3097          */
3098         atomic_thread_fence_acq();
3099         fdt = fdp->fd_files;
3100         if (__predict_false(fp != fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file))
3101                 return (EAGAIN);
3102         filecaps_fill(&ndp->ni_filecaps);
3103         *vpp = vp;
3104         return (0);
3105 }
3106 #endif
3107
3108 static int
3109 fget_unlocked_seq(struct filedesc *fdp, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
3110     struct file **fpp, seqc_t *seqp)
3111 {
3112 #ifdef CAPABILITIES
3113         const struct filedescent *fde;
3114 #endif
3115         const struct fdescenttbl *fdt;
3116         struct file *fp;
3117 #ifdef CAPABILITIES
3118         seqc_t seq;
3119         cap_rights_t haverights;
3120         int error;
3121 #endif
3122
3123         fdt = fdp->fd_files;
3124         if (__predict_false((u_int)fd >= fdt->fdt_nfiles))
3125                 return (EBADF);
3126         /*
3127          * Fetch the descriptor locklessly.  We avoid fdrop() races by
3128          * never raising a refcount above 0.  To accomplish this we have
3129          * to use a cmpset loop rather than an atomic_add.  The descriptor
3130          * must be re-verified once we acquire a reference to be certain
3131          * that the identity is still correct and we did not lose a race
3132          * due to preemption.
3133          */
3134         for (;;) {
3135 #ifdef CAPABILITIES
3136                 seq = seqc_read_notmodify(fd_seqc(fdt, fd));
3137                 fde = &fdt->fdt_ofiles[fd];
3138                 haverights = *cap_rights_fde_inline(fde);
3139                 fp = fde->fde_file;
3140                 if (!seqc_consistent(fd_seqc(fdt, fd), seq))
3141                         continue;
3142 #else
3143                 fp = fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file;
3144 #endif
3145                 if (fp == NULL)
3146                         return (EBADF);
3147 #ifdef CAPABILITIES
3148                 error = cap_check_inline(&haverights, needrightsp);
3149                 if (error != 0)
3150                         return (error);
3151 #endif
3152                 if (__predict_false(!refcount_acquire_if_not_zero(&fp->f_count))) {
3153                         /*
3154                          * Force a reload. Other thread could reallocate the
3155                          * table before this fd was closed, so it is possible
3156                          * that there is a stale fp pointer in cached version.
3157                          */
3158                         fdt = atomic_load_ptr(&fdp->fd_files);
3159                         continue;
3160                 }
3161                 /*
3162                  * Use an acquire barrier to force re-reading of fdt so it is
3163                  * refreshed for verification.
3164                  */
3165                 atomic_thread_fence_acq();
3166                 fdt = fdp->fd_files;
3167 #ifdef  CAPABILITIES
3168                 if (seqc_consistent_nomb(fd_seqc(fdt, fd), seq))
3169 #else
3170                 if (fp == fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file)
3171 #endif
3172                         break;
3173                 fdrop(fp, curthread);
3174         }
3175         *fpp = fp;
3176         if (seqp != NULL) {
3177 #ifdef CAPABILITIES
3178                 *seqp = seq;
3179 #endif
3180         }
3181         return (0);
3182 }
3183
3184 /*
3185  * See the comments in fget_unlocked_seq for an explanation of how this works.
3186  *
3187  * This is a simplified variant which bails out to the aforementioned routine
3188  * if anything goes wrong. In practice this only happens when userspace is
3189  * racing with itself.
3190  */
3191 int
3192 fget_unlocked(struct filedesc *fdp, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
3193     struct file **fpp)
3194 {
3195 #ifdef CAPABILITIES
3196         const struct filedescent *fde;
3197 #endif
3198         const struct fdescenttbl *fdt;
3199         struct file *fp;
3200 #ifdef CAPABILITIES
3201         seqc_t seq;
3202         const cap_rights_t *haverights;
3203 #endif
3204
3205         fdt = fdp->fd_files;
3206         if (__predict_false((u_int)fd >= fdt->fdt_nfiles)) {
3207                 *fpp = NULL;
3208                 return (EBADF);
3209         }
3210 #ifdef CAPABILITIES
3211         seq = seqc_read_notmodify(fd_seqc(fdt, fd));
3212         fde = &fdt->fdt_ofiles[fd];
3213         haverights = cap_rights_fde_inline(fde);
3214         fp = fde->fde_file;
3215 #else
3216         fp = fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file;
3217 #endif
3218         if (__predict_false(fp == NULL))
3219                 goto out_fallback;
3220 #ifdef CAPABILITIES
3221         if (__predict_false(cap_check_inline_transient(haverights, needrightsp)))
3222                 goto out_fallback;
3223 #endif
3224         if (__predict_false(!refcount_acquire_if_not_zero(&fp->f_count)))
3225                 goto out_fallback;
3226
3227         /*
3228          * Use an acquire barrier to force re-reading of fdt so it is
3229          * refreshed for verification.
3230          */
3231         atomic_thread_fence_acq();
3232         fdt = fdp->fd_files;
3233 #ifdef  CAPABILITIES
3234         if (__predict_false(!seqc_consistent_nomb(fd_seqc(fdt, fd), seq)))
3235 #else
3236         if (__predict_false(fp != fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file))
3237 #endif
3238                 goto out_fdrop;
3239         *fpp = fp;
3240         return (0);
3241 out_fdrop:
3242         fdrop(fp, curthread);
3243 out_fallback:
3244         *fpp = NULL;
3245         return (fget_unlocked_seq(fdp, fd, needrightsp, fpp, NULL));
3246 }
3247
3248 /*
3249  * Translate fd -> file when the caller guarantees the file descriptor table
3250  * can't be changed by others.
3251  *
3252  * Note this does not mean the file object itself is only visible to the caller,
3253  * merely that it wont disappear without having to be referenced.
3254  *
3255  * Must be paired with fput_only_user.
3256  */
3257 #ifdef  CAPABILITIES
3258 int
3259 fget_only_user(struct filedesc *fdp, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
3260     struct file **fpp)
3261 {
3262         const struct filedescent *fde;
3263         const struct fdescenttbl *fdt;
3264         const cap_rights_t *haverights;
3265         struct file *fp;
3266         int error;
3267
3268         MPASS(FILEDESC_IS_ONLY_USER(fdp));
3269
3270         *fpp = NULL;
3271         if (__predict_false(fd >= fdp->fd_nfiles))
3272                 return (EBADF);
3273
3274         fdt = fdp->fd_files;
3275         fde = &fdt->fdt_ofiles[fd];
3276         fp = fde->fde_file;
3277         if (__predict_false(fp == NULL))
3278                 return (EBADF);
3279         MPASS(refcount_load(&fp->f_count) > 0);
3280         haverights = cap_rights_fde_inline(fde);
3281         error = cap_check_inline(haverights, needrightsp);
3282         if (__predict_false(error != 0))
3283                 return (error);
3284         *fpp = fp;
3285         return (0);
3286 }
3287 #else
3288 int
3289 fget_only_user(struct filedesc *fdp, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
3290     struct file **fpp)
3291 {
3292         struct file *fp;
3293
3294         MPASS(FILEDESC_IS_ONLY_USER(fdp));
3295
3296         *fpp = NULL;
3297         if (__predict_false(fd >= fdp->fd_nfiles))
3298                 return (EBADF);
3299
3300         fp = fdp->fd_ofiles[fd].fde_file;
3301         if (__predict_false(fp == NULL))
3302                 return (EBADF);
3303
3304         MPASS(refcount_load(&fp->f_count) > 0);
3305         *fpp = fp;
3306         return (0);
3307 }
3308 #endif
3309
3310 /*
3311  * Extract the file pointer associated with the specified descriptor for the
3312  * current user process.
3313  *
3314  * If the descriptor doesn't exist or doesn't match 'flags', EBADF is
3315  * returned.
3316  *
3317  * File's rights will be checked against the capability rights mask.
3318  *
3319  * If an error occurred the non-zero error is returned and *fpp is set to
3320  * NULL.  Otherwise *fpp is held and set and zero is returned.  Caller is
3321  * responsible for fdrop().
3322  */
3323 static __inline int
3324 _fget(struct thread *td, int fd, struct file **fpp, int flags,
3325     cap_rights_t *needrightsp)
3326 {
3327         struct filedesc *fdp;
3328         struct file *fp;
3329         int error;
3330
3331         *fpp = NULL;
3332         fdp = td->td_proc->p_fd;
3333         error = fget_unlocked(fdp, fd, needrightsp, &fp);
3334         if (__predict_false(error != 0))
3335                 return (error);
3336         if (__predict_false(fp->f_ops == &badfileops)) {
3337                 fdrop(fp, td);
3338                 return (EBADF);
3339         }
3340
3341         /*
3342          * FREAD and FWRITE failure return EBADF as per POSIX.
