sys/kern/kern_descrip.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1991, 1993
   5  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   6  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
   7  * All or some portions of this file are derived from material licensed
   8  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
   9  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
  10  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
  11  *
  12  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  13  * modification, are permitted provided that the following conditions
  14  * are met:
  15  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  17  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  19  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  20  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  21  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  22  *    without specific prior written permission.
  23  *
  24  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  25  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  26  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  27  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  28  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  29  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  30  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  31  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  32  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  33  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  34  * SUCH DAMAGE.
  35  *
  36  *      @(#)kern_descrip.c      8.6 (Berkeley) 4/19/94
  37  */
  38
  39 #include <sys/cdefs.h>
  40 __FBSDID("$FreeBSD$");
  41
  42 #include "opt_capsicum.h"
  43 #include "opt_ddb.h"
  44 #include "opt_ktrace.h"
  45
  46 #include <sys/param.h>
  47 #include <sys/systm.h>
  48
  49 #include <sys/capsicum.h>
  50 #include <sys/conf.h>
  51 #include <sys/fcntl.h>
  52 #include <sys/file.h>
  53 #include <sys/filedesc.h>
  54 #include <sys/filio.h>
  55 #include <sys/jail.h>
  56 #include <sys/kernel.h>
  57 #include <sys/limits.h>
  58 #include <sys/lock.h>
  59 #include <sys/malloc.h>
  60 #include <sys/mount.h>
  61 #include <sys/mutex.h>
  62 #include <sys/namei.h>
  63 #include <sys/selinfo.h>
  64 #include <sys/poll.h>
  65 #include <sys/priv.h>
  66 #include <sys/proc.h>
  67 #include <sys/protosw.h>
  68 #include <sys/racct.h>
  69 #include <sys/resourcevar.h>
  70 #include <sys/sbuf.h>
  71 #include <sys/signalvar.h>
  72 #include <sys/kdb.h>
  73 #include <sys/smr.h>
  74 #include <sys/stat.h>
  75 #include <sys/sx.h>
  76 #include <sys/syscallsubr.h>
  77 #include <sys/sysctl.h>
  78 #include <sys/sysproto.h>
  79 #include <sys/unistd.h>
  80 #include <sys/user.h>
  81 #include <sys/vnode.h>
  82 #include <sys/ktrace.h>
  83
  84 #include <net/vnet.h>
  85
  86 #include <security/audit/audit.h>
  87
  88 #include <vm/uma.h>
  89 #include <vm/vm.h>
  90
  91 #include <ddb/ddb.h>
  92
  93 static MALLOC_DEFINE(M_FILEDESC, "filedesc", "Open file descriptor table");
  94 static MALLOC_DEFINE(M_PWD, "pwd", "Descriptor table vnodes");
  95 static MALLOC_DEFINE(M_PWDDESC, "pwddesc", "Pwd descriptors");
  96 static MALLOC_DEFINE(M_FILEDESC_TO_LEADER, "filedesc_to_leader",
  97     "file desc to leader structures");
  98 static MALLOC_DEFINE(M_SIGIO, "sigio", "sigio structures");
  99 MALLOC_DEFINE(M_FILECAPS, "filecaps", "descriptor capabilities");
 100
 101 MALLOC_DECLARE(M_FADVISE);
 102
 103 static __read_mostly uma_zone_t file_zone;
 104 static __read_mostly uma_zone_t filedesc0_zone;
 105 __read_mostly uma_zone_t pwd_zone;
 106 VFS_SMR_DECLARE;
 107
 108 static int      closefp(struct filedesc *fdp, int fd, struct file *fp,
 109                     struct thread *td, bool holdleaders, bool audit);
 110 static int      fd_first_free(struct filedesc *fdp, int low, int size);
 111 static void     fdgrowtable(struct filedesc *fdp, int nfd);
 112 static void     fdgrowtable_exp(struct filedesc *fdp, int nfd);
 113 static void     fdunused(struct filedesc *fdp, int fd);
 114 static void     fdused(struct filedesc *fdp, int fd);
 115 static int      getmaxfd(struct thread *td);
 116 static u_long   *filecaps_copy_prep(const struct filecaps *src);
 117 static void     filecaps_copy_finish(const struct filecaps *src,
 118                     struct filecaps *dst, u_long *ioctls);
 119 static u_long   *filecaps_free_prep(struct filecaps *fcaps);
 120 static void     filecaps_free_finish(u_long *ioctls);
 121
 122 static struct pwd *pwd_alloc(void);
 123
 124 /*
 125  * Each process has:
 126  *
 127  * - An array of open file descriptors (fd_ofiles)
 128  * - An array of file flags (fd_ofileflags)
 129  * - A bitmap recording which descriptors are in use (fd_map)
 130  *
 131  * A process starts out with NDFILE descriptors.  The value of NDFILE has
 132  * been selected based the historical limit of 20 open files, and an
 133  * assumption that the majority of processes, especially short-lived
 134  * processes like shells, will never need more.
 135  *
 136  * If this initial allocation is exhausted, a larger descriptor table and
 137  * map are allocated dynamically, and the pointers in the process's struct
 138  * filedesc are updated to point to those.  This is repeated every time
 139  * the process runs out of file descriptors (provided it hasn't hit its
 140  * resource limit).
 141  *
 142  * Since threads may hold references to individual descriptor table
 143  * entries, the tables are never freed.  Instead, they are placed on a
 144  * linked list and freed only when the struct filedesc is released.
 145  */
 146 #define NDFILE          20
 147 #define NDSLOTSIZE      sizeof(NDSLOTTYPE)
 148 #define NDENTRIES       (NDSLOTSIZE * __CHAR_BIT)
 149 #define NDSLOT(x)       ((x) / NDENTRIES)
 150 #define NDBIT(x)        ((NDSLOTTYPE)1 << ((x) % NDENTRIES))
 151 #define NDSLOTS(x)      (((x) + NDENTRIES - 1) / NDENTRIES)
 152
 153 /*
 154  * SLIST entry used to keep track of ofiles which must be reclaimed when
 155  * the process exits.
 156  */
 157 struct freetable {
 158         struct fdescenttbl *ft_table;
 159         SLIST_ENTRY(freetable) ft_next;
 160 };
 161
 162 /*
 163  * Initial allocation: a filedesc structure + the head of SLIST used to
 164  * keep track of old ofiles + enough space for NDFILE descriptors.
 165  */
 166
 167 struct fdescenttbl0 {
 168         int     fdt_nfiles;
 169         struct  filedescent fdt_ofiles[NDFILE];
 170 };
 171
 172 struct filedesc0 {
 173         struct filedesc fd_fd;
 174         SLIST_HEAD(, freetable) fd_free;
 175         struct  fdescenttbl0 fd_dfiles;
 176         NDSLOTTYPE fd_dmap[NDSLOTS(NDFILE)];
 177 };
 178
 179 /*
 180  * Descriptor management.
 181  */
 182 static int __exclusive_cache_line openfiles; /* actual number of open files */
 183 struct mtx sigio_lock;          /* mtx to protect pointers to sigio */
 184 void __read_mostly (*mq_fdclose)(struct thread *td, int fd, struct file *fp);
 185
 186 /*
 187  * If low >= size, just return low. Otherwise find the first zero bit in the
 188  * given bitmap, starting at low and not exceeding size - 1. Return size if
 189  * not found.
 190  */
 191 static int
 192 fd_first_free(struct filedesc *fdp, int low, int size)
 193 {
 194         NDSLOTTYPE *map = fdp->fd_map;
 195         NDSLOTTYPE mask;
 196         int off, maxoff;
 197
 198         if (low >= size)
 199                 return (low);
 200
 201         off = NDSLOT(low);
 202         if (low % NDENTRIES) {
 203                 mask = ~(~(NDSLOTTYPE)0 >> (NDENTRIES - (low % NDENTRIES)));
 204                 if ((mask &= ~map[off]) != 0UL)
 205                         return (off * NDENTRIES + ffsl(mask) - 1);
 206                 ++off;
 207         }
 208         for (maxoff = NDSLOTS(size); off < maxoff; ++off)
 209                 if (map[off] != ~0UL)
 210                         return (off * NDENTRIES + ffsl(~map[off]) - 1);
 211         return (size);
 212 }
 213
 214 /*
 215  * Find the last used fd.
 216  *
 217  * Call this variant if fdp can't be modified by anyone else (e.g, during exec).
 218  * Otherwise use fdlastfile.
 219  */
 220 int
 221 fdlastfile_single(struct filedesc *fdp)
 222 {
 223         NDSLOTTYPE *map = fdp->fd_map;
 224         int off, minoff;
 225
 226         off = NDSLOT(fdp->fd_nfiles - 1);
 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 int
 234 fdlastfile(struct filedesc *fdp)
 235 {
 236
 237         FILEDESC_LOCK_ASSERT(fdp);
 238         return (fdlastfile_single(fdp));
 239 }
 240
 241 static int
 242 fdisused(struct filedesc *fdp, int fd)
 243 {
 244
 245         KASSERT(fd >= 0 && fd < fdp->fd_nfiles,
 246             ("file descriptor %d out of range (0, %d)", fd, fdp->fd_nfiles));
 247
 248         return ((fdp->fd_map[NDSLOT(fd)] & NDBIT(fd)) != 0);
 249 }
 250
 251 /*
 252  * Mark a file descriptor as used.
 253  */
 254 static void
 255 fdused_init(struct filedesc *fdp, int fd)
 256 {
 257
 258         KASSERT(!fdisused(fdp, fd), ("fd=%d is already used", fd));
 259
 260         fdp->fd_map[NDSLOT(fd)] |= NDBIT(fd);
 261 }
 262
 263 static void
 264 fdused(struct filedesc *fdp, int fd)
 265 {
 266
 267         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
 268
 269         fdused_init(fdp, fd);
 270         if (fd == fdp->fd_freefile)
 271                 fdp->fd_freefile++;
 272 }
 273
 274 /*
 275  * Mark a file descriptor as unused.
 276  */
 277 static void
 278 fdunused(struct filedesc *fdp, int fd)
 279 {
 280
 281         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
 282
 283         KASSERT(fdisused(fdp, fd), ("fd=%d is already unused", fd));
 284         KASSERT(fdp->fd_ofiles[fd].fde_file == NULL,
 285             ("fd=%d is still in use", fd));
 286
 287         fdp->fd_map[NDSLOT(fd)] &= ~NDBIT(fd);
 288         if (fd < fdp->fd_freefile)
 289                 fdp->fd_freefile = fd;
 290 }
 291
 292 /*
 293  * Free a file descriptor.
 294  *
 295  * Avoid some work if fdp is about to be destroyed.
