sys/kern/kern_descrip.c

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