3343          */
3344         error = 0;
3345         switch (flags) {
3346         case FREAD:
3347         case FWRITE:
3348                 if ((fp->f_flag & flags) == 0)
3349                         error = EBADF;
3350                 break;
3351         case FEXEC:
3352                 if (fp->f_ops != &path_fileops &&
3353                     ((fp->f_flag & (FREAD | FEXEC)) == 0 ||
3354                     (fp->f_flag & FWRITE) != 0))
3355                         error = EBADF;
3356                 break;
3357         case 0:
3358                 break;
3359         default:
3360                 KASSERT(0, ("wrong flags"));
3361         }
3362
3363         if (error != 0) {
3364                 fdrop(fp, td);
3365                 return (error);
3366         }
3367
3368         *fpp = fp;
3369         return (0);
3370 }
3371
3372 int
3373 fget(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct file **fpp)
3374 {
3375
3376         return (_fget(td, fd, fpp, 0, rightsp));
3377 }
3378
3379 int
3380 fget_mmap(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, vm_prot_t *maxprotp,
3381     struct file **fpp)
3382 {
3383         int error;
3384 #ifndef CAPABILITIES
3385         error = _fget(td, fd, fpp, 0, rightsp);
3386         if (maxprotp != NULL)
3387                 *maxprotp = VM_PROT_ALL;
3388         return (error);
3389 #else
3390         cap_rights_t fdrights;
3391         struct filedesc *fdp;
3392         struct file *fp;
3393         seqc_t seq;
3394
3395         *fpp = NULL;
3396         fdp = td->td_proc->p_fd;
3397         MPASS(cap_rights_is_set(rightsp, CAP_MMAP));
3398         for (;;) {
3399                 error = fget_unlocked_seq(fdp, fd, rightsp, &fp, &seq);
3400                 if (__predict_false(error != 0))
3401                         return (error);
3402                 if (__predict_false(fp->f_ops == &badfileops)) {
3403                         fdrop(fp, td);
3404                         return (EBADF);
3405                 }
3406                 if (maxprotp != NULL)
3407                         fdrights = *cap_rights(fdp, fd);
3408                 if (!fd_modified(fdp, fd, seq))
3409                         break;
3410                 fdrop(fp, td);
3411         }
3412
3413         /*
3414          * If requested, convert capability rights to access flags.
3415          */
3416         if (maxprotp != NULL)
3417                 *maxprotp = cap_rights_to_vmprot(&fdrights);
3418         *fpp = fp;
3419         return (0);
3420 #endif
3421 }
3422
3423 int
3424 fget_read(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct file **fpp)
3425 {
3426
3427         return (_fget(td, fd, fpp, FREAD, rightsp));
3428 }
3429
3430 int
3431 fget_write(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct file **fpp)
3432 {
3433
3434         return (_fget(td, fd, fpp, FWRITE, rightsp));
3435 }
3436
3437 int
3438 fget_fcntl(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, int needfcntl,
3439     struct file **fpp)
3440 {
3441         struct filedesc *fdp = td->td_proc->p_fd;
3442 #ifndef CAPABILITIES
3443         return (fget_unlocked(fdp, fd, rightsp, fpp));
3444 #else
3445         struct file *fp;
3446         int error;
3447         seqc_t seq;
3448
3449         *fpp = NULL;
3450         MPASS(cap_rights_is_set(rightsp, CAP_FCNTL));
3451         for (;;) {
3452                 error = fget_unlocked_seq(fdp, fd, rightsp, &fp, &seq);
3453                 if (error != 0)
3454                         return (error);
3455                 error = cap_fcntl_check(fdp, fd, needfcntl);
3456                 if (!fd_modified(fdp, fd, seq))
3457                         break;
3458                 fdrop(fp, td);
3459         }
3460         if (error != 0) {
3461                 fdrop(fp, td);
3462                 return (error);
3463         }
3464         *fpp = fp;
3465         return (0);
3466 #endif
3467 }
3468
3469 /*
3470  * Like fget() but loads the underlying vnode, or returns an error if the
3471  * descriptor does not represent a vnode.  Note that pipes use vnodes but
3472  * never have VM objects.  The returned vnode will be vref()'d.
3473  *
3474  * XXX: what about the unused flags ?
3475  */
3476 static __inline int
3477 _fgetvp(struct thread *td, int fd, int flags, cap_rights_t *needrightsp,
3478     struct vnode **vpp)
3479 {
3480         struct file *fp;
3481         int error;
3482
3483         *vpp = NULL;
3484         error = _fget(td, fd, &fp, flags, needrightsp);
3485         if (error != 0)
3486                 return (error);
3487         if (fp->f_vnode == NULL) {
3488                 error = EINVAL;
3489         } else {
3490                 *vpp = fp->f_vnode;
3491                 vref(*vpp);
3492         }
3493         fdrop(fp, td);
3494
3495         return (error);
3496 }
3497
3498 int
3499 fgetvp(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct vnode **vpp)
3500 {
3501
3502         return (_fgetvp(td, fd, 0, rightsp, vpp));
3503 }
3504
3505 int
3506 fgetvp_rights(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
3507     struct filecaps *havecaps, struct vnode **vpp)
3508 {
3509         struct filecaps caps;
3510         struct file *fp;
3511         int error;
3512
3513         error = fget_cap(td, fd, needrightsp, &fp, &caps);
3514         if (error != 0)
3515                 return (error);
3516         if (fp->f_ops == &badfileops) {
3517                 error = EBADF;
3518                 goto out;
3519         }
3520         if (fp->f_vnode == NULL) {
3521                 error = EINVAL;
3522                 goto out;
3523         }
3524
3525         *havecaps = caps;
3526         *vpp = fp->f_vnode;
3527         vref(*vpp);
3528         fdrop(fp, td);
3529
3530         return (0);
3531 out:
3532         filecaps_free(&caps);
3533         fdrop(fp, td);
3534         return (error);
3535 }
3536
3537 int
3538 fgetvp_read(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct vnode **vpp)
3539 {
3540
3541         return (_fgetvp(td, fd, FREAD, rightsp, vpp));
3542 }
3543
3544 int
3545 fgetvp_exec(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct vnode **vpp)
3546 {
3547
3548         return (_fgetvp(td, fd, FEXEC, rightsp, vpp));
3549 }
3550
3551 #ifdef notyet
3552 int
3553 fgetvp_write(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp,
3554     struct vnode **vpp)
3555 {
3556
3557         return (_fgetvp(td, fd, FWRITE, rightsp, vpp));
3558 }
3559 #endif
3560
3561 /*
3562  * Handle the last reference to a file being closed.
3563  *
3564  * Without the noinline attribute clang keeps inlining the func thorough this
3565  * file when fdrop is used.
3566  */
3567 int __noinline
3568 _fdrop(struct file *fp, struct thread *td)
3569 {
3570         int error;
3571 #ifdef INVARIANTS
3572         int count;
3573
3574         count = refcount_load(&fp->f_count);
3575         if (count != 0)
3576                 panic("fdrop: fp %p count %d", fp, count);
3577 #endif
3578         error = fo_close(fp, td);
3579         atomic_subtract_int(&openfiles, 1);
3580         crfree(fp->f_cred);
3581         free(fp->f_advice, M_FADVISE);
3582         uma_zfree(file_zone, fp);
3583
3584         return (error);
3585 }
3586
3587 /*
3588  * Apply an advisory lock on a file descriptor.
3589  *
3590  * Just attempt to get a record lock of the requested type on the entire file
3591  * (l_whence = SEEK_SET, l_start = 0, l_len = 0).
3592  */
3593 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
3594 struct flock_args {
3595         int     fd;
3596         int     how;
3597 };
3598 #endif
3599 /* ARGSUSED */
3600 int
3601 sys_flock(struct thread *td, struct flock_args *uap)
3602 {
3603         struct file *fp;
3604         struct vnode *vp;
3605         struct flock lf;
3606         int error;
3607
3608         error = fget(td, uap->fd, &cap_flock_rights, &fp);
3609         if (error != 0)
3610                 return (error);
3611         error = EOPNOTSUPP;
3612         if (fp->f_type != DTYPE_VNODE && fp->f_type != DTYPE_FIFO) {
3613                 goto done;
3614         }
3615         if (fp->f_ops == &path_fileops) {
3616                 goto done;
3617         }
3618
3619         error = 0;
3620         vp = fp->f_vnode;
3621         lf.l_whence = SEEK_SET;
3622         lf.l_start = 0;
3623         lf.l_len = 0;
3624         if (uap->how & LOCK_UN) {
3625                 lf.l_type = F_UNLCK;
3626                 atomic_clear_int(&fp->f_flag, FHASLOCK);
3627                 error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_UNLCK, &lf, F_FLOCK);
3628                 goto done;
3629         }
3630         if (uap->how & LOCK_EX)
3631                 lf.l_type = F_WRLCK;
3632         else if (uap->how & LOCK_SH)
3633                 lf.l_type = F_RDLCK;
3634         else {
3635                 error = EBADF;
3636                 goto done;
3637         }
3638         atomic_set_int(&fp->f_flag, FHASLOCK);
3639         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_SETLK, &lf,
3640             (uap->how & LOCK_NB) ? F_FLOCK : F_FLOCK | F_WAIT);
3641 done:
3642         fdrop(fp, td);
3643         return (error);
3644 }
3645 /*
3646  * Duplicate the specified descriptor to a free descriptor.
3647  */
3648 int
3649 dupfdopen(struct thread *td, struct filedesc *fdp, int dfd, int mode,
3650     int openerror, int *indxp)
3651 {
3652         struct filedescent *newfde, *oldfde;
3653         struct file *fp;
3654         u_long *ioctls;
3655         int error, indx;
3656
3657         KASSERT(openerror == ENODEV || openerror == ENXIO,
3658             ("unexpected error %d in %s", openerror, __func__));
3659
3660         /*
3661          * If the to-be-dup'd fd number is greater than the allowed number
3662          * of file descriptors, or the fd to be dup'd has already been
3663          * closed, then reject.
3664          */
3665         FILEDESC_XLOCK(fdp);
3666         if ((fp = fget_locked(fdp, dfd)) == NULL) {
3667                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3668                 return (EBADF);
3669         }
3670
3671         error = fdalloc(td, 0, &indx);
3672         if (error != 0) {
3673                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3674                 return (error);
3675         }
3676
3677         /*
3678          * There are two cases of interest here.