 296  */
 297 static inline void
 298 fdefree_last(struct filedescent *fde)
 299 {
 300
 301         filecaps_free(&fde->fde_caps);
 302 }
 303
 304 static inline void
 305 fdfree(struct filedesc *fdp, int fd)
 306 {
 307         struct filedescent *fde;
 308
 309         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
 310         fde = &fdp->fd_ofiles[fd];
 311 #ifdef CAPABILITIES
 312         seqc_write_begin(&fde->fde_seqc);
 313 #endif
 314         fde->fde_file = NULL;
 315 #ifdef CAPABILITIES
 316         seqc_write_end(&fde->fde_seqc);
 317 #endif
 318         fdefree_last(fde);
 319         fdunused(fdp, fd);
 320 }
 321
 322 /*
 323  * System calls on descriptors.
 324  */
 325 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 326 struct getdtablesize_args {
 327         int     dummy;
 328 };
 329 #endif
 330 /* ARGSUSED */
 331 int
 332 sys_getdtablesize(struct thread *td, struct getdtablesize_args *uap)
 333 {
 334 #ifdef  RACCT
 335         uint64_t lim;
 336 #endif
 337
 338         td->td_retval[0] = getmaxfd(td);
 339 #ifdef  RACCT
 340         PROC_LOCK(td->td_proc);
 341         lim = racct_get_limit(td->td_proc, RACCT_NOFILE);
 342         PROC_UNLOCK(td->td_proc);
 343         if (lim < td->td_retval[0])
 344                 td->td_retval[0] = lim;
 345 #endif
 346         return (0);
 347 }
 348
 349 /*
 350  * Duplicate a file descriptor to a particular value.
 351  *
 352  * Note: keep in mind that a potential race condition exists when closing
 353  * descriptors from a shared descriptor table (via rfork).
 354  */
 355 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 356 struct dup2_args {
 357         u_int   from;
 358         u_int   to;
 359 };
 360 #endif
 361 /* ARGSUSED */
 362 int
 363 sys_dup2(struct thread *td, struct dup2_args *uap)
 364 {
 365
 366         return (kern_dup(td, FDDUP_FIXED, 0, (int)uap->from, (int)uap->to));
 367 }
 368
 369 /*
 370  * Duplicate a file descriptor.
 371  */
 372 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 373 struct dup_args {
 374         u_int   fd;
 375 };
 376 #endif
 377 /* ARGSUSED */
 378 int
 379 sys_dup(struct thread *td, struct dup_args *uap)
 380 {
 381
 382         return (kern_dup(td, FDDUP_NORMAL, 0, (int)uap->fd, 0));
 383 }
 384
 385 /*
 386  * The file control system call.
 387  */
 388 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 389 struct fcntl_args {
 390         int     fd;
 391         int     cmd;
 392         long    arg;
 393 };
 394 #endif
 395 /* ARGSUSED */
 396 int
 397 sys_fcntl(struct thread *td, struct fcntl_args *uap)
 398 {
 399
 400         return (kern_fcntl_freebsd(td, uap->fd, uap->cmd, uap->arg));
 401 }
 402
 403 int
 404 kern_fcntl_freebsd(struct thread *td, int fd, int cmd, long arg)
 405 {
 406         struct flock fl;
 407         struct __oflock ofl;
 408         intptr_t arg1;
 409         int error, newcmd;
 410
 411         error = 0;
 412         newcmd = cmd;
 413         switch (cmd) {
 414         case F_OGETLK:
 415         case F_OSETLK:
 416         case F_OSETLKW:
 417                 /*
 418                  * Convert old flock structure to new.
 419                  */
 420                 error = copyin((void *)(intptr_t)arg, &ofl, sizeof(ofl));
 421                 fl.l_start = ofl.l_start;
 422                 fl.l_len = ofl.l_len;
 423                 fl.l_pid = ofl.l_pid;
 424                 fl.l_type = ofl.l_type;
 425                 fl.l_whence = ofl.l_whence;
 426                 fl.l_sysid = 0;
 427
 428                 switch (cmd) {
 429                 case F_OGETLK:
 430                         newcmd = F_GETLK;
 431                         break;
 432                 case F_OSETLK:
 433                         newcmd = F_SETLK;
 434                         break;
 435                 case F_OSETLKW:
 436                         newcmd = F_SETLKW;
 437                         break;
 438                 }
 439                 arg1 = (intptr_t)&fl;
 440                 break;
 441         case F_GETLK:
 442         case F_SETLK:
 443         case F_SETLKW:
 444         case F_SETLK_REMOTE:
 445                 error = copyin((void *)(intptr_t)arg, &fl, sizeof(fl));
 446                 arg1 = (intptr_t)&fl;
 447                 break;
 448         default:
 449                 arg1 = arg;
 450                 break;
 451         }
 452         if (error)
 453                 return (error);
 454         error = kern_fcntl(td, fd, newcmd, arg1);
 455         if (error)
 456                 return (error);
 457         if (cmd == F_OGETLK) {
 458                 ofl.l_start = fl.l_start;
 459                 ofl.l_len = fl.l_len;
 460                 ofl.l_pid = fl.l_pid;
 461                 ofl.l_type = fl.l_type;
 462                 ofl.l_whence = fl.l_whence;
 463                 error = copyout(&ofl, (void *)(intptr_t)arg, sizeof(ofl));
 464         } else if (cmd == F_GETLK) {
 465                 error = copyout(&fl, (void *)(intptr_t)arg, sizeof(fl));
 466         }
 467         return (error);
 468 }
 469
 470 int
 471 kern_fcntl(struct thread *td, int fd, int cmd, intptr_t arg)
 472 {
 473         struct filedesc *fdp;
 474         struct flock *flp;
 475         struct file *fp, *fp2;
 476         struct filedescent *fde;
 477         struct proc *p;
 478         struct vnode *vp;
 479         struct mount *mp;
 480         int error, flg, seals, tmp;
 481         uint64_t bsize;
 482         off_t foffset;
 483
 484         error = 0;
 485         flg = F_POSIX;
 486         p = td->td_proc;
 487         fdp = p->p_fd;
 488
 489         AUDIT_ARG_FD(cmd);
 490         AUDIT_ARG_CMD(cmd);
 491         switch (cmd) {
 492         case F_DUPFD:
 493                 tmp = arg;
 494                 error = kern_dup(td, FDDUP_FCNTL, 0, fd, tmp);
 495                 break;
 496
 497         case F_DUPFD_CLOEXEC:
 498                 tmp = arg;
 499                 error = kern_dup(td, FDDUP_FCNTL, FDDUP_FLAG_CLOEXEC, fd, tmp);
 500                 break;
 501
 502         case F_DUP2FD:
 503                 tmp = arg;
 504                 error = kern_dup(td, FDDUP_FIXED, 0, fd, tmp);
 505                 break;
 506
 507         case F_DUP2FD_CLOEXEC:
 508                 tmp = arg;
 509                 error = kern_dup(td, FDDUP_FIXED, FDDUP_FLAG_CLOEXEC, fd, tmp);
 510                 break;
 511
 512         case F_GETFD:
 513                 error = EBADF;
 514                 FILEDESC_SLOCK(fdp);
 515                 fde = fdeget_locked(fdp, fd);
 516                 if (fde != NULL) {
 517                         td->td_retval[0] =
 518                             (fde->fde_flags & UF_EXCLOSE) ? FD_CLOEXEC : 0;
 519                         error = 0;
 520                 }
 521                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
 522                 break;
 523
 524         case F_SETFD:
 525                 error = EBADF;
 526                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
 527                 fde = fdeget_locked(fdp, fd);
 528                 if (fde != NULL) {
 529                         fde->fde_flags = (fde->fde_flags & ~UF_EXCLOSE) |
 530                             (arg & FD_CLOEXEC ? UF_EXCLOSE : 0);
 531                         error = 0;
 532                 }
 533                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
 534                 break;
 535
 536         case F_GETFL:
 537                 error = fget_fcntl(td, fd, &cap_fcntl_rights, F_GETFL, &fp);
 538                 if (error != 0)
 539                         break;
 540                 td->td_retval[0] = OFLAGS(fp->f_flag);
 541                 fdrop(fp, td);
 542                 break;
 543
 544         case F_SETFL:
 545                 error = fget_fcntl(td, fd, &cap_fcntl_rights, F_SETFL, &fp);
 546                 if (error != 0)
 547                         break;
 548                 if (fp->f_ops == &path_fileops) {
 549                         fdrop(fp, td);
 550                         error = EBADF;
 551                         break;
 552                 }
 553                 do {
 554                         tmp = flg = fp->f_flag;
 555                         tmp &= ~FCNTLFLAGS;
 556                         tmp |= FFLAGS(arg & ~O_ACCMODE) & FCNTLFLAGS;
 557                 } while (atomic_cmpset_int(&fp->f_flag, flg, tmp) == 0);
 558                 tmp = fp->f_flag & FNONBLOCK;
 559                 error = fo_ioctl(fp, FIONBIO, &tmp, td->td_ucred, td);
 560                 if (error != 0) {
 561                         fdrop(fp, td);
 562                         break;
 563                 }
 564                 tmp = fp->f_flag & FASYNC;
 565                 error = fo_ioctl(fp, FIOASYNC, &tmp, td->td_ucred, td);
 566                 if (error == 0) {
 567                         fdrop(fp, td);
 568                         break;
 569                 }
 570                 atomic_clear_int(&fp->f_flag, FNONBLOCK);
 571                 tmp = 0;
 572                 (void)fo_ioctl(fp, FIONBIO, &tmp, td->td_ucred, td);
 573                 fdrop(fp, td);
 574                 break;
 575
 576         case F_GETOWN:
 577                 error = fget_fcntl(td, fd, &cap_fcntl_rights, F_GETOWN, &fp);
 578                 if (error != 0)
 579                         break;
 580                 error = fo_ioctl(fp, FIOGETOWN, &tmp, td->td_ucred, td);
 581                 if (error == 0)
 582                         td->td_retval[0] = tmp;
 583                 fdrop(fp, td);
 584                 break;
 585
 586         case F_SETOWN:
 587                 error = fget_fcntl(td, fd, &cap_fcntl_rights, F_SETOWN, &fp);
 588                 if (error != 0)
 589                         break;
 590                 tmp = arg;
 591                 error = fo_ioctl(fp, FIOSETOWN, &tmp, td->td_ucred, td);
 592                 fdrop(fp, td);
 593                 break;
 594
 595         case F_SETLK_REMOTE:
 596                 error = priv_check(td, PRIV_NFS_LOCKD);
 597                 if (error != 0)
 598                         return (error);
 599                 flg = F_REMOTE;
 600                 goto do_setlk;
 601
 602         case F_SETLKW:
 603                 flg |= F_WAIT;
 604                 /* FALLTHROUGH F_SETLK */
 605
 606         case F_SETLK:
 607         do_setlk:
 608                 flp = (struct flock *)arg;
 609                 if ((flg & F_REMOTE) != 0 && flp->l_sysid == 0) {
 610                         error = EINVAL;
 611                         break;
 612                 }
 613
 614                 error = fget_unlocked(fdp, fd, &cap_flock_rights, &fp);
 615                 if (error != 0)
 616                         break;
 617                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE || fp->f_ops == &path_fileops) {
 618                         error = EBADF;
 619                         fdrop(fp, td);
 620                         break;
 621                 }
 622
 623                 if (flp->l_whence == SEEK_CUR) {
 624                         foffset = foffset_get(fp);
 625                         if (foffset < 0 ||
 626                             (flp->l_start > 0 &&
 627                              foffset > OFF_MAX - flp->l_start)) {
 628                                 error = EOVERFLOW;
 629                                 fdrop(fp, td);
 630                                 break;
 631                         }
 632                         flp->l_start += foffset;
 633                 }
 634
 635                 vp = fp->f_vnode;
 636                 switch (flp->l_type) {
 637                 case F_RDLCK:
 638                         if ((fp->f_flag & FREAD) == 0) {
 639                                 error = EBADF;
 640                                 break;
 641                         }
 642                         if ((p->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) == 0) {
 643                                 PROC_LOCK(p->p_leader);
 644                                 p->p_leader->p_flag |= P_ADVLOCK;
 645                                 PROC_UNLOCK(p->p_leader);
 646                         }
 647                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_SETLK,
 648                             flp, flg);
 649                         break;
 650                 case F_WRLCK:
 651                         if ((fp->f_flag & FWRITE) == 0) {
 652                                 error = EBADF;
 653                                 break;
 654                         }
 655                         if ((p->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) == 0) {
 656                                 PROC_LOCK(p->p_leader);
 657                                 p->p_leader->p_flag |= P_ADVLOCK;
 658                                 PROC_UNLOCK(p->p_leader);
 659                         }
 660                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_SETLK,
 661                             flp, flg);
 662                         break;
 663                 case F_UNLCK:
 664                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_UNLCK,
 665                             flp, flg);
 666                         break;
 667                 case F_UNLCKSYS:
 668                         if (flg != F_REMOTE) {
 669                                 error = EINVAL;
 670                                 break;
 671                         }
 672                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader,
 673                             F_UNLCKSYS, flp, flg);
 674                         break;
 675                 default:
 676                         error = EINVAL;
 677                         break;
 678                 }
 679                 if (error != 0 || flp->l_type == F_UNLCK ||
 680                     flp->l_type == F_UNLCKSYS) {
 681                         fdrop(fp, td);
 682                         break;
 683                 }
 684
 685                 /*
 686                  * Check for a race with close.