3679          *
3680          * For ENODEV simply dup (dfd) to file descriptor (indx) and return.
3681          *
3682          * For ENXIO steal away the file structure from (dfd) and store it in
3683          * (indx).  (dfd) is effectively closed by this operation.
3684          */
3685         switch (openerror) {
3686         case ENODEV:
3687                 /*
3688                  * Check that the mode the file is being opened for is a
3689                  * subset of the mode of the existing descriptor.
3690                  */
3691                 if (((mode & (FREAD|FWRITE)) | fp->f_flag) != fp->f_flag) {
3692                         fdunused(fdp, indx);
3693                         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3694                         return (EACCES);
3695                 }
3696                 if (!fhold(fp)) {
3697                         fdunused(fdp, indx);
3698                         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3699                         return (EBADF);
3700                 }
3701                 newfde = &fdp->fd_ofiles[indx];
3702                 oldfde = &fdp->fd_ofiles[dfd];
3703                 ioctls = filecaps_copy_prep(&oldfde->fde_caps);
3704 #ifdef CAPABILITIES
3705                 seqc_write_begin(&newfde->fde_seqc);
3706 #endif
3707                 memcpy(newfde, oldfde, fde_change_size);
3708                 filecaps_copy_finish(&oldfde->fde_caps, &newfde->fde_caps,
3709                     ioctls);
3710 #ifdef CAPABILITIES
3711                 seqc_write_end(&newfde->fde_seqc);
3712 #endif
3713                 break;
3714         case ENXIO:
3715                 /*
3716                  * Steal away the file pointer from dfd and stuff it into indx.
3717                  */
3718                 newfde = &fdp->fd_ofiles[indx];
3719                 oldfde = &fdp->fd_ofiles[dfd];
3720 #ifdef CAPABILITIES
3721                 seqc_write_begin(&newfde->fde_seqc);
3722 #endif
3723                 memcpy(newfde, oldfde, fde_change_size);
3724                 oldfde->fde_file = NULL;
3725                 fdunused(fdp, dfd);
3726 #ifdef CAPABILITIES
3727                 seqc_write_end(&newfde->fde_seqc);
3728 #endif
3729                 break;
3730         }
3731         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3732         *indxp = indx;
3733         return (0);
3734 }
3735
3736 /*
3737  * This sysctl determines if we will allow a process to chroot(2) if it
3738  * has a directory open:
3739  *      0: disallowed for all processes.
3740  *      1: allowed for processes that were not already chroot(2)'ed.
3741  *      2: allowed for all processes.
3742  */
3743
3744 static int chroot_allow_open_directories = 1;
3745
3746 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, chroot_allow_open_directories, CTLFLAG_RW,
3747     &chroot_allow_open_directories, 0,
3748     "Allow a process to chroot(2) if it has a directory open");
3749
3750 /*
3751  * Helper function for raised chroot(2) security function:  Refuse if
3752  * any filedescriptors are open directories.
3753  */
3754 static int
3755 chroot_refuse_vdir_fds(struct filedesc *fdp)
3756 {
3757         struct vnode *vp;
3758         struct file *fp;
3759         int fd, lastfile;
3760
3761         FILEDESC_LOCK_ASSERT(fdp);
3762
3763         lastfile = fdlastfile(fdp);
3764         for (fd = 0; fd <= lastfile; fd++) {
3765                 fp = fget_locked(fdp, fd);
3766                 if (fp == NULL)
3767                         continue;
3768                 if (fp->f_type == DTYPE_VNODE) {
3769                         vp = fp->f_vnode;
3770                         if (vp->v_type == VDIR)
3771                                 return (EPERM);
3772                 }
3773         }
3774         return (0);
3775 }
3776
3777 static void
3778 pwd_fill(struct pwd *oldpwd, struct pwd *newpwd)
3779 {
3780
3781         if (newpwd->pwd_cdir == NULL && oldpwd->pwd_cdir != NULL) {
3782                 vrefact(oldpwd->pwd_cdir);
3783                 newpwd->pwd_cdir = oldpwd->pwd_cdir;
3784         }
3785
3786         if (newpwd->pwd_rdir == NULL && oldpwd->pwd_rdir != NULL) {
3787                 vrefact(oldpwd->pwd_rdir);
3788                 newpwd->pwd_rdir = oldpwd->pwd_rdir;
3789         }
3790
3791         if (newpwd->pwd_jdir == NULL && oldpwd->pwd_jdir != NULL) {
3792                 vrefact(oldpwd->pwd_jdir);
3793                 newpwd->pwd_jdir = oldpwd->pwd_jdir;
3794         }
3795 }
3796
3797 struct pwd *
3798 pwd_hold_pwddesc(struct pwddesc *pdp)
3799 {
3800         struct pwd *pwd;
3801
3802         PWDDESC_ASSERT_XLOCKED(pdp);
3803         pwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3804         if (pwd != NULL)
3805                 refcount_acquire(&pwd->pwd_refcount);
3806         return (pwd);
3807 }
3808
3809 bool
3810 pwd_hold_smr(struct pwd *pwd)
3811 {
3812
3813         MPASS(pwd != NULL);
3814         if (__predict_true(refcount_acquire_if_not_zero(&pwd->pwd_refcount))) {
3815                 return (true);
3816         }
3817         return (false);
3818 }
3819
3820 struct pwd *
3821 pwd_hold(struct thread *td)
3822 {
3823         struct pwddesc *pdp;
3824         struct pwd *pwd;
3825
3826         pdp = td->td_proc->p_pd;
3827
3828         vfs_smr_enter();
3829         pwd = vfs_smr_entered_load(&pdp->pd_pwd);
3830         if (pwd_hold_smr(pwd)) {
3831                 vfs_smr_exit();
3832                 return (pwd);
3833         }
3834         vfs_smr_exit();
3835         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3836         pwd = pwd_hold_pwddesc(pdp);
3837         MPASS(pwd != NULL);
3838         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3839         return (pwd);
3840 }
3841
3842 struct pwd *
3843 pwd_hold_proc(struct proc *p)
3844 {
3845         struct pwddesc *pdp;
3846         struct pwd *pwd;
3847
3848         PROC_ASSERT_HELD(p);
3849         PROC_LOCK(p);
3850         pdp = pdhold(p);
3851         MPASS(pdp != NULL);
3852         PROC_UNLOCK(p);
3853
3854         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3855         pwd = pwd_hold_pwddesc(pdp);
3856         MPASS(pwd != NULL);
3857         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3858         pddrop(pdp);
3859         return (pwd);
3860 }
3861
3862 static struct pwd *
3863 pwd_alloc(void)
3864 {
3865         struct pwd *pwd;
3866
3867         pwd = uma_zalloc_smr(pwd_zone, M_WAITOK);
3868         bzero(pwd, sizeof(*pwd));
3869         refcount_init(&pwd->pwd_refcount, 1);
3870         return (pwd);
3871 }
3872
3873 void
3874 pwd_drop(struct pwd *pwd)
3875 {
3876
3877         if (!refcount_release(&pwd->pwd_refcount))
3878                 return;
3879
3880         if (pwd->pwd_cdir != NULL)
3881                 vrele(pwd->pwd_cdir);
3882         if (pwd->pwd_rdir != NULL)
3883                 vrele(pwd->pwd_rdir);
3884         if (pwd->pwd_jdir != NULL)
3885                 vrele(pwd->pwd_jdir);
3886         uma_zfree_smr(pwd_zone, pwd);
3887 }
3888
3889 /*
3890 * The caller is responsible for invoking priv_check() and
3891 * mac_vnode_check_chroot() to authorize this operation.
3892 */
3893 int
3894 pwd_chroot(struct thread *td, struct vnode *vp)
3895 {
3896         struct pwddesc *pdp;
3897         struct filedesc *fdp;
3898         struct pwd *newpwd, *oldpwd;
3899         int error;
3900
3901         fdp = td->td_proc->p_fd;
3902         pdp = td->td_proc->p_pd;
3903         newpwd = pwd_alloc();
3904         FILEDESC_SLOCK(fdp);
3905         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3906         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3907         if (chroot_allow_open_directories == 0 ||
3908             (chroot_allow_open_directories == 1 &&
3909             oldpwd->pwd_rdir != rootvnode)) {
3910                 error = chroot_refuse_vdir_fds(fdp);
3911                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
3912                 if (error != 0) {
3913                         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3914                         pwd_drop(newpwd);
3915                         return (error);
3916                 }
3917         } else {
3918                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
3919         }
3920
3921         vrefact(vp);
3922         newpwd->pwd_rdir = vp;
3923         if (oldpwd->pwd_jdir == NULL) {
3924                 vrefact(vp);
3925                 newpwd->pwd_jdir = vp;
3926         }
3927         pwd_fill(oldpwd, newpwd);
3928         pwd_set(pdp, newpwd);
3929         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3930         pwd_drop(oldpwd);
3931         return (0);
3932 }
3933
3934 void
3935 pwd_chdir(struct thread *td, struct vnode *vp)
3936 {
3937         struct pwddesc *pdp;
3938         struct pwd *newpwd, *oldpwd;
3939
3940         VNPASS(vp->v_usecount > 0, vp);
3941
3942         newpwd = pwd_alloc();
3943         pdp = td->td_proc->p_pd;
3944         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3945         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3946         newpwd->pwd_cdir = vp;
3947         pwd_fill(oldpwd, newpwd);
3948         pwd_set(pdp, newpwd);
3949         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3950         pwd_drop(oldpwd);
3951 }
3952
3953 /*
3954  * jail_attach(2) changes both root and working directories.
3955  */
3956 int
3957 pwd_chroot_chdir(struct thread *td, struct vnode *vp)
3958 {
3959         struct pwddesc *pdp;
3960         struct filedesc *fdp;
3961         struct pwd *newpwd, *oldpwd;
3962         int error;
3963
3964         fdp = td->td_proc->p_fd;
3965         pdp = td->td_proc->p_pd;
3966         newpwd = pwd_alloc();
3967         FILEDESC_SLOCK(fdp);
3968         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3969         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3970         error = chroot_refuse_vdir_fds(fdp);
3971         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
3972         if (error != 0) {
3973                 PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3974                 pwd_drop(newpwd);
3975                 return (error);
3976         }
3977
3978         vrefact(vp);
3979         newpwd->pwd_rdir = vp;
3980         vrefact(vp);
3981         newpwd->pwd_cdir = vp;
3982         if (oldpwd->pwd_jdir == NULL) {
3983                 vrefact(vp);
3984                 newpwd->pwd_jdir = vp;
3985         }
3986         pwd_fill(oldpwd, newpwd);
3987         pwd_set(pdp, newpwd);
3988         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3989         pwd_drop(oldpwd);
3990         return (0);
3991 }
3992
3993 void
3994 pwd_ensure_dirs(void)
3995 {
3996         struct pwddesc *pdp;
3997         struct pwd *oldpwd, *newpwd;
3998
3999         pdp = curproc->p_pd;
4000         PWDDESC_XLOCK(pdp);
4001         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
4002         if (oldpwd->pwd_cdir != NULL && oldpwd->pwd_rdir != NULL) {
4003                 PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4004                 return;
4005         }
4006         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4007
4008         newpwd = pwd_alloc();
4009         PWDDESC_XLOCK(pdp);
4010         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
4011         pwd_fill(oldpwd, newpwd);
4012         if (newpwd->pwd_cdir == NULL) {
4013                 vrefact(rootvnode);
4014                 newpwd->pwd_cdir = rootvnode;
4015         }
4016         if (newpwd->pwd_rdir == NULL) {
4017                 vrefact(rootvnode);
4018                 newpwd->pwd_rdir = rootvnode;
4019         }
4020         pwd_set(pdp, newpwd);
4021         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4022         pwd_drop(oldpwd);
4023 }
4024
4025 void
4026 pwd_set_rootvnode(void)
4027 {
4028         struct pwddesc *pdp;
4029         struct pwd *oldpwd, *newpwd;
4030
4031         pdp = curproc->p_pd;
4032
4033         newpwd = pwd_alloc();
4034         PWDDESC_XLOCK(pdp);
4035         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
4036         vrefact(rootvnode);
4037         newpwd->pwd_cdir = rootvnode;
4038         vrefact(rootvnode);
4039         newpwd->pwd_rdir = rootvnode;
4040         pwd_fill(oldpwd, newpwd);
4041         pwd_set(pdp, newpwd);
4042         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4043         pwd_drop(oldpwd);
4044 }
4045
4046 /*
4047  * Scan all active processes and prisons to see if any of them have a current
4048  * or root directory of `olddp'. If so, replace them with the new mount point.
4049  */
4050 void
4051 mountcheckdirs(struct vnode *olddp, struct vnode *newdp)
4052 {
4053         struct pwddesc *pdp;
4054         struct pwd *newpwd, *oldpwd;
4055         struct prison *pr;
4056         struct proc *p;
4057         int nrele;
4058
4059         if (vrefcnt(olddp) == 1)
4060                 return;
4061         nrele = 0;
4062         newpwd = pwd_alloc();
4063         sx_slock(&allproc_lock);
4064         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
4065                 PROC_LOCK(p);
4066                 pdp = pdhold(p);
4067                 PROC_UNLOCK(p);
4068                 if (pdp == NULL)
4069                         continue;
4070                 PWDDESC_XLOCK(pdp);
4071                 oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
4072                 if (oldpwd == NULL ||
4073                     (oldpwd->pwd_cdir != olddp &&
4074                     oldpwd->pwd_rdir != olddp &&
4075                     oldpwd->pwd_jdir != olddp)) {
4076                         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4077                         pddrop(pdp);
4078                         continue;
4079                 }
4080                 if (oldpwd->pwd_cdir == olddp) {
4081                         vrefact(newdp);
4082                         newpwd->pwd_cdir = newdp;
4083                 }
4084                 if (oldpwd->pwd_rdir == olddp) {
4085                         vrefact(newdp);
4086                         newpwd->pwd_rdir = newdp;
4087                 }
4088                 if (oldpwd->pwd_jdir == olddp) {
4089                         vrefact(newdp);
4090                         newpwd->pwd_jdir = newdp;
4091                 }
4092                 pwd_fill(oldpwd, newpwd);
4093                 pwd_set(pdp, newpwd);
4094                 PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4095                 pwd_drop(oldpwd);
4096                 pddrop(pdp);
4097                 newpwd = pwd_alloc();
4098         }
4099         sx_sunlock(&allproc_lock);
4100         pwd_drop(newpwd);
4101         if (rootvnode == olddp) {
4102                 vrefact(newdp);
4103                 rootvnode = newdp;
4104                 nrele++;
4105         }
4106         mtx_lock(&prison0.pr_mtx);
4107         if (prison0.pr_root == olddp) {
4108                 vrefact(newdp);
4109                 prison0.pr_root = newdp;
4110                 nrele++;
4111         }
4112         mtx_unlock(&prison0.pr_mtx);
4113         sx_slock(&allprison_lock);
4114         TAILQ_FOREACH(pr, &allprison, pr_list) {
4115                 mtx_lock(&pr->pr_mtx);
4116                 if (pr->pr_root == olddp) {
4117                         vrefact(newdp);
4118                         pr->pr_root = newdp;
4119                         nrele++;
4120                 }
4121                 mtx_unlock(&pr->pr_mtx);
4122         }
4123         sx_sunlock(&allprison_lock);
4124         while (nrele--)
4125                 vrele(olddp);
4126 }
4127
4128 struct filedesc_to_leader *
4129 filedesc_to_leader_alloc(struct filedesc_to_leader *old, struct filedesc *fdp, struct proc *leader)
4130 {
4131         struct filedesc_to_leader *fdtol;
4132
4133         fdtol = malloc(sizeof(struct filedesc_to_leader),
4134             M_FILEDESC_TO_LEADER, M_WAITOK);
4135         fdtol->fdl_refcount = 1;
4136         fdtol->fdl_holdcount = 0;
4137         fdtol->fdl_wakeup = 0;
4138         fdtol->fdl_leader = leader;
4139         if (old != NULL) {
4140                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
4141                 fdtol->fdl_next = old->fdl_next;
4142                 fdtol->fdl_prev = old;
4143                 old->fdl_next = fdtol;
4144                 fdtol->fdl_next->fdl_prev = fdtol;
4145                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
4146         } else {
4147                 fdtol->fdl_next = fdtol;
4148                 fdtol->fdl_prev = fdtol;
4149         }
4150         return (fdtol);
4151 }
4152
4153 static int
4154 sysctl_kern_proc_nfds(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
4155 {
4156         NDSLOTTYPE *map;
4157         struct filedesc *fdp;
4158         u_int namelen;
4159         int count, off, minoff;
4160
4161         namelen = arg2;
4162         if (namelen != 1)
4163                 return (EINVAL);
4164
4165         if (*(int *)arg1 != 0)
4166                 return (EINVAL);
4167
4168         fdp = curproc->p_fd;
4169         count = 0;
4170         FILEDESC_SLOCK(fdp);
4171         map = fdp->fd_map;
4172         off = NDSLOT(fdp->fd_nfiles - 1);
4173         for (minoff = NDSLOT(0); off >= minoff; --off)
4174                 count += bitcountl(map[off]);
4175         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
4176
4177         return (SYSCTL_OUT(req, &count, sizeof(count)));
4178 }
4179
4180 static SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_NFDS, nfds,
4181     CTLFLAG_RD|CTLFLAG_CAPRD|CTLFLAG_MPSAFE, sysctl_kern_proc_nfds,
4182     "Number of open file descriptors");
4183
4184 /*
4185  * Get file structures globally.