 687                  *
 688                  * The vnode is now advisory locked (or unlocked, but this case
 689                  * is not really important) as the caller requested.
 690                  * We had to drop the filedesc lock, so we need to recheck if
 691                  * the descriptor is still valid, because if it was closed
 692                  * in the meantime we need to remove advisory lock from the
 693                  * vnode - close on any descriptor leading to an advisory
 694                  * locked vnode, removes that lock.
 695                  * We will return 0 on purpose in that case, as the result of
 696                  * successful advisory lock might have been externally visible
 697                  * already. This is fine - effectively we pretend to the caller
 698                  * that the closing thread was a bit slower and that the
 699                  * advisory lock succeeded before the close.
 700                  */
 701                 error = fget_unlocked(fdp, fd, &cap_no_rights, &fp2);
 702                 if (error != 0) {
 703                         fdrop(fp, td);
 704                         break;
 705                 }
 706                 if (fp != fp2) {
 707                         flp->l_whence = SEEK_SET;
 708                         flp->l_start = 0;
 709                         flp->l_len = 0;
 710                         flp->l_type = F_UNLCK;
 711                         (void) VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader,
 712                             F_UNLCK, flp, F_POSIX);
 713                 }
 714                 fdrop(fp, td);
 715                 fdrop(fp2, td);
 716                 break;
 717
 718         case F_GETLK:
 719                 error = fget_unlocked(fdp, fd, &cap_flock_rights, &fp);
 720                 if (error != 0)
 721                         break;
 722                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE || fp->f_ops == &path_fileops) {
 723                         error = EBADF;
 724                         fdrop(fp, td);
 725                         break;
 726                 }
 727                 flp = (struct flock *)arg;
 728                 if (flp->l_type != F_RDLCK && flp->l_type != F_WRLCK &&
 729                     flp->l_type != F_UNLCK) {
 730                         error = EINVAL;
 731                         fdrop(fp, td);
 732                         break;
 733                 }
 734                 if (flp->l_whence == SEEK_CUR) {
 735                         foffset = foffset_get(fp);
 736                         if ((flp->l_start > 0 &&
 737                             foffset > OFF_MAX - flp->l_start) ||
 738                             (flp->l_start < 0 &&
 739                             foffset < OFF_MIN - flp->l_start)) {
 740                                 error = EOVERFLOW;
 741                                 fdrop(fp, td);
 742                                 break;
 743                         }
 744                         flp->l_start += foffset;
 745                 }
 746                 vp = fp->f_vnode;
 747                 error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_GETLK, flp,
 748                     F_POSIX);
 749                 fdrop(fp, td);
 750                 break;
 751
 752         case F_ADD_SEALS:
 753                 error = fget_unlocked(fdp, fd, &cap_no_rights, &fp);
 754                 if (error != 0)
 755                         break;
 756                 error = fo_add_seals(fp, arg);
 757                 fdrop(fp, td);
 758                 break;
 759
 760         case F_GET_SEALS:
 761                 error = fget_unlocked(fdp, fd, &cap_no_rights, &fp);
 762                 if (error != 0)
 763                         break;
 764                 if (fo_get_seals(fp, &seals) == 0)
 765                         td->td_retval[0] = seals;
 766                 else
 767                         error = EINVAL;
 768                 fdrop(fp, td);
 769                 break;
 770
 771         case F_RDAHEAD:
 772                 arg = arg ? 128 * 1024: 0;
 773                 /* FALLTHROUGH */
 774         case F_READAHEAD:
 775                 error = fget_unlocked(fdp, fd, &cap_no_rights, &fp);
 776                 if (error != 0)
 777                         break;
 778                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE || fp->f_ops == &path_fileops) {
 779                         fdrop(fp, td);
 780                         error = EBADF;
 781                         break;
 782                 }
 783                 vp = fp->f_vnode;
 784                 if (vp->v_type != VREG) {
 785                         fdrop(fp, td);
 786                         error = ENOTTY;
 787                         break;
 788                 }
 789
 790                 /*
 791                  * Exclusive lock synchronizes against f_seqcount reads and
 792                  * writes in sequential_heuristic().
 793                  */
 794                 error = vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE);
 795                 if (error != 0) {
 796                         fdrop(fp, td);
 797                         break;
 798                 }
 799                 if (arg >= 0) {
 800                         bsize = fp->f_vnode->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 801                         arg = MIN(arg, INT_MAX - bsize + 1);
 802                         fp->f_seqcount[UIO_READ] = MIN(IO_SEQMAX,
 803                             (arg + bsize - 1) / bsize);
 804                         atomic_set_int(&fp->f_flag, FRDAHEAD);
 805                 } else {
 806                         atomic_clear_int(&fp->f_flag, FRDAHEAD);
 807                 }
 808                 VOP_UNLOCK(vp);
 809                 fdrop(fp, td);
 810                 break;
 811
 812         case F_ISUNIONSTACK:
 813                 /*
 814                  * Check if the vnode is part of a union stack (either the
 815                  * "union" flag from mount(2) or unionfs).
 816                  *
 817                  * Prior to introduction of this op libc's readdir would call
 818                  * fstatfs(2), in effect unnecessarily copying kilobytes of
 819                  * data just to check fs name and a mount flag.
 820                  *
 821                  * Fixing the code to handle everything in the kernel instead
 822                  * is a non-trivial endeavor and has low priority, thus this
 823                  * horrible kludge facilitates the current behavior in a much
 824                  * cheaper manner until someone(tm) sorts this out.
 825                  */
 826                 error = fget_unlocked(fdp, fd, &cap_no_rights, &fp);
 827                 if (error != 0)
 828                         break;
 829                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
 830                         fdrop(fp, td);
 831                         error = EBADF;
 832                         break;
 833                 }
 834                 vp = fp->f_vnode;
 835                 /*
 836                  * Since we don't prevent dooming the vnode even non-null mp
 837                  * found can become immediately stale. This is tolerable since
 838                  * mount points are type-stable (providing safe memory access)
 839                  * and any vfs op on this vnode going forward will return an
 840                  * error (meaning return value in this case is meaningless).
 841                  */
 842                 mp = atomic_load_ptr(&vp->v_mount);
 843                 if (__predict_false(mp == NULL)) {
 844                         fdrop(fp, td);
 845                         error = EBADF;
 846                         break;
 847                 }
 848                 td->td_retval[0] = 0;
 849                 if (mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNIONFS ||
 850                     mp->mnt_flag & MNT_UNION)
 851                         td->td_retval[0] = 1;
 852                 fdrop(fp, td);
 853                 break;
 854
 855         default:
 856                 error = EINVAL;
 857                 break;
 858         }
 859         return (error);
 860 }
 861
 862 static int
 863 getmaxfd(struct thread *td)
 864 {
 865
 866         return (min((int)lim_cur(td, RLIMIT_NOFILE), maxfilesperproc));
 867 }
 868
 869 /*
 870  * Common code for dup, dup2, fcntl(F_DUPFD) and fcntl(F_DUP2FD).
 871  */
 872 int
 873 kern_dup(struct thread *td, u_int mode, int flags, int old, int new)
 874 {
 875         struct filedesc *fdp;
 876         struct filedescent *oldfde, *newfde;
 877         struct proc *p;
 878         struct file *delfp, *oldfp;
 879         u_long *oioctls, *nioctls;
 880         int error, maxfd;
 881
 882         p = td->td_proc;
 883         fdp = p->p_fd;
 884         oioctls = NULL;
 885
 886         MPASS((flags & ~(FDDUP_FLAG_CLOEXEC)) == 0);
 887         MPASS(mode < FDDUP_LASTMODE);
 888
 889         AUDIT_ARG_FD(old);
 890         /* XXXRW: if (flags & FDDUP_FIXED) AUDIT_ARG_FD2(new); */
 891
 892         /*
 893          * Verify we have a valid descriptor to dup from and possibly to
 894          * dup to. Unlike dup() and dup2(), fcntl()'s F_DUPFD should
 895          * return EINVAL when the new descriptor is out of bounds.
 896          */
 897         if (old < 0)
 898                 return (EBADF);
 899         if (new < 0)
 900                 return (mode == FDDUP_FCNTL ? EINVAL : EBADF);
 901         maxfd = getmaxfd(td);
 902         if (new >= maxfd)
 903                 return (mode == FDDUP_FCNTL ? EINVAL : EBADF);
 904
 905         error = EBADF;
 906         FILEDESC_XLOCK(fdp);
 907         if (fget_locked(fdp, old) == NULL)
 908                 goto unlock;
 909         if ((mode == FDDUP_FIXED || mode == FDDUP_MUSTREPLACE) && old == new) {
 910                 td->td_retval[0] = new;
 911                 if (flags & FDDUP_FLAG_CLOEXEC)
 912                         fdp->fd_ofiles[new].fde_flags |= UF_EXCLOSE;
 913                 error = 0;
 914                 goto unlock;
 915         }
 916
 917         oldfde = &fdp->fd_ofiles[old];
 918         oldfp = oldfde->fde_file;
 919         if (!fhold(oldfp))
 920                 goto unlock;
 921
 922         /*
 923          * If the caller specified a file descriptor, make sure the file
 924          * table is large enough to hold it, and grab it.  Otherwise, just
 925          * allocate a new descriptor the usual way.
 926          */
 927         switch (mode) {
 928         case FDDUP_NORMAL:
 929         case FDDUP_FCNTL:
 930                 if ((error = fdalloc(td, new, &new)) != 0) {
 931                         fdrop(oldfp, td);
 932                         goto unlock;
 933                 }
 934                 break;
 935         case FDDUP_MUSTREPLACE:
 936                 /* Target file descriptor must exist. */
 937                 if (fget_locked(fdp, new) == NULL) {
 938                         fdrop(oldfp, td);
 939                         goto unlock;
 940                 }
 941                 break;
 942         case FDDUP_FIXED:
 943                 if (new >= fdp->fd_nfiles) {
 944                         /*
 945                          * The resource limits are here instead of e.g.
 946                          * fdalloc(), because the file descriptor table may be
 947                          * shared between processes, so we can't really use
 948                          * racct_add()/racct_sub().  Instead of counting the
 949                          * number of actually allocated descriptors, just put
 950                          * the limit on the size of the file descriptor table.
 951                          */
 952 #ifdef RACCT
 953                         if (RACCT_ENABLED()) {
 954                                 error = racct_set_unlocked(p, RACCT_NOFILE, new + 1);
 955                                 if (error != 0) {
 956                                         error = EMFILE;
 957                                         fdrop(oldfp, td);
 958                                         goto unlock;
 959                                 }
 960                         }
 961 #endif
 962                         fdgrowtable_exp(fdp, new + 1);
 963                 }
 964                 if (!fdisused(fdp, new))
 965                         fdused(fdp, new);
 966                 break;
 967         default:
 968                 KASSERT(0, ("%s unsupported mode %d", __func__, mode));
 969         }
 970
 971         KASSERT(old != new, ("new fd is same as old"));
 972
 973         /* Refetch oldfde because the table may have grown and old one freed. */
 974         oldfde = &fdp->fd_ofiles[old];
 975         KASSERT(oldfp == oldfde->fde_file,
 976             ("fdt_ofiles shift from growth observed at fd %d",
 977             old));
 978
 979         newfde = &fdp->fd_ofiles[new];
 980         delfp = newfde->fde_file;
 981
 982         nioctls = filecaps_copy_prep(&oldfde->fde_caps);
 983
 984         /*
 985          * Duplicate the source descriptor.
 986          */
 987 #ifdef CAPABILITIES
 988         seqc_write_begin(&newfde->fde_seqc);
 989 #endif
 990         oioctls = filecaps_free_prep(&newfde->fde_caps);
 991         memcpy(newfde, oldfde, fde_change_size);
 992         filecaps_copy_finish(&oldfde->fde_caps, &newfde->fde_caps,
 993             nioctls);
 994         if ((flags & FDDUP_FLAG_CLOEXEC) != 0)
 995                 newfde->fde_flags = oldfde->fde_flags | UF_EXCLOSE;
 996         else
 997                 newfde->fde_flags = oldfde->fde_flags & ~UF_EXCLOSE;
 998 #ifdef CAPABILITIES
 999         seqc_write_end(&newfde->fde_seqc);
1000 #endif
1001         td->td_retval[0] = new;
1002
1003         error = 0;
1004
1005         if (delfp != NULL) {
1006                 (void) closefp(fdp, new, delfp, td, true, false);
1007                 FILEDESC_UNLOCK_ASSERT(fdp);
1008         } else {
1009 unlock:
1010                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1011         }
1012
1013         filecaps_free_finish(oioctls);
1014         return (error);
1015 }
1016
1017 static void
1018 sigiofree(struct sigio *sigio)
1019 {
1020         crfree(sigio->sio_ucred);
1021         free(sigio, M_SIGIO);
1022 }
1023
1024 static struct sigio *
1025 funsetown_locked(struct sigio *sigio)
1026 {
1027         struct proc *p;
1028         struct pgrp *pg;
1029
1030         SIGIO_ASSERT_LOCKED();
1031
1032         if (sigio == NULL)
1033                 return (NULL);
1034         *sigio->sio_myref = NULL;
1035         if (sigio->sio_pgid < 0) {
1036                 pg = sigio->sio_pgrp;
1037                 PGRP_LOCK(pg);
1038                 SLIST_REMOVE(&pg->pg_sigiolst, sigio, sigio, sio_pgsigio);
1039                 PGRP_UNLOCK(pg);
1040         } else {
1041                 p = sigio->sio_proc;
1042                 PROC_LOCK(p);
1043                 SLIST_REMOVE(&p->p_sigiolst, sigio, sigio, sio_pgsigio);
1044                 PROC_UNLOCK(p);
1045         }
1046         return (sigio);
1047 }
1048
1049 /*
1050  * If sigio is on the list associated with a process or process group,
1051  * disable signalling from the device, remove sigio from the list and
1052  * free sigio.
1053  */
1054 void
1055 funsetown(struct sigio **sigiop)
1056 {
1057         struct sigio *sigio;
1058
1059         /* Racy check, consumers must provide synchronization. */
1060         if (*sigiop == NULL)
1061                 return;
1062
1063         SIGIO_LOCK();
1064         sigio = funsetown_locked(*sigiop);
1065         SIGIO_UNLOCK();
1066         if (sigio != NULL)
1067                 sigiofree(sigio);
1068 }
1069
1070 /*
1071  * Free a list of sigio structures.  The caller must ensure that new sigio
1072  * structures cannot be added after this point.  For process groups this is
1073  * guaranteed using the proctree lock; for processes, the P_WEXIT flag serves
1074  * as an interlock.
1075  */
1076 void
1077 funsetownlst(struct sigiolst *sigiolst)
1078 {
1079         struct proc *p;
1080         struct pgrp *pg;
1081         struct sigio *sigio, *tmp;
1082
1083         /* Racy check. */
1084         sigio = SLIST_FIRST(sigiolst);
1085         if (sigio == NULL)
1086                 return;
1087
1088         p = NULL;
1089         pg = NULL;
1090
1091         SIGIO_LOCK();
1092         sigio = SLIST_FIRST(sigiolst);
1093         if (sigio == NULL) {
1094                 SIGIO_UNLOCK();
1095                 return;
1096         }
1097
1098         /*
1099          * Every entry of the list should belong to a single proc or pgrp.
1100          */
1101         if (sigio->sio_pgid < 0) {
1102                 pg = sigio->sio_pgrp;
1103                 sx_assert(&proctree_lock, SX_XLOCKED);
1104                 PGRP_LOCK(pg);
1105         } else /* if (sigio->sio_pgid > 0) */ {
1106                 p = sigio->sio_proc;
1107                 PROC_LOCK(p);
1108                 KASSERT((p->p_flag & P_WEXIT) != 0,
1109                     ("%s: process %p is not exiting", __func__, p));
1110         }
1111
1112         SLIST_FOREACH(sigio, sigiolst, sio_pgsigio) {
1113                 *sigio->sio_myref = NULL;
1114                 if (pg != NULL) {
1115                         KASSERT(sigio->sio_pgid < 0,
1116                             ("Proc sigio in pgrp sigio list"));
1117                         KASSERT(sigio->sio_pgrp == pg,
1118                             ("Bogus pgrp in sigio list"));
1119                 } else /* if (p != NULL) */ {
1120                         KASSERT(sigio->sio_pgid > 0,
1121                             ("Pgrp sigio in proc sigio list"));
1122                         KASSERT(sigio->sio_proc == p,
1123                             ("Bogus proc in sigio list"));
1124                 }
1125         }
1126
1127         if (pg != NULL)
1128                 PGRP_UNLOCK(pg);
1129         else
1130                 PROC_UNLOCK(p);
1131         SIGIO_UNLOCK();
1132
1133         SLIST_FOREACH_SAFE(sigio, sigiolst, sio_pgsigio, tmp)
1134                 sigiofree(sigio);
1135 }
1136
1137 /*
1138  * This is common code for FIOSETOWN ioctl called by fcntl(fd, F_SETOWN, arg).
1139  *
1140  * After permission checking, add a sigio structure to the sigio list for
1141  * the process or process group.
1142  */
1143 int
1144 fsetown(pid_t pgid, struct sigio **sigiop)
1145 {
1146         struct proc *proc;
1147         struct pgrp *pgrp;
1148         struct sigio *osigio, *sigio;
1149         int ret;
1150
1151         if (pgid == 0) {
1152                 funsetown(sigiop);
1153                 return (0);
1154         }
1155
1156         sigio = malloc(sizeof(struct sigio), M_SIGIO, M_WAITOK);
1157         sigio->sio_pgid = pgid;
1158         sigio->sio_ucred = crhold(curthread->td_ucred);
1159         sigio->sio_myref = sigiop;
1160
1161         ret = 0;
1162         if (pgid > 0) {
1163                 ret = pget(pgid, PGET_NOTWEXIT | PGET_NOTID | PGET_HOLD, &proc);
1164                 SIGIO_LOCK();
1165                 osigio = funsetown_locked(*sigiop);
1166                 if (ret == 0) {
1167                         PROC_LOCK(proc);
1168                         _PRELE(proc);
1169                         if ((proc->p_flag & P_WEXIT) != 0) {
1170                                 ret = ESRCH;
1171                         } else if (proc->p_session !=
1172                             curthread->td_proc->p_session) {
1173                                 /*
1174                                  * Policy - Don't allow a process to FSETOWN a
1175                                  * process in another session.