4186  */
4187 static int
4188 sysctl_kern_file(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
4189 {
4190         struct xfile xf;
4191         struct filedesc *fdp;
4192         struct file *fp;
4193         struct proc *p;
4194         int error, n, lastfile;
4195
4196         error = sysctl_wire_old_buffer(req, 0);
4197         if (error != 0)
4198                 return (error);
4199         if (req->oldptr == NULL) {
4200                 n = 0;
4201                 sx_slock(&allproc_lock);
4202                 FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
4203                         PROC_LOCK(p);
4204                         if (p->p_state == PRS_NEW) {
4205                                 PROC_UNLOCK(p);
4206                                 continue;
4207                         }
4208                         fdp = fdhold(p);
4209                         PROC_UNLOCK(p);
4210                         if (fdp == NULL)
4211                                 continue;
4212                         /* overestimates sparse tables. */
4213                         n += fdp->fd_nfiles;
4214                         fddrop(fdp);
4215                 }
4216                 sx_sunlock(&allproc_lock);
4217                 return (SYSCTL_OUT(req, 0, n * sizeof(xf)));
4218         }
4219         error = 0;
4220         bzero(&xf, sizeof(xf));
4221         xf.xf_size = sizeof(xf);
4222         sx_slock(&allproc_lock);
4223         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
4224                 PROC_LOCK(p);
4225                 if (p->p_state == PRS_NEW) {
4226                         PROC_UNLOCK(p);
4227                         continue;
4228                 }
4229                 if (p_cansee(req->td, p) != 0) {
4230                         PROC_UNLOCK(p);
4231                         continue;
4232                 }
4233                 xf.xf_pid = p->p_pid;
4234                 xf.xf_uid = p->p_ucred->cr_uid;
4235                 fdp = fdhold(p);
4236                 PROC_UNLOCK(p);
4237                 if (fdp == NULL)
4238                         continue;
4239                 FILEDESC_SLOCK(fdp);
4240                 lastfile = fdlastfile(fdp);
4241                 for (n = 0; refcount_load(&fdp->fd_refcnt) > 0 && n <= lastfile;
4242                     n++) {
4243                         if ((fp = fdp->fd_ofiles[n].fde_file) == NULL)
4244                                 continue;
4245                         xf.xf_fd = n;
4246                         xf.xf_file = (uintptr_t)fp;
4247                         xf.xf_data = (uintptr_t)fp->f_data;
4248                         xf.xf_vnode = (uintptr_t)fp->f_vnode;
4249                         xf.xf_type = (uintptr_t)fp->f_type;
4250                         xf.xf_count = refcount_load(&fp->f_count);
4251                         xf.xf_msgcount = 0;
4252                         xf.xf_offset = foffset_get(fp);
4253                         xf.xf_flag = fp->f_flag;
4254                         error = SYSCTL_OUT(req, &xf, sizeof(xf));
4255                         if (error)
4256                                 break;
4257                 }
4258                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
4259                 fddrop(fdp);
4260                 if (error)
4261                         break;
4262         }
4263         sx_sunlock(&allproc_lock);
4264         return (error);
4265 }
4266
4267 SYSCTL_PROC(_kern, KERN_FILE, file, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE,
4268     0, 0, sysctl_kern_file, "S,xfile", "Entire file table");
4269
4270 #ifdef KINFO_FILE_SIZE
4271 CTASSERT(sizeof(struct kinfo_file) == KINFO_FILE_SIZE);
4272 #endif
4273
4274 static int
4275 xlate_fflags(int fflags)
4276 {
4277         static const struct {
4278                 int     fflag;
4279                 int     kf_fflag;
4280         } fflags_table[] = {
4281                 { FAPPEND, KF_FLAG_APPEND },
4282                 { FASYNC, KF_FLAG_ASYNC },
4283                 { FFSYNC, KF_FLAG_FSYNC },
4284                 { FHASLOCK, KF_FLAG_HASLOCK },
4285                 { FNONBLOCK, KF_FLAG_NONBLOCK },
4286                 { FREAD, KF_FLAG_READ },
4287                 { FWRITE, KF_FLAG_WRITE },
4288                 { O_CREAT, KF_FLAG_CREAT },
4289                 { O_DIRECT, KF_FLAG_DIRECT },
4290                 { O_EXCL, KF_FLAG_EXCL },
4291                 { O_EXEC, KF_FLAG_EXEC },
4292                 { O_EXLOCK, KF_FLAG_EXLOCK },
4293                 { O_NOFOLLOW, KF_FLAG_NOFOLLOW },
4294                 { O_SHLOCK, KF_FLAG_SHLOCK },
4295                 { O_TRUNC, KF_FLAG_TRUNC }
4296         };
4297         unsigned int i;
4298         int kflags;
4299
4300         kflags = 0;
4301         for (i = 0; i < nitems(fflags_table); i++)
4302                 if (fflags & fflags_table[i].fflag)
4303                         kflags |=  fflags_table[i].kf_fflag;
4304         return (kflags);
4305 }
4306
4307 /* Trim unused data from kf_path by truncating the structure size. */
4308 void
4309 pack_kinfo(struct kinfo_file *kif)
4310 {
4311
4312         kif->kf_structsize = offsetof(struct kinfo_file, kf_path) +
4313             strlen(kif->kf_path) + 1;
4314         kif->kf_structsize = roundup(kif->kf_structsize, sizeof(uint64_t));
4315 }
4316
4317 static void
4318 export_file_to_kinfo(struct file *fp, int fd, cap_rights_t *rightsp,
4319     struct kinfo_file *kif, struct filedesc *fdp, int flags)
4320 {
4321         int error;
4322
4323         bzero(kif, sizeof(*kif));
4324
4325         /* Set a default type to allow for empty fill_kinfo() methods. */
4326         kif->kf_type = KF_TYPE_UNKNOWN;
4327         kif->kf_flags = xlate_fflags(fp->f_flag);
4328         if (rightsp != NULL)
4329                 kif->kf_cap_rights = *rightsp;
4330         else
4331                 cap_rights_init_zero(&kif->kf_cap_rights);
4332         kif->kf_fd = fd;
4333         kif->kf_ref_count = refcount_load(&fp->f_count);
4334         kif->kf_offset = foffset_get(fp);
4335
4336         /*
4337          * This may drop the filedesc lock, so the 'fp' cannot be
4338          * accessed after this call.
4339          */
4340         error = fo_fill_kinfo(fp, kif, fdp);
4341         if (error == 0)
4342                 kif->kf_status |= KF_ATTR_VALID;
4343         if ((flags & KERN_FILEDESC_PACK_KINFO) != 0)
4344                 pack_kinfo(kif);
4345         else
4346                 kif->kf_structsize = roundup2(sizeof(*kif), sizeof(uint64_t));
4347 }
4348
4349 static void
4350 export_vnode_to_kinfo(struct vnode *vp, int fd, int fflags,
4351     struct kinfo_file *kif, int flags)
4352 {
4353         int error;
4354
4355         bzero(kif, sizeof(*kif));
4356
4357         kif->kf_type = KF_TYPE_VNODE;
4358         error = vn_fill_kinfo_vnode(vp, kif);
4359         if (error == 0)
4360                 kif->kf_status |= KF_ATTR_VALID;
4361         kif->kf_flags = xlate_fflags(fflags);
4362         cap_rights_init_zero(&kif->kf_cap_rights);
4363         kif->kf_fd = fd;
4364         kif->kf_ref_count = -1;
4365         kif->kf_offset = -1;
4366         if ((flags & KERN_FILEDESC_PACK_KINFO) != 0)
4367                 pack_kinfo(kif);
4368         else
4369                 kif->kf_structsize = roundup2(sizeof(*kif), sizeof(uint64_t));
4370         vrele(vp);
4371 }
4372
4373 struct export_fd_buf {
4374         struct filedesc         *fdp;
4375         struct pwddesc  *pdp;
4376         struct sbuf             *sb;
4377         ssize_t                 remainder;
4378         struct kinfo_file       kif;
4379         int                     flags;
4380 };
4381
4382 static int
4383 export_kinfo_to_sb(struct export_fd_buf *efbuf)
4384 {
4385         struct kinfo_file *kif;
4386
4387         kif = &efbuf->kif;
4388         if (efbuf->remainder != -1) {
4389                 if (efbuf->remainder < kif->kf_structsize)
4390                         return (ENOMEM);
4391                 efbuf->remainder -= kif->kf_structsize;
4392         }
4393         if (sbuf_bcat(efbuf->sb, kif, kif->kf_structsize) != 0)
4394                 return (sbuf_error(efbuf->sb));
4395         return (0);
4396 }
4397
4398 static int
4399 export_file_to_sb(struct file *fp, int fd, cap_rights_t *rightsp,
4400     struct export_fd_buf *efbuf)
4401 {
4402         int error;
4403
4404         if (efbuf->remainder == 0)
4405                 return (ENOMEM);
4406         export_file_to_kinfo(fp, fd, rightsp, &efbuf->kif, efbuf->fdp,
4407             efbuf->flags);
4408         FILEDESC_SUNLOCK(efbuf->fdp);
4409         error = export_kinfo_to_sb(efbuf);
4410         FILEDESC_SLOCK(efbuf->fdp);
4411         return (error);
4412 }
4413
4414 static int
4415 export_vnode_to_sb(struct vnode *vp, int fd, int fflags,
4416     struct export_fd_buf *efbuf)
4417 {
4418         int error;
4419
4420         if (efbuf->remainder == 0)
4421                 return (ENOMEM);
4422         if (efbuf->pdp != NULL)
4423                 PWDDESC_XUNLOCK(efbuf->pdp);
4424         export_vnode_to_kinfo(vp, fd, fflags, &efbuf->kif, efbuf->flags);
4425         error = export_kinfo_to_sb(efbuf);
4426         if (efbuf->pdp != NULL)
4427                 PWDDESC_XLOCK(efbuf->pdp);
4428         return (error);
4429 }
4430
4431 /*
4432  * Store a process file descriptor information to sbuf.
4433  *
4434  * Takes a locked proc as argument, and returns with the proc unlocked.