1176                                  *
1177                                  * Remove this test to allow maximum flexibility
1178                                  * or restrict FSETOWN to the current process or
1179                                  * process group for maximum safety.
1180                                  */
1181                                 ret = EPERM;
1182                         } else {
1183                                 sigio->sio_proc = proc;
1184                                 SLIST_INSERT_HEAD(&proc->p_sigiolst, sigio,
1185                                     sio_pgsigio);
1186                         }
1187                         PROC_UNLOCK(proc);
1188                 }
1189         } else /* if (pgid < 0) */ {
1190                 sx_slock(&proctree_lock);
1191                 SIGIO_LOCK();
1192                 osigio = funsetown_locked(*sigiop);
1193                 pgrp = pgfind(-pgid);
1194                 if (pgrp == NULL) {
1195                         ret = ESRCH;
1196                 } else {
1197                         if (pgrp->pg_session != curthread->td_proc->p_session) {
1198                                 /*
1199                                  * Policy - Don't allow a process to FSETOWN a
1200                                  * process in another session.
1201                                  *
1202                                  * Remove this test to allow maximum flexibility
1203                                  * or restrict FSETOWN to the current process or
1204                                  * process group for maximum safety.
1205                                  */
1206                                 ret = EPERM;
1207                         } else {
1208                                 sigio->sio_pgrp = pgrp;
1209                                 SLIST_INSERT_HEAD(&pgrp->pg_sigiolst, sigio,
1210                                     sio_pgsigio);
1211                         }
1212                         PGRP_UNLOCK(pgrp);
1213                 }
1214                 sx_sunlock(&proctree_lock);
1215         }
1216         if (ret == 0)
1217                 *sigiop = sigio;
1218         SIGIO_UNLOCK();
1219         if (osigio != NULL)
1220                 sigiofree(osigio);
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 static int
1239 closefp_impl(struct filedesc *fdp, int fd, struct file *fp, struct thread *td,
1240     bool audit)
1241 {
1242         int error;
1243
1244         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1245
1246         /*
1247          * We now hold the fp reference that used to be owned by the
1248          * descriptor array.  We have to unlock the FILEDESC *AFTER*
1249          * knote_fdclose to prevent a race of the fd getting opened, a knote
1250          * added, and deleteing a knote for the new fd.
1251          */
1252         if (__predict_false(!TAILQ_EMPTY(&fdp->fd_kqlist)))
1253                 knote_fdclose(td, fd);
1254
1255         /*
1256          * We need to notify mqueue if the object is of type mqueue.
1257          */
1258         if (__predict_false(fp->f_type == DTYPE_MQUEUE))
1259                 mq_fdclose(td, fd, fp);
1260         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1261
1262 #ifdef AUDIT
1263         if (AUDITING_TD(td) && audit)
1264                 audit_sysclose(td, fd, fp);
1265 #endif
1266         error = closef(fp, td);
1267
1268         /*
1269          * All paths leading up to closefp() will have already removed or
1270          * replaced the fd in the filedesc table, so a restart would not
1271          * operate on the same file.
1272          */
1273         if (error == ERESTART)
1274                 error = EINTR;
1275
1276         return (error);
1277 }
1278
1279 static int
1280 closefp_hl(struct filedesc *fdp, int fd, struct file *fp, struct thread *td,
1281     bool holdleaders, bool audit)
1282 {
1283         int error;
1284
1285         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1286
1287         if (holdleaders) {
1288                 if (td->td_proc->p_fdtol != NULL) {
1289                         /*
1290                          * Ask fdfree() to sleep to ensure that all relevant
1291                          * process leaders can be traversed in closef().
1292                          */
1293                         fdp->fd_holdleaderscount++;
1294                 } else {
1295                         holdleaders = false;
1296                 }
1297         }
1298
1299         error = closefp_impl(fdp, fd, fp, td, audit);
1300         if (holdleaders) {
1301                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
1302                 fdp->fd_holdleaderscount--;
1303                 if (fdp->fd_holdleaderscount == 0 &&
1304                     fdp->fd_holdleaderswakeup != 0) {
1305                         fdp->fd_holdleaderswakeup = 0;
1306                         wakeup(&fdp->fd_holdleaderscount);
1307                 }
1308                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1309         }
1310         return (error);
1311 }
1312
1313 static int
1314 closefp(struct filedesc *fdp, int fd, struct file *fp, struct thread *td,
1315     bool holdleaders, bool audit)
1316 {
1317
1318         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1319
1320         if (__predict_false(td->td_proc->p_fdtol != NULL)) {
1321                 return (closefp_hl(fdp, fd, fp, td, holdleaders, audit));
1322         } else {
1323                 return (closefp_impl(fdp, fd, fp, td, audit));
1324         }
1325 }
1326
1327 /*
1328  * Close a file descriptor.
1329  */
1330 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1331 struct close_args {
1332         int     fd;
1333 };
1334 #endif
1335 /* ARGSUSED */
1336 int
1337 sys_close(struct thread *td, struct close_args *uap)
1338 {
1339
1340         return (kern_close(td, uap->fd));
1341 }
1342
1343 int
1344 kern_close(struct thread *td, int fd)
1345 {
1346         struct filedesc *fdp;
1347         struct file *fp;
1348
1349         fdp = td->td_proc->p_fd;
1350
1351         FILEDESC_XLOCK(fdp);
1352         if ((fp = fget_locked(fdp, fd)) == NULL) {
1353                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1354                 return (EBADF);
1355         }
1356         fdfree(fdp, fd);
1357
1358         /* closefp() drops the FILEDESC lock for us. */
1359         return (closefp(fdp, fd, fp, td, true, true));
1360 }
1361
1362 int
1363 kern_close_range(struct thread *td, u_int lowfd, u_int highfd)
1364 {
1365         struct filedesc *fdp;
1366         const struct fdescenttbl *fdt;
1367         struct file *fp;
1368         int fd;
1369
1370         /*
1371          * Check this prior to clamping; closefrom(3) with only fd 0, 1, and 2
1372          * open should not be a usage error.  From a close_range() perspective,
1373          * close_range(3, ~0U, 0) in the same scenario should also likely not
1374          * be a usage error as all fd above 3 are in-fact already closed.
1375          */
1376         if (highfd < lowfd) {
1377                 return (EINVAL);
1378         }
1379
1380         fdp = td->td_proc->p_fd;
1381         FILEDESC_XLOCK(fdp);
1382         fdt = atomic_load_ptr(&fdp->fd_files);
1383         highfd = MIN(highfd, fdt->fdt_nfiles - 1);
1384         fd = lowfd;
1385         if (__predict_false(fd > highfd)) {
1386                 goto out_locked;
1387         }
1388         for (;;) {
1389                 fp = fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file;
1390                 if (fp == NULL) {
1391                         if (fd == highfd)
1392                                 goto out_locked;
1393                 } else {
1394                         fdfree(fdp, fd);
1395                         (void) closefp(fdp, fd, fp, td, true, true);
1396                         if (fd == highfd)
1397                                 goto out_unlocked;
1398                         FILEDESC_XLOCK(fdp);
1399                         fdt = atomic_load_ptr(&fdp->fd_files);
1400                 }
1401                 fd++;
1402         }
1403 out_locked:
1404         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1405 out_unlocked:
1406         return (0);
1407 }
1408
1409 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1410 struct close_range_args {
1411         u_int   lowfd;
1412         u_int   highfd;
1413         int     flags;
1414 };
1415 #endif
1416 int
1417 sys_close_range(struct thread *td, struct close_range_args *uap)
1418 {
1419
1420         AUDIT_ARG_FD(uap->lowfd);
1421         AUDIT_ARG_CMD(uap->highfd);
1422         AUDIT_ARG_FFLAGS(uap->flags);
1423
1424         /* No flags currently defined */
1425         if (uap->flags != 0)
1426                 return (EINVAL);
1427         return (kern_close_range(td, uap->lowfd, uap->highfd));
1428 }
1429
1430 #ifdef COMPAT_FREEBSD12
1431 /*
1432  * Close open file descriptors.
1433  */
1434 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1435 struct freebsd12_closefrom_args {
1436         int     lowfd;
1437 };
1438 #endif
1439 /* ARGSUSED */
1440 int
1441 freebsd12_closefrom(struct thread *td, struct freebsd12_closefrom_args *uap)
1442 {
1443         u_int lowfd;
1444
1445         AUDIT_ARG_FD(uap->lowfd);
1446
1447         /*
1448          * Treat negative starting file descriptor values identical to
1449          * closefrom(0) which closes all files.
1450          */
1451         lowfd = MAX(0, uap->lowfd);
1452         return (kern_close_range(td, lowfd, ~0U));
1453 }
1454 #endif  /* COMPAT_FREEBSD12 */
1455
1456 #if defined(COMPAT_43)
1457 /*
1458  * Return status information about a file descriptor.
1459  */
1460 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1461 struct ofstat_args {
1462         int     fd;
1463         struct  ostat *sb;
1464 };
1465 #endif
1466 /* ARGSUSED */
1467 int
1468 ofstat(struct thread *td, struct ofstat_args *uap)
1469 {
1470         struct ostat oub;
1471         struct stat ub;
1472         int error;
1473
1474         error = kern_fstat(td, uap->fd, &ub);
1475         if (error == 0) {
1476                 cvtstat(&ub, &oub);
1477                 error = copyout(&oub, uap->sb, sizeof(oub));
1478         }
1479         return (error);
1480 }
1481 #endif /* COMPAT_43 */
1482
1483 #if defined(COMPAT_FREEBSD11)
1484 int
1485 freebsd11_fstat(struct thread *td, struct freebsd11_fstat_args *uap)
1486 {
1487         struct stat sb;
1488         struct freebsd11_stat osb;
1489         int error;
1490
1491         error = kern_fstat(td, uap->fd, &sb);
1492         if (error != 0)
1493                 return (error);
1494         error = freebsd11_cvtstat(&sb, &osb);
1495         if (error == 0)
1496                 error = copyout(&osb, uap->sb, sizeof(osb));
1497         return (error);
1498 }
1499 #endif  /* COMPAT_FREEBSD11 */
1500
1501 /*
1502  * Return status information about a file descriptor.
1503  */
1504 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1505 struct fstat_args {
1506         int     fd;
1507         struct  stat *sb;
1508 };
1509 #endif
1510 /* ARGSUSED */
1511 int
1512 sys_fstat(struct thread *td, struct fstat_args *uap)
1513 {
1514         struct stat ub;
1515         int error;
1516
1517         error = kern_fstat(td, uap->fd, &ub);
1518         if (error == 0)
1519                 error = copyout(&ub, uap->sb, sizeof(ub));
1520         return (error);
1521 }
1522
1523 int
1524 kern_fstat(struct thread *td, int fd, struct stat *sbp)
1525 {
1526         struct file *fp;
1527         int error;
1528
1529         AUDIT_ARG_FD(fd);
1530
1531         error = fget(td, fd, &cap_fstat_rights, &fp);
1532         if (__predict_false(error != 0))
1533                 return (error);
1534
1535         AUDIT_ARG_FILE(td->td_proc, fp);
1536
1537         error = fo_stat(fp, sbp, td->td_ucred, td);
1538         fdrop(fp, td);
1539 #ifdef __STAT_TIME_T_EXT
1540         sbp->st_atim_ext = 0;
1541         sbp->st_mtim_ext = 0;
1542         sbp->st_ctim_ext = 0;
1543         sbp->st_btim_ext = 0;
1544 #endif
1545 #ifdef KTRACE
1546         if (KTRPOINT(td, KTR_STRUCT))
1547                 ktrstat_error(sbp, error);
1548 #endif
1549         return (error);
1550 }
1551
1552 #if defined(COMPAT_FREEBSD11)
1553 /*
1554  * Return status information about a file descriptor.
1555  */
1556 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1557 struct freebsd11_nfstat_args {
1558         int     fd;
1559         struct  nstat *sb;
1560 };
1561 #endif
1562 /* ARGSUSED */
1563 int
1564 freebsd11_nfstat(struct thread *td, struct freebsd11_nfstat_args *uap)
1565 {
1566         struct nstat nub;
1567         struct stat ub;
1568         int error;
1569
1570         error = kern_fstat(td, uap->fd, &ub);
1571         if (error == 0) {
1572                 freebsd11_cvtnstat(&ub, &nub);
1573                 error = copyout(&nub, uap->sb, sizeof(nub));
1574         }
1575         return (error);
1576 }
1577 #endif /* COMPAT_FREEBSD11 */
1578
1579 /*
1580  * Return pathconf information about a file descriptor.
1581  */
1582 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1583 struct fpathconf_args {
1584         int     fd;
1585         int     name;
1586 };
1587 #endif
1588 /* ARGSUSED */
1589 int
1590 sys_fpathconf(struct thread *td, struct fpathconf_args *uap)
1591 {
1592         long value;
1593         int error;
1594
1595         error = kern_fpathconf(td, uap->fd, uap->name, &value);
1596         if (error == 0)
1597                 td->td_retval[0] = value;
1598         return (error);
1599 }
1600
1601 int
1602 kern_fpathconf(struct thread *td, int fd, int name, long *valuep)
1603 {
1604         struct file *fp;
1605         struct vnode *vp;
1606         int error;
1607
1608         error = fget(td, fd, &cap_fpathconf_rights, &fp);
1609         if (error != 0)
1610                 return (error);
1611
1612         if (name == _PC_ASYNC_IO) {
1613                 *valuep = _POSIX_ASYNCHRONOUS_IO;
1614                 goto out;
1615         }
1616         vp = fp->f_vnode;
1617         if (vp != NULL) {
1618                 vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1619                 error = VOP_PATHCONF(vp, name, valuep);
1620                 VOP_UNLOCK(vp);
1621         } else if (fp->f_type == DTYPE_PIPE || fp->f_type == DTYPE_SOCKET) {
1622                 if (name != _PC_PIPE_BUF) {
1623                         error = EINVAL;
1624                 } else {
1625                         *valuep = PIPE_BUF;
1626                         error = 0;
1627                 }
1628         } else {
1629                 error = EOPNOTSUPP;
1630         }
1631 out:
1632         fdrop(fp, td);
1633         return (error);
1634 }
1635
1636 /*
1637  * Copy filecaps structure allocating memory for ioctls array if needed.
1638  *
1639  * The last parameter indicates whether the fdtable is locked. If it is not and
1640  * ioctls are encountered, copying fails and the caller must lock the table.
1641  *
1642  * Note that if the table was not locked, the caller has to check the relevant
1643  * sequence counter to determine whether the operation was successful.
1644  */
1645 bool
1646 filecaps_copy(const struct filecaps *src, struct filecaps *dst, bool locked)
1647 {
1648         size_t size;
1649
1650         if (src->fc_ioctls != NULL && !locked)
1651                 return (false);
1652         memcpy(dst, src, sizeof(*src));
1653         if (src->fc_ioctls == NULL)
1654                 return (true);
1655
1656         KASSERT(src->fc_nioctls > 0,
1657             ("fc_ioctls != NULL, but fc_nioctls=%hd", src->fc_nioctls));
1658
1659         size = sizeof(src->fc_ioctls[0]) * src->fc_nioctls;
1660         dst->fc_ioctls = malloc(size, M_FILECAPS, M_WAITOK);
1661         memcpy(dst->fc_ioctls, src->fc_ioctls, size);
1662         return (true);
1663 }
1664
1665 static u_long *
1666 filecaps_copy_prep(const struct filecaps *src)
1667 {
1668         u_long *ioctls;
1669         size_t size;
1670
1671         if (__predict_true(src->fc_ioctls == NULL))
1672                 return (NULL);
1673
1674         KASSERT(src->fc_nioctls > 0,
1675             ("fc_ioctls != NULL, but fc_nioctls=%hd", src->fc_nioctls));
1676
1677         size = sizeof(src->fc_ioctls[0]) * src->fc_nioctls;
1678         ioctls = malloc(size, M_FILECAPS, M_WAITOK);
1679         return (ioctls);
1680 }
1681
1682 static void
1683 filecaps_copy_finish(const struct filecaps *src, struct filecaps *dst,
1684     u_long *ioctls)
1685 {
1686         size_t size;
1687
1688         *dst = *src;
1689         if (__predict_true(src->fc_ioctls == NULL)) {
1690                 MPASS(ioctls == NULL);
1691                 return;
1692         }
1693
1694         size = sizeof(src->fc_ioctls[0]) * src->fc_nioctls;
1695         dst->fc_ioctls = ioctls;
1696         bcopy(src->fc_ioctls, dst->fc_ioctls, size);
1697 }
1698
1699 /*
1700  * Move filecaps structure to the new place and clear the old place.
1701  */
1702 void
1703 filecaps_move(struct filecaps *src, struct filecaps *dst)
1704 {
1705
1706         *dst = *src;
1707         bzero(src, sizeof(*src));
1708 }
1709
1710 /*
1711  * Fill the given filecaps structure with full rights.
1712  */
1713 static void
1714 filecaps_fill(struct filecaps *fcaps)
1715 {
1716
1717         CAP_ALL(&fcaps->fc_rights);
1718         fcaps->fc_ioctls = NULL;
1719         fcaps->fc_nioctls = -1;
1720         fcaps->fc_fcntls = CAP_FCNTL_ALL;
1721 }
1722
1723 /*
1724  * Free memory allocated within filecaps structure.
1725  */
1726 void
1727 filecaps_free(struct filecaps *fcaps)
1728 {
1729
1730         free(fcaps->fc_ioctls, M_FILECAPS);
1731         bzero(fcaps, sizeof(*fcaps));
1732 }
1733
1734 static u_long *
1735 filecaps_free_prep(struct filecaps *fcaps)
1736 {
1737         u_long *ioctls;
1738
1739         ioctls = fcaps->fc_ioctls;
1740         bzero(fcaps, sizeof(*fcaps));
1741         return (ioctls);
1742 }
1743
1744 static void
1745 filecaps_free_finish(u_long *ioctls)
1746 {
1747
1748         free(ioctls, M_FILECAPS);
1749 }
1750
1751 /*
1752  * Validate the given filecaps structure.
1753  */
1754 static void
1755 filecaps_validate(const struct filecaps *fcaps, const char *func)
1756 {
1757
1758         KASSERT(cap_rights_is_valid(&fcaps->fc_rights),
1759             ("%s: invalid rights", func));
1760         KASSERT((fcaps->fc_fcntls & ~CAP_FCNTL_ALL) == 0,
1761             ("%s: invalid fcntls", func));
1762         KASSERT(fcaps->fc_fcntls == 0 ||
1763             cap_rights_is_set(&fcaps->fc_rights, CAP_FCNTL),
1764             ("%s: fcntls without CAP_FCNTL", func));
1765         KASSERT(fcaps->fc_ioctls != NULL ? fcaps->fc_nioctls > 0 :
1766             (fcaps->fc_nioctls == -1 || fcaps->fc_nioctls == 0),
1767             ("%s: invalid ioctls", func));
1768         KASSERT(fcaps->fc_nioctls == 0 ||
1769             cap_rights_is_set(&fcaps->fc_rights, CAP_IOCTL),
1770             ("%s: ioctls without CAP_IOCTL", func));
1771 }
1772
1773 static void
1774 fdgrowtable_exp(struct filedesc *fdp, int nfd)
1775 {
1776         int nfd1;
1777
1778         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1779
1780         nfd1 = fdp->fd_nfiles * 2;
1781         if (nfd1 < nfd)
1782                 nfd1 = nfd;
1783         fdgrowtable(fdp, nfd1);
1784 }
1785
1786 /*
1787  * Grow the file table to accommodate (at least) nfd descriptors.
1788  */
1789 static void
1790 fdgrowtable(struct filedesc *fdp, int nfd)
1791 {
1792         struct filedesc0 *fdp0;
1793         struct freetable *ft;
1794         struct fdescenttbl *ntable;
1795         struct fdescenttbl *otable;
1796         int nnfiles, onfiles;
1797         NDSLOTTYPE *nmap, *omap;
1798
1799         KASSERT(fdp->fd_nfiles > 0, ("zero-length file table"));
1800
1801         /* save old values */
1802         onfiles = fdp->fd_nfiles;
1803         otable = fdp->fd_files;
1804         omap = fdp->fd_map;
1805
1806         /* compute the size of the new table */
1807         nnfiles = NDSLOTS(nfd) * NDENTRIES; /* round up */
1808         if (nnfiles <= onfiles)
1809                 /* the table is already large enough */
1810                 return;
1811
1812         /*
1813          * Allocate a new table.  We need enough space for the number of
1814          * entries, file entries themselves and the struct freetable we will use
1815          * when we decommission the table and place it on the freelist.
1816          * We place the struct freetable in the middle so we don't have
1817          * to worry about padding.