4435  */
4436 int
4437 kern_proc_filedesc_out(struct proc *p,  struct sbuf *sb, ssize_t maxlen,
4438     int flags)
4439 {
4440         struct file *fp;
4441         struct filedesc *fdp;
4442         struct pwddesc *pdp;
4443         struct export_fd_buf *efbuf;
4444         struct vnode *cttyvp, *textvp, *tracevp;
4445         struct pwd *pwd;
4446         int error, i, lastfile;
4447         cap_rights_t rights;
4448
4449         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
4450
4451         /* ktrace vnode */
4452         tracevp = ktr_get_tracevp(p, true);
4453         /* text vnode */
4454         textvp = p->p_textvp;
4455         if (textvp != NULL)
4456                 vrefact(textvp);
4457         /* Controlling tty. */
4458         cttyvp = NULL;
4459         if (p->p_pgrp != NULL && p->p_pgrp->pg_session != NULL) {
4460                 cttyvp = p->p_pgrp->pg_session->s_ttyvp;
4461                 if (cttyvp != NULL)
4462                         vrefact(cttyvp);
4463         }
4464         fdp = fdhold(p);
4465         pdp = pdhold(p);
4466         PROC_UNLOCK(p);
4467
4468         efbuf = malloc(sizeof(*efbuf), M_TEMP, M_WAITOK);
4469         efbuf->fdp = NULL;
4470         efbuf->pdp = NULL;
4471         efbuf->sb = sb;
4472         efbuf->remainder = maxlen;
4473         efbuf->flags = flags;
4474
4475         error = 0;
4476         if (tracevp != NULL)
4477                 error = export_vnode_to_sb(tracevp, KF_FD_TYPE_TRACE,
4478                     FREAD | FWRITE, efbuf);
4479         if (error == 0 && textvp != NULL)
4480                 error = export_vnode_to_sb(textvp, KF_FD_TYPE_TEXT, FREAD,
4481                     efbuf);
4482         if (error == 0 && cttyvp != NULL)
4483                 error = export_vnode_to_sb(cttyvp, KF_FD_TYPE_CTTY,
4484                     FREAD | FWRITE, efbuf);
4485         if (error != 0 || pdp == NULL || fdp == NULL)
4486                 goto fail;
4487         efbuf->fdp = fdp;
4488         efbuf->pdp = pdp;
4489         PWDDESC_XLOCK(pdp);
4490         pwd = pwd_hold_pwddesc(pdp);
4491         if (pwd != NULL) {
4492                 /* working directory */
4493                 if (pwd->pwd_cdir != NULL) {
4494                         vrefact(pwd->pwd_cdir);
4495                         error = export_vnode_to_sb(pwd->pwd_cdir,
4496                             KF_FD_TYPE_CWD, FREAD, efbuf);
4497                 }
4498                 /* root directory */
4499                 if (error == 0 && pwd->pwd_rdir != NULL) {
4500                         vrefact(pwd->pwd_rdir);
4501                         error = export_vnode_to_sb(pwd->pwd_rdir,
4502                             KF_FD_TYPE_ROOT, FREAD, efbuf);
4503                 }
4504                 /* jail directory */
4505                 if (error == 0 && pwd->pwd_jdir != NULL) {
4506                         vrefact(pwd->pwd_jdir);
4507                         error = export_vnode_to_sb(pwd->pwd_jdir,
4508                             KF_FD_TYPE_JAIL, FREAD, efbuf);
4509                 }
4510         }
4511         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4512         if (error != 0)
4513                 goto fail;
4514         if (pwd != NULL)
4515                 pwd_drop(pwd);
4516         FILEDESC_SLOCK(fdp);
4517         lastfile = fdlastfile(fdp);
4518         for (i = 0; refcount_load(&fdp->fd_refcnt) > 0 && i <= lastfile; i++) {
4519                 if ((fp = fdp->fd_ofiles[i].fde_file) == NULL)
4520                         continue;
4521 #ifdef CAPABILITIES
4522                 rights = *cap_rights(fdp, i);
4523 #else /* !CAPABILITIES */
4524                 rights = cap_no_rights;
4525 #endif
4526                 /*
4527                  * Create sysctl entry.  It is OK to drop the filedesc
4528                  * lock inside of export_file_to_sb() as we will
4529                  * re-validate and re-evaluate its properties when the
4530                  * loop continues.
4531                  */
4532                 error = export_file_to_sb(fp, i, &rights, efbuf);
4533                 if (error != 0)
4534                         break;
4535         }
4536         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
4537 fail:
4538         if (fdp != NULL)
4539                 fddrop(fdp);
4540         if (pdp != NULL)
4541                 pddrop(pdp);
4542         free(efbuf, M_TEMP);
4543         return (error);
4544 }
4545
4546 #define FILEDESC_SBUF_SIZE      (sizeof(struct kinfo_file) * 5)
4547
4548 /*
4549  * Get per-process file descriptors for use by procstat(1), et al.
4550  */
4551 static int
4552 sysctl_kern_proc_filedesc(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
4553 {
4554         struct sbuf sb;
4555         struct proc *p;
4556         ssize_t maxlen;
4557         u_int namelen;
4558         int error, error2, *name;
4559
4560         namelen = arg2;
4561         if (namelen != 1)
4562                 return (EINVAL);
4563
4564         name = (int *)arg1;
4565
4566         sbuf_new_for_sysctl(&sb, NULL, FILEDESC_SBUF_SIZE, req);
4567         sbuf_clear_flags(&sb, SBUF_INCLUDENUL);
4568         error = pget((pid_t)name[0], PGET_CANDEBUG | PGET_NOTWEXIT, &p);
4569         if (error != 0) {
4570                 sbuf_delete(&sb);
4571                 return (error);
4572         }
4573         maxlen = req->oldptr != NULL ? req->oldlen : -1;
4574         error = kern_proc_filedesc_out(p, &sb, maxlen,
4575             KERN_FILEDESC_PACK_KINFO);
4576         error2 = sbuf_finish(&sb);
4577         sbuf_delete(&sb);
4578         return (error != 0 ? error : error2);
4579 }
4580
4581 #ifdef COMPAT_FREEBSD7
4582 #ifdef KINFO_OFILE_SIZE
4583 CTASSERT(sizeof(struct kinfo_ofile) == KINFO_OFILE_SIZE);
4584 #endif
4585
4586 static void
4587 kinfo_to_okinfo(struct kinfo_file *kif, struct kinfo_ofile *okif)
4588 {
4589
4590         okif->kf_structsize = sizeof(*okif);
4591         okif->kf_type = kif->kf_type;
4592         okif->kf_fd = kif->kf_fd;
4593         okif->kf_ref_count = kif->kf_ref_count;
4594         okif->kf_flags = kif->kf_flags & (KF_FLAG_READ | KF_FLAG_WRITE |
4595             KF_FLAG_APPEND | KF_FLAG_ASYNC | KF_FLAG_FSYNC | KF_FLAG_NONBLOCK |
4596             KF_FLAG_DIRECT | KF_FLAG_HASLOCK);
4597         okif->kf_offset = kif->kf_offset;
4598         if (kif->kf_type == KF_TYPE_VNODE)
4599                 okif->kf_vnode_type = kif->kf_un.kf_file.kf_file_type;
4600         else
4601                 okif->kf_vnode_type = KF_VTYPE_VNON;
4602         strlcpy(okif->kf_path, kif->kf_path, sizeof(okif->kf_path));
4603         if (kif->kf_type == KF_TYPE_SOCKET) {
4604                 okif->kf_sock_domain = kif->kf_un.kf_sock.kf_sock_domain0;
4605                 okif->kf_sock_type = kif->kf_un.kf_sock.kf_sock_type0;
4606                 okif->kf_sock_protocol = kif->kf_un.kf_sock.kf_sock_protocol0;
4607                 okif->kf_sa_local = kif->kf_un.kf_sock.kf_sa_local;
4608                 okif->kf_sa_peer = kif->kf_un.kf_sock.kf_sa_peer;
4609         } else {
4610                 okif->kf_sa_local.ss_family = AF_UNSPEC;
4611                 okif->kf_sa_peer.ss_family = AF_UNSPEC;
4612         }
4613 }
4614
4615 static int
4616 export_vnode_for_osysctl(struct vnode *vp, int type, struct kinfo_file *kif,
4617     struct kinfo_ofile *okif, struct pwddesc *pdp, struct sysctl_req *req)
4618 {
4619         int error;
4620
4621         vrefact(vp);
4622         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4623         export_vnode_to_kinfo(vp, type, 0, kif, KERN_FILEDESC_PACK_KINFO);
4624         kinfo_to_okinfo(kif, okif);
4625         error = SYSCTL_OUT(req, okif, sizeof(*okif));
4626         PWDDESC_XLOCK(pdp);
4627         return (error);
4628 }
4629
4630 /*
4631  * Get per-process file descriptors for use by procstat(1), et al.