1818          */
1819         ntable = malloc(offsetof(struct fdescenttbl, fdt_ofiles) +
1820             nnfiles * sizeof(ntable->fdt_ofiles[0]) +
1821             sizeof(struct freetable),
1822             M_FILEDESC, M_ZERO | M_WAITOK);
1823         /* copy the old data */
1824         ntable->fdt_nfiles = nnfiles;
1825         memcpy(ntable->fdt_ofiles, otable->fdt_ofiles,
1826             onfiles * sizeof(ntable->fdt_ofiles[0]));
1827
1828         /*
1829          * Allocate a new map only if the old is not large enough.  It will
1830          * grow at a slower rate than the table as it can map more
1831          * entries than the table can hold.
1832          */
1833         if (NDSLOTS(nnfiles) > NDSLOTS(onfiles)) {
1834                 nmap = malloc(NDSLOTS(nnfiles) * NDSLOTSIZE, M_FILEDESC,
1835                     M_ZERO | M_WAITOK);
1836                 /* copy over the old data and update the pointer */
1837                 memcpy(nmap, omap, NDSLOTS(onfiles) * sizeof(*omap));
1838                 fdp->fd_map = nmap;
1839         }
1840
1841         /*
1842          * Make sure that ntable is correctly initialized before we replace
1843          * fd_files poiner. Otherwise fget_unlocked() may see inconsistent
1844          * data.
1845          */
1846         atomic_store_rel_ptr((volatile void *)&fdp->fd_files, (uintptr_t)ntable);
1847
1848         /*
1849          * Free the old file table when not shared by other threads or processes.
1850          * The old file table is considered to be shared when either are true:
1851          * - The process has more than one thread.
1852          * - The file descriptor table has been shared via fdshare().
1853          *
1854          * When shared, the old file table will be placed on a freelist
1855          * which will be processed when the struct filedesc is released.
1856          *
1857          * Note that if onfiles == NDFILE, we're dealing with the original
1858          * static allocation contained within (struct filedesc0 *)fdp,
1859          * which must not be freed.
1860          */
1861         if (onfiles > NDFILE) {
1862                 /*
1863                  * Note we may be called here from fdinit while allocating a
1864                  * table for a new process in which case ->p_fd points
1865                  * elsewhere.
1866                  */
1867                 if (curproc->p_fd != fdp || FILEDESC_IS_ONLY_USER(fdp)) {
1868                         free(otable, M_FILEDESC);
1869                 } else {
1870                         ft = (struct freetable *)&otable->fdt_ofiles[onfiles];
1871                         fdp0 = (struct filedesc0 *)fdp;
1872                         ft->ft_table = otable;
1873                         SLIST_INSERT_HEAD(&fdp0->fd_free, ft, ft_next);
1874                 }
1875         }
1876         /*
1877          * The map does not have the same possibility of threads still
1878          * holding references to it.  So always free it as long as it
1879          * does not reference the original static allocation.
1880          */
1881         if (NDSLOTS(onfiles) > NDSLOTS(NDFILE))
1882                 free(omap, M_FILEDESC);
1883 }
1884
1885 /*
1886  * Allocate a file descriptor for the process.
1887  */
1888 int
1889 fdalloc(struct thread *td, int minfd, int *result)
1890 {
1891         struct proc *p = td->td_proc;
1892         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1893         int fd, maxfd, allocfd;
1894 #ifdef RACCT
1895         int error;
1896 #endif
1897
1898         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1899
1900         if (fdp->fd_freefile > minfd)
1901                 minfd = fdp->fd_freefile;
1902
1903         maxfd = getmaxfd(td);
1904
1905         /*
1906          * Search the bitmap for a free descriptor starting at minfd.
1907          * If none is found, grow the file table.
1908          */
1909         fd = fd_first_free(fdp, minfd, fdp->fd_nfiles);
1910         if (__predict_false(fd >= maxfd))
1911                 return (EMFILE);
1912         if (__predict_false(fd >= fdp->fd_nfiles)) {
1913                 allocfd = min(fd * 2, maxfd);
1914 #ifdef RACCT
1915                 if (RACCT_ENABLED()) {
1916                         error = racct_set_unlocked(p, RACCT_NOFILE, allocfd);
1917                         if (error != 0)
1918                                 return (EMFILE);
1919                 }
1920 #endif
1921                 /*
1922                  * fd is already equal to first free descriptor >= minfd, so
1923                  * we only need to grow the table and we are done.
1924                  */
1925                 fdgrowtable_exp(fdp, allocfd);
1926         }
1927
1928         /*
1929          * Perform some sanity checks, then mark the file descriptor as
1930          * used and return it to the caller.
1931          */
1932         KASSERT(fd >= 0 && fd < min(maxfd, fdp->fd_nfiles),
1933             ("invalid descriptor %d", fd));
1934         KASSERT(!fdisused(fdp, fd),
1935             ("fd_first_free() returned non-free descriptor"));
1936         KASSERT(fdp->fd_ofiles[fd].fde_file == NULL,
1937             ("file descriptor isn't free"));
1938         fdused(fdp, fd);
1939         *result = fd;
1940         return (0);
1941 }
1942
1943 /*
1944  * Allocate n file descriptors for the process.
1945  */
1946 int
1947 fdallocn(struct thread *td, int minfd, int *fds, int n)
1948 {
1949         struct proc *p = td->td_proc;
1950         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1951         int i;
1952
1953         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1954
1955         for (i = 0; i < n; i++)
1956                 if (fdalloc(td, 0, &fds[i]) != 0)
1957                         break;
1958
1959         if (i < n) {
1960                 for (i--; i >= 0; i--)
1961                         fdunused(fdp, fds[i]);
1962                 return (EMFILE);
1963         }
1964
1965         return (0);
1966 }
1967
1968 /*
1969  * Create a new open file structure and allocate a file descriptor for the
1970  * process that refers to it.  We add one reference to the file for the
1971  * descriptor table and one reference for resultfp. This is to prevent us
1972  * being preempted and the entry in the descriptor table closed after we
1973  * release the FILEDESC lock.
1974  */
1975 int
1976 falloc_caps(struct thread *td, struct file **resultfp, int *resultfd, int flags,
1977     struct filecaps *fcaps)
1978 {
1979         struct file *fp;
1980         int error, fd;
1981
1982         MPASS(resultfp != NULL);
1983         MPASS(resultfd != NULL);
1984
1985         error = _falloc_noinstall(td, &fp, 2);
1986         if (__predict_false(error != 0)) {
1987                 return (error);
1988         }
1989
1990         error = finstall_refed(td, fp, &fd, flags, fcaps);
1991         if (__predict_false(error != 0)) {
1992                 falloc_abort(td, fp);
1993                 return (error);
1994         }
1995
1996         *resultfp = fp;
1997         *resultfd = fd;
1998
1999         return (0);
2000 }
2001
2002 /*
2003  * Create a new open file structure without allocating a file descriptor.
2004  */
2005 int
2006 _falloc_noinstall(struct thread *td, struct file **resultfp, u_int n)
2007 {
2008         struct file *fp;
2009         int maxuserfiles = maxfiles - (maxfiles / 20);
2010         int openfiles_new;
2011         static struct timeval lastfail;
2012         static int curfail;
2013
2014         KASSERT(resultfp != NULL, ("%s: resultfp == NULL", __func__));
2015         MPASS(n > 0);
2016
2017         openfiles_new = atomic_fetchadd_int(&openfiles, 1) + 1;
2018         if ((openfiles_new >= maxuserfiles &&
2019             priv_check(td, PRIV_MAXFILES) != 0) ||
2020             openfiles_new >= maxfiles) {
2021                 atomic_subtract_int(&openfiles, 1);
2022                 if (ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
2023                         printf("kern.maxfiles limit exceeded by uid %i, (%s) "
2024                             "please see tuning(7).\n", td->td_ucred->cr_ruid, td->td_proc->p_comm);
2025                 }
2026                 return (ENFILE);
2027         }
2028         fp = uma_zalloc(file_zone, M_WAITOK);
2029         bzero(fp, sizeof(*fp));
2030         refcount_init(&fp->f_count, n);
2031         fp->f_cred = crhold(td->td_ucred);
2032         fp->f_ops = &badfileops;
2033         *resultfp = fp;
2034         return (0);
2035 }
2036
2037 void
2038 falloc_abort(struct thread *td, struct file *fp)
2039 {
2040
2041         /*
2042          * For assertion purposes.
2043          */
2044         refcount_init(&fp->f_count, 0);
2045         _fdrop(fp, td);
2046 }
2047
2048 /*
2049  * Install a file in a file descriptor table.
2050  */
2051 void
2052 _finstall(struct filedesc *fdp, struct file *fp, int fd, int flags,
2053     struct filecaps *fcaps)
2054 {
2055         struct filedescent *fde;
2056
2057         MPASS(fp != NULL);
2058         if (fcaps != NULL)
2059                 filecaps_validate(fcaps, __func__);
2060         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
2061
2062         fde = &fdp->fd_ofiles[fd];
2063 #ifdef CAPABILITIES
2064         seqc_write_begin(&fde->fde_seqc);
2065 #endif
2066         fde->fde_file = fp;
2067         fde->fde_flags = (flags & O_CLOEXEC) != 0 ? UF_EXCLOSE : 0;
2068         if (fcaps != NULL)
2069                 filecaps_move(fcaps, &fde->fde_caps);
2070         else
2071                 filecaps_fill(&fde->fde_caps);
2072 #ifdef CAPABILITIES
2073         seqc_write_end(&fde->fde_seqc);
2074 #endif
2075 }
2076
2077 int
2078 finstall_refed(struct thread *td, struct file *fp, int *fd, int flags,
2079     struct filecaps *fcaps)
2080 {
2081         struct filedesc *fdp = td->td_proc->p_fd;
2082         int error;
2083
2084         MPASS(fd != NULL);
2085
2086         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2087         error = fdalloc(td, 0, fd);
2088         if (__predict_true(error == 0)) {
2089                 _finstall(fdp, fp, *fd, flags, fcaps);
2090         }
2091         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2092         return (error);
2093 }
2094
2095 int
2096 finstall(struct thread *td, struct file *fp, int *fd, int flags,
2097     struct filecaps *fcaps)
2098 {
2099         int error;
2100
2101         MPASS(fd != NULL);
2102
2103         if (!fhold(fp))
2104                 return (EBADF);
2105         error = finstall_refed(td, fp, fd, flags, fcaps);
2106         if (__predict_false(error != 0)) {
2107                 fdrop(fp, td);
2108         }
2109         return (error);
2110 }
2111
2112 /*
2113  * Build a new filedesc structure from another.
2114  *
2115  * If fdp is not NULL, return with it shared locked.