4632  */
4633 static int
4634 sysctl_kern_proc_ofiledesc(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
4635 {
4636         struct kinfo_ofile *okif;
4637         struct kinfo_file *kif;
4638         struct filedesc *fdp;
4639         struct pwddesc *pdp;
4640         struct pwd *pwd;
4641         u_int namelen;
4642         int error, i, lastfile, *name;
4643         struct file *fp;
4644         struct proc *p;
4645
4646         namelen = arg2;
4647         if (namelen != 1)
4648                 return (EINVAL);
4649
4650         name = (int *)arg1;
4651         error = pget((pid_t)name[0], PGET_CANDEBUG | PGET_NOTWEXIT, &p);
4652         if (error != 0)
4653                 return (error);
4654         fdp = fdhold(p);
4655         if (fdp != NULL)
4656                 pdp = pdhold(p);
4657         PROC_UNLOCK(p);
4658         if (fdp == NULL || pdp == NULL) {
4659                 if (fdp != NULL)
4660                         fddrop(fdp);
4661                 return (ENOENT);
4662         }
4663         kif = malloc(sizeof(*kif), M_TEMP, M_WAITOK);
4664         okif = malloc(sizeof(*okif), M_TEMP, M_WAITOK);
4665         PWDDESC_XLOCK(pdp);
4666         pwd = pwd_hold_pwddesc(pdp);
4667         if (pwd != NULL) {
4668                 if (pwd->pwd_cdir != NULL)
4669                         export_vnode_for_osysctl(pwd->pwd_cdir, KF_FD_TYPE_CWD, kif,
4670                             okif, pdp, req);
4671                 if (pwd->pwd_rdir != NULL)
4672                         export_vnode_for_osysctl(pwd->pwd_rdir, KF_FD_TYPE_ROOT, kif,
4673                             okif, pdp, req);
4674                 if (pwd->pwd_jdir != NULL)
4675                         export_vnode_for_osysctl(pwd->pwd_jdir, KF_FD_TYPE_JAIL, kif,
4676                             okif, pdp, req);
4677         }
4678         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4679         if (pwd != NULL)
4680                 pwd_drop(pwd);
4681         FILEDESC_SLOCK(fdp);
4682         lastfile = fdlastfile(fdp);
4683         for (i = 0; refcount_load(&fdp->fd_refcnt) > 0 && i <= lastfile; i++) {
4684                 if ((fp = fdp->fd_ofiles[i].fde_file) == NULL)
4685                         continue;
4686                 export_file_to_kinfo(fp, i, NULL, kif, fdp,
4687                     KERN_FILEDESC_PACK_KINFO);
4688                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
4689                 kinfo_to_okinfo(kif, okif);
4690                 error = SYSCTL_OUT(req, okif, sizeof(*okif));
4691                 FILEDESC_SLOCK(fdp);
4692                 if (error)
4693                         break;
4694         }
4695         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
4696         fddrop(fdp);
4697         pddrop(pdp);
4698         free(kif, M_TEMP);
4699         free(okif, M_TEMP);
4700         return (0);
4701 }
4702
4703 static SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_OFILEDESC, ofiledesc,
4704     CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE, sysctl_kern_proc_ofiledesc,
4705     "Process ofiledesc entries");
4706 #endif  /* COMPAT_FREEBSD7 */
4707
4708 int
4709 vntype_to_kinfo(int vtype)
4710 {
4711         struct {
4712                 int     vtype;
4713                 int     kf_vtype;
4714         } vtypes_table[] = {
4715                 { VBAD, KF_VTYPE_VBAD },
4716                 { VBLK, KF_VTYPE_VBLK },
4717                 { VCHR, KF_VTYPE_VCHR },
4718                 { VDIR, KF_VTYPE_VDIR },
4719                 { VFIFO, KF_VTYPE_VFIFO },
4720                 { VLNK, KF_VTYPE_VLNK },
4721                 { VNON, KF_VTYPE_VNON },
4722                 { VREG, KF_VTYPE_VREG },
4723                 { VSOCK, KF_VTYPE_VSOCK }
4724         };
4725         unsigned int i;
4726
4727         /*
4728          * Perform vtype translation.
4729          */
4730         for (i = 0; i < nitems(vtypes_table); i++)
4731                 if (vtypes_table[i].vtype == vtype)
4732                         return (vtypes_table[i].kf_vtype);
4733
4734         return (KF_VTYPE_UNKNOWN);
4735 }
4736
4737 static SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_FILEDESC, filedesc,
4738     CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE, sysctl_kern_proc_filedesc,
4739     "Process filedesc entries");
4740
4741 /*
4742  * Store a process current working directory information to sbuf.
4743  *
4744  * Takes a locked proc as argument, and returns with the proc unlocked.
4745  */
4746 int
4747 kern_proc_cwd_out(struct proc *p,  struct sbuf *sb, ssize_t maxlen)
4748 {
4749         struct pwddesc *pdp;
4750         struct pwd *pwd;
4751         struct export_fd_buf *efbuf;
4752         struct vnode *cdir;
4753         int error;
4754
4755         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
4756
4757         pdp = pdhold(p);
4758         PROC_UNLOCK(p);
4759         if (pdp == NULL)
4760                 return (EINVAL);
4761
4762         efbuf = malloc(sizeof(*efbuf), M_TEMP, M_WAITOK);
4763         efbuf->fdp = NULL;
4764         efbuf->pdp = pdp;
4765         efbuf->sb = sb;
4766         efbuf->remainder = maxlen;
4767         efbuf->flags = 0;
4768
4769         PWDDESC_XLOCK(pdp);
4770         pwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
4771         cdir = pwd->pwd_cdir;
4772         if (cdir == NULL) {
4773                 error = EINVAL;
4774         } else {
4775                 vrefact(cdir);
4776                 error = export_vnode_to_sb(cdir, KF_FD_TYPE_CWD, FREAD, efbuf);
4777         }
4778         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4779         pddrop(pdp);
4780         free(efbuf, M_TEMP);
4781         return (error);
4782 }
4783
4784 /*
4785  * Get per-process current working directory.
4786  */
4787 static int
4788 sysctl_kern_proc_cwd(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
4789 {
4790         struct sbuf sb;
4791         struct proc *p;
4792         ssize_t maxlen;
4793         u_int namelen;
4794         int error, error2, *name;
4795
4796         namelen = arg2;
4797         if (namelen != 1)
4798                 return (EINVAL);
4799
4800         name = (int *)arg1;
4801
4802         sbuf_new_for_sysctl(&sb, NULL, sizeof(struct kinfo_file), req);
4803         sbuf_clear_flags(&sb, SBUF_INCLUDENUL);
4804         error = pget((pid_t)name[0], PGET_CANDEBUG | PGET_NOTWEXIT, &p);
4805         if (error != 0) {
4806                 sbuf_delete(&sb);
4807                 return (error);
4808         }
4809         maxlen = req->oldptr != NULL ? req->oldlen : -1;
4810         error = kern_proc_cwd_out(p, &sb, maxlen);
4811         error2 = sbuf_finish(&sb);
4812         sbuf_delete(&sb);
4813         return (error != 0 ? error : error2);
4814 }
4815
4816 static SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_CWD, cwd, CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE,
4817     sysctl_kern_proc_cwd, "Process current working directory");
4818
4819 #ifdef DDB
4820 /*
4821  * For the purposes of debugging, generate a human-readable string for the
4822  * file type.
4823  */
4824 static const char *
4825 file_type_to_name(short type)
4826 {
4827
4828         switch (type) {
4829         case 0:
4830                 return ("zero");
4831         case DTYPE_VNODE:
4832                 return ("vnode");
4833         case DTYPE_SOCKET:
4834                 return ("socket");
4835         case DTYPE_PIPE:
4836                 return ("pipe");
4837         case DTYPE_FIFO:
4838                 return ("fifo");
4839         case DTYPE_KQUEUE:
4840                 return ("kqueue");
4841         case DTYPE_CRYPTO:
4842                 return ("crypto");
4843         case DTYPE_MQUEUE:
4844                 return ("mqueue");
4845         case DTYPE_SHM:
4846                 return ("shm");
4847         case DTYPE_SEM:
4848                 return ("ksem");
4849         case DTYPE_PTS:
4850                 return ("pts");
4851         case DTYPE_DEV:
4852                 return ("dev");
4853         case DTYPE_PROCDESC:
4854                 return ("proc");
4855         case DTYPE_EVENTFD:
4856                 return ("eventfd");
4857         case DTYPE_LINUXTFD:
4858                 return ("ltimer");
4859         default:
4860                 return ("unkn");
4861         }
4862 }
4863
4864 /*
4865  * For the purposes of debugging, identify a process (if any, perhaps one of
4866  * many) that references the passed file in its file descriptor array. Return
4867  * NULL if none.
4868  */
4869 static struct proc *
4870 file_to_first_proc(struct file *fp)
4871 {
4872         struct filedesc *fdp;
4873         struct proc *p;
4874         int n;
4875
4876         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
4877                 if (p->p_state == PRS_NEW)
4878                         continue;
4879                 fdp = p->p_fd;
4880                 if (fdp == NULL)
4881                         continue;
4882                 for (n = 0; n < fdp->fd_nfiles; n++) {
4883                         if (fp == fdp->fd_ofiles[n].fde_file)
4884                                 return (p);
4885                 }
4886         }
4887         return (NULL);
4888 }
4889
4890 static void
4891 db_print_file(struct file *fp, int header)
4892 {
4893 #define XPTRWIDTH ((int)howmany(sizeof(void *) * NBBY, 4))
4894         struct proc *p;
4895
4896         if (header)
4897                 db_printf("%*s %6s %*s %8s %4s %5s %6s %*s %5s %s\n",
4898                     XPTRWIDTH, "File", "Type", XPTRWIDTH, "Data", "Flag",
4899                     "GCFl", "Count", "MCount", XPTRWIDTH, "Vnode", "FPID",
4900                     "FCmd");
4901         p = file_to_first_proc(fp);
4902         db_printf("%*p %6s %*p %08x %04x %5d %6d %*p %5d %s\n", XPTRWIDTH,
4903             fp, file_type_to_name(fp->f_type), XPTRWIDTH, fp->f_data,
4904             fp->f_flag, 0, refcount_load(&fp->f_count), 0, XPTRWIDTH, fp->f_vnode,
4905             p != NULL ? p->p_pid : -1, p != NULL ? p->p_comm : "-");
4906
4907 #undef XPTRWIDTH
4908 }
4909
4910 DB_SHOW_COMMAND(file, db_show_file)
4911 {
4912         struct file *fp;
4913
4914         if (!have_addr) {
4915                 db_printf("usage: show file <addr>\n");
4916                 return;
4917         }
4918         fp = (struct file *)addr;
4919         db_print_file(fp, 1);
4920 }
4921
4922 DB_SHOW_COMMAND(files, db_show_files)
4923 {
4924         struct filedesc *fdp;
4925         struct file *fp;
4926         struct proc *p;
4927         int header;
4928         int n;
4929
4930         header = 1;
4931         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
4932                 if (p->p_state == PRS_NEW)
4933                         continue;
4934                 if ((fdp = p->p_fd) == NULL)
4935                         continue;
4936                 for (n = 0; n < fdp->fd_nfiles; ++n) {
4937                         if ((fp = fdp->fd_ofiles[n].fde_file) == NULL)
4938                                 continue;
4939                         db_print_file(fp, header);
4940                         header = 0;
4941                 }
4942         }
4943 }
4944 #endif
4945
4946 SYSCTL_INT(_kern, KERN_MAXFILESPERPROC, maxfilesperproc, CTLFLAG_RW,
4947     &maxfilesperproc, 0, "Maximum files allowed open per process");
4948
4949 SYSCTL_INT(_kern, KERN_MAXFILES, maxfiles, CTLFLAG_RW,
4950     &maxfiles, 0, "Maximum number of files");
4951
4952 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, openfiles, CTLFLAG_RD,
4953     &openfiles, 0, "System-wide number of open files");
4954
4955 /* ARGSUSED*/
4956 static void
4957 filelistinit(void *dummy)
4958 {
4959
4960         file_zone = uma_zcreate("Files", sizeof(struct file), NULL, NULL,
4961             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
4962         filedesc0_zone = uma_zcreate("filedesc0", sizeof(struct filedesc0),
4963             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, 0);
4964         pwd_zone = uma_zcreate("PWD", sizeof(struct pwd), NULL, NULL,
4965             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_SMR);
4966         /*
4967          * XXXMJG this is a temporary hack due to boot ordering issues against
4968          * the vnode zone.
4969          */
4970         vfs_smr = uma_zone_get_smr(pwd_zone);
4971         mtx_init(&sigio_lock, "sigio lock", NULL, MTX_DEF);
4972 }
4973 SYSINIT(select, SI_SUB_LOCK, SI_ORDER_FIRST, filelistinit, NULL);
4974
4975 /*-------------------------------------------------------------------*/
4976
4977 static int
4978 badfo_readwrite(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
4979     int flags, struct thread *td)
4980 {
4981
4982         return (EBADF);
4983 }
4984
4985 static int
4986 badfo_truncate(struct file *fp, off_t length, struct ucred *active_cred,
4987     struct thread *td)
4988 {
4989
4990         return (EINVAL);
4991 }
4992
4993 static int
4994 badfo_ioctl(struct file *fp, u_long com, void *data, struct ucred *active_cred,
4995     struct thread *td)
4996 {
4997
4998         return (EBADF);
4999 }
5000
5001 static int
5002 badfo_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
5003     struct thread *td)
5004 {
5005
5006         return (0);
5007 }
5008
5009 static int
5010 badfo_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
5011 {
5012
5013         return (EBADF);
5014 }
5015
5016 static int
5017 badfo_stat(struct file *fp, struct stat *sb, struct ucred *active_cred,
5018     struct thread *td)
5019 {
5020
5021         return (EBADF);
5022 }
5023
5024 static int
5025 badfo_close(struct file *fp, struct thread *td)
5026 {
5027
5028         return (0);
5029 }
5030
5031 static int
5032 badfo_chmod(struct file *fp, mode_t mode, struct ucred *active_cred,
5033     struct thread *td)
5034 {
5035
5036         return (EBADF);
5037 }
5038
5039 static int
5040 badfo_chown(struct file *fp, uid_t uid, gid_t gid, struct ucred *active_cred,
5041     struct thread *td)
5042 {
5043
5044         return (EBADF);
5045 }
5046
5047 static int
5048 badfo_sendfile(struct file *fp, int sockfd, struct uio *hdr_uio,
5049     struct uio *trl_uio, off_t offset, size_t nbytes, off_t *sent, int flags,
5050     struct thread *td)
5051 {
5052
5053         return (EBADF);
5054 }
5055
5056 static int
5057 badfo_fill_kinfo(struct file *fp, struct kinfo_file *kif, struct filedesc *fdp)
5058 {
5059
5060         return (0);
5061 }
5062
5063 struct fileops badfileops = {
5064         .fo_read = badfo_readwrite,
5065         .fo_write = badfo_readwrite,
5066         .fo_truncate = badfo_truncate,
5067         .fo_ioctl = badfo_ioctl,
5068         .fo_poll = badfo_poll,
5069         .fo_kqfilter = badfo_kqfilter,
5070         .fo_stat = badfo_stat,
5071         .fo_close = badfo_close,
5072         .fo_chmod = badfo_chmod,
5073         .fo_chown = badfo_chown,
5074         .fo_sendfile = badfo_sendfile,
5075         .fo_fill_kinfo = badfo_fill_kinfo,
5076 };
5077
5078 static int
5079 path_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
5080     struct thread *td)
5081 {
5082         return (POLLNVAL);
5083 }
5084
5085 static int
5086 path_close(struct file *fp, struct thread *td)
5087 {
5088         MPASS(fp->f_type == DTYPE_VNODE);
5089         fp->f_ops = &badfileops;
5090         vdrop(fp->f_vnode);
5091         return (0);
5092 }
5093
5094 struct fileops path_fileops = {
5095         .fo_read = badfo_readwrite,
5096         .fo_write = badfo_readwrite,
5097         .fo_truncate = badfo_truncate,
5098         .fo_ioctl = badfo_ioctl,
5099         .fo_poll = path_poll,
5100         .fo_kqfilter = vn_kqfilter_opath,
5101         .fo_stat = vn_statfile,
5102         .fo_close = path_close,
5103         .fo_chmod = badfo_chmod,
5104         .fo_chown = badfo_chown,
5105         .fo_sendfile = badfo_sendfile,
5106         .fo_fill_kinfo = vn_fill_kinfo,
5107         .fo_flags = DFLAG_PASSABLE,
5108 };
5109
5110 int
5111 invfo_rdwr(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
5112     int flags, struct thread *td)
5113 {
5114
5115         return (EOPNOTSUPP);
5116 }
5117
5118 int
5119 invfo_truncate(struct file *fp, off_t length, struct ucred *active_cred,
5120     struct thread *td)
5121 {
5122
5123         return (EINVAL);
5124 }
5125
5126 int
5127 invfo_ioctl(struct file *fp, u_long com, void *data,
5128     struct ucred *active_cred, struct thread *td)
5129 {
5130
5131         return (ENOTTY);
5132 }
5133
5134 int
5135 invfo_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
5136     struct thread *td)
5137 {
5138
5139         return (poll_no_poll(events));
5140 }
5141
5142 int
5143 invfo_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
5144 {
5145
5146         return (EINVAL);
5147 }
5148
5149 int
5150 invfo_chmod(struct file *fp, mode_t mode, struct ucred *active_cred,
5151     struct thread *td)
5152 {
5153
5154         return (EINVAL);
5155 }
5156
5157 int
5158 invfo_chown(struct file *fp, uid_t uid, gid_t gid, struct ucred *active_cred,
5159     struct thread *td)
5160 {
5161
5162         return (EINVAL);
5163 }
5164
5165 int
5166 invfo_sendfile(struct file *fp, int sockfd, struct uio *hdr_uio,
5167     struct uio *trl_uio, off_t offset, size_t nbytes, off_t *sent, int flags,
5168     struct thread *td)
5169 {
5170
5171         return (EINVAL);
5172 }
5173
5174 /*-------------------------------------------------------------------*/
5175
5176 /*
5177  * File Descriptor pseudo-device driver (/dev/fd/).
5178  *
5179  * Opening minor device N dup()s the file (if any) connected to file
5180  * descriptor N belonging to the calling process.  Note that this driver
5181  * consists of only the ``open()'' routine, because all subsequent
5182  * references to this file will be direct to the other driver.
5183  *
5184  * XXX: we could give this one a cloning event handler if necessary.
5185  */
5186
5187 /* ARGSUSED */
5188 static int
5189 fdopen(struct cdev *dev, int mode, int type, struct thread *td)
5190 {
5191
5192         /*
5193          * XXX Kludge: set curthread->td_dupfd to contain the value of the
5194          * the file descriptor being sought for duplication. The error
5195          * return ensures that the vnode for this device will be released
5196          * by vn_open. Open will detect this special error and take the
5197          * actions in dupfdopen below. Other callers of vn_open or VOP_OPEN
5198          * will simply report the error.
5199          */
5200         td->td_dupfd = dev2unit(dev);
5201         return (ENODEV);
5202 }
5203
5204 static struct cdevsw fildesc_cdevsw = {
5205         .d_version =    D_VERSION,
5206         .d_open =       fdopen,
5207         .d_name =       "FD",
5208 };
5209
5210 static void
5211 fildesc_drvinit(void *unused)
5212 {
5213         struct cdev *dev;
5214
5215         dev = make_dev_credf(MAKEDEV_ETERNAL, &fildesc_cdevsw, 0, NULL,
5216             UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "fd/0");
5217         make_dev_alias(dev, "stdin");
5218         dev = make_dev_credf(MAKEDEV_ETERNAL, &fildesc_cdevsw, 1, NULL,
5219             UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "fd/1");
5220         make_dev_alias(dev, "stdout");
5221         dev = make_dev_credf(MAKEDEV_ETERNAL, &fildesc_cdevsw, 2, NULL,
5222             UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "fd/2");
5223         make_dev_alias(dev, "stderr");
5224 }
5225
5226 SYSINIT(fildescdev, SI_SUB_DRIVERS, SI_ORDER_MIDDLE, fildesc_drvinit, NULL);