2116  */
2117 struct filedesc *
2118 fdinit(struct filedesc *fdp, bool prepfiles, int *lastfile)
2119 {
2120         struct filedesc0 *newfdp0;
2121         struct filedesc *newfdp;
2122
2123         if (prepfiles)
2124                 MPASS(lastfile != NULL);
2125         else
2126                 MPASS(lastfile == NULL);
2127
2128         newfdp0 = uma_zalloc(filedesc0_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
2129         newfdp = &newfdp0->fd_fd;
2130
2131         /* Create the file descriptor table. */
2132         FILEDESC_LOCK_INIT(newfdp);
2133         refcount_init(&newfdp->fd_refcnt, 1);
2134         refcount_init(&newfdp->fd_holdcnt, 1);
2135         newfdp->fd_map = newfdp0->fd_dmap;
2136         newfdp->fd_files = (struct fdescenttbl *)&newfdp0->fd_dfiles;
2137         newfdp->fd_files->fdt_nfiles = NDFILE;
2138
2139         if (fdp == NULL)
2140                 return (newfdp);
2141
2142         FILEDESC_SLOCK(fdp);
2143         if (!prepfiles) {
2144                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2145                 return (newfdp);
2146         }
2147
2148         for (;;) {
2149                 *lastfile = fdlastfile(fdp);
2150                 if (*lastfile < newfdp->fd_nfiles)
2151                         break;
2152                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2153                 fdgrowtable(newfdp, *lastfile + 1);
2154                 FILEDESC_SLOCK(fdp);
2155         }
2156
2157         return (newfdp);
2158 }
2159
2160 /*
2161  * Build a pwddesc structure from another.
2162  * Copy the current, root, and jail root vnode references.
2163  *
2164  * If pdp is not NULL, return with it shared locked.
2165  */
2166 struct pwddesc *
2167 pdinit(struct pwddesc *pdp, bool keeplock)
2168 {
2169         struct pwddesc *newpdp;
2170         struct pwd *newpwd;
2171
2172         newpdp = malloc(sizeof(*newpdp), M_PWDDESC, M_WAITOK | M_ZERO);
2173
2174         PWDDESC_LOCK_INIT(newpdp);
2175         refcount_init(&newpdp->pd_refcount, 1);
2176         newpdp->pd_cmask = CMASK;
2177
2178         if (pdp == NULL) {
2179                 newpwd = pwd_alloc();
2180                 smr_serialized_store(&newpdp->pd_pwd, newpwd, true);
2181                 return (newpdp);
2182         }
2183
2184         PWDDESC_XLOCK(pdp);
2185         newpwd = pwd_hold_pwddesc(pdp);
2186         smr_serialized_store(&newpdp->pd_pwd, newpwd, true);
2187         if (!keeplock)
2188                 PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
2189         return (newpdp);
2190 }
2191
2192 /*
2193  * Hold either filedesc or pwddesc of the passed process.
2194  *
2195  * The process lock is used to synchronize against the target exiting and
2196  * freeing the data.
2197  *
2198  * Clearing can be ilustrated in 3 steps:
2199  * 1. set the pointer to NULL. Either routine can race against it, hence
2200  *   atomic_load_ptr.
2201  * 2. observe the process lock as not taken. Until then fdhold/pdhold can
2202  *   race to either still see the pointer or find NULL. It is still safe to
2203  *   grab a reference as clearing is stalled.
2204  * 3. after the lock is observed as not taken, any fdhold/pdhold calls are
2205  *   guaranteed to see NULL, making it safe to finish clearing
2206  */
2207 static struct filedesc *
2208 fdhold(struct proc *p)
2209 {
2210         struct filedesc *fdp;
2211
2212         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
2213         fdp = atomic_load_ptr(&p->p_fd);
2214         if (fdp != NULL)
2215                 refcount_acquire(&fdp->fd_holdcnt);
2216         return (fdp);
2217 }
2218
2219 static struct pwddesc *
2220 pdhold(struct proc *p)
2221 {
2222         struct pwddesc *pdp;
2223
2224         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
2225         pdp = atomic_load_ptr(&p->p_pd);
2226         if (pdp != NULL)
2227                 refcount_acquire(&pdp->pd_refcount);
2228         return (pdp);
2229 }
2230
2231 static void
2232 fddrop(struct filedesc *fdp)
2233 {
2234
2235         if (refcount_load(&fdp->fd_holdcnt) > 1) {
2236                 if (refcount_release(&fdp->fd_holdcnt) == 0)
2237                         return;
2238         }
2239
2240         FILEDESC_LOCK_DESTROY(fdp);
2241         uma_zfree(filedesc0_zone, fdp);
2242 }
2243
2244 static void
2245 pddrop(struct pwddesc *pdp)
2246 {
2247         struct pwd *pwd;
2248
2249         if (refcount_release_if_not_last(&pdp->pd_refcount))
2250                 return;
2251
2252         PWDDESC_XLOCK(pdp);
2253         if (refcount_release(&pdp->pd_refcount) == 0) {
2254                 PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
2255                 return;
2256         }
2257         pwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
2258         pwd_set(pdp, NULL);
2259         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
2260         pwd_drop(pwd);
2261
2262         PWDDESC_LOCK_DESTROY(pdp);
2263         free(pdp, M_PWDDESC);
2264 }
2265
2266 /*
2267  * Share a filedesc structure.
2268  */
2269 struct filedesc *
2270 fdshare(struct filedesc *fdp)
2271 {
2272
2273         refcount_acquire(&fdp->fd_refcnt);
2274         return (fdp);
2275 }
2276
2277 /*
2278  * Share a pwddesc structure.
2279  */
2280 struct pwddesc *
2281 pdshare(struct pwddesc *pdp)
2282 {
2283         refcount_acquire(&pdp->pd_refcount);
2284         return (pdp);
2285 }
2286
2287 /*
2288  * Unshare a filedesc structure, if necessary by making a copy
2289  */
2290 void
2291 fdunshare(struct thread *td)
2292 {
2293         struct filedesc *tmp;
2294         struct proc *p = td->td_proc;
2295
2296         if (refcount_load(&p->p_fd->fd_refcnt) == 1)
2297                 return;
2298
2299         tmp = fdcopy(p->p_fd);
2300         fdescfree(td);
2301         p->p_fd = tmp;
2302 }
2303
2304 /*
2305  * Unshare a pwddesc structure.
2306  */
2307 void
2308 pdunshare(struct thread *td)
2309 {
2310         struct pwddesc *pdp;
2311         struct proc *p;
2312
2313         p = td->td_proc;
2314         /* Not shared. */
2315         if (p->p_pd->pd_refcount == 1)
2316                 return;
2317
2318         pdp = pdcopy(p->p_pd);
2319         pdescfree(td);
2320         p->p_pd = pdp;
2321 }
2322
2323 void
2324 fdinstall_remapped(struct thread *td, struct filedesc *fdp)
2325 {
2326
2327         fdescfree(td);
2328         td->td_proc->p_fd = fdp;
2329 }
2330
2331 /*
2332  * Copy a filedesc structure.  A NULL pointer in returns a NULL reference,
2333  * this is to ease callers, not catch errors.
2334  */
2335 struct filedesc *
2336 fdcopy(struct filedesc *fdp)
2337 {
2338         struct filedesc *newfdp;
2339         struct filedescent *nfde, *ofde;
2340         int i, lastfile;
2341
2342         MPASS(fdp != NULL);
2343
2344         newfdp = fdinit(fdp, true, &lastfile);
2345         /* copy all passable descriptors (i.e. not kqueue) */
2346         newfdp->fd_freefile = -1;
2347         for (i = 0; i <= lastfile; ++i) {
2348                 ofde = &fdp->fd_ofiles[i];
2349                 if (ofde->fde_file == NULL ||
2350                     (ofde->fde_file->f_ops->fo_flags & DFLAG_PASSABLE) == 0 ||
2351                     !fhold(ofde->fde_file)) {
2352                         if (newfdp->fd_freefile == -1)
2353                                 newfdp->fd_freefile = i;
2354                         continue;
2355                 }
2356                 nfde = &newfdp->fd_ofiles[i];
2357                 *nfde = *ofde;
2358                 filecaps_copy(&ofde->fde_caps, &nfde->fde_caps, true);
2359                 fdused_init(newfdp, i);
2360         }
2361         if (newfdp->fd_freefile == -1)
2362                 newfdp->fd_freefile = i;
2363         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2364         return (newfdp);
2365 }
2366
2367 /*
2368  * Copy a pwddesc structure.
2369  */
2370 struct pwddesc *
2371 pdcopy(struct pwddesc *pdp)
2372 {
2373         struct pwddesc *newpdp;
2374
2375         MPASS(pdp != NULL);
2376
2377         newpdp = pdinit(pdp, true);
2378         newpdp->pd_cmask = pdp->pd_cmask;
2379         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
2380         return (newpdp);
2381 }
2382
2383 /*
2384  * Copies a filedesc structure, while remapping all file descriptors
2385  * stored inside using a translation table.
2386  *
2387  * File descriptors are copied over to the new file descriptor table,
2388  * regardless of whether the close-on-exec flag is set.
2389  */
2390 int
2391 fdcopy_remapped(struct filedesc *fdp, const int *fds, size_t nfds,
2392     struct filedesc **ret)
2393 {
2394         struct filedesc *newfdp;
2395         struct filedescent *nfde, *ofde;
2396         int error, i, lastfile;
2397
2398         MPASS(fdp != NULL);
2399
2400         newfdp = fdinit(fdp, true, &lastfile);
2401         if (nfds > lastfile + 1) {
2402                 /* New table cannot be larger than the old one. */
2403                 error = E2BIG;
2404                 goto bad;
2405         }
2406         /* Copy all passable descriptors (i.e. not kqueue). */
2407         newfdp->fd_freefile = nfds;
2408         for (i = 0; i < nfds; ++i) {
2409                 if (fds[i] < 0 || fds[i] > lastfile) {
2410                         /* File descriptor out of bounds. */
2411                         error = EBADF;
2412                         goto bad;
2413                 }
2414                 ofde = &fdp->fd_ofiles[fds[i]];
2415                 if (ofde->fde_file == NULL) {
2416                         /* Unused file descriptor. */
2417                         error = EBADF;
2418                         goto bad;
2419                 }
2420                 if ((ofde->fde_file->f_ops->fo_flags & DFLAG_PASSABLE) == 0) {
2421                         /* File descriptor cannot be passed. */
2422                         error = EINVAL;
2423                         goto bad;
2424                 }
2425                 if (!fhold(ofde->fde_file)) {
2426                         error = EBADF;
2427                         goto bad;
2428                 }
2429                 nfde = &newfdp->fd_ofiles[i];
2430                 *nfde = *ofde;
2431                 filecaps_copy(&ofde->fde_caps, &nfde->fde_caps, true);
2432                 fdused_init(newfdp, i);
2433         }
2434         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2435         *ret = newfdp;
2436         return (0);
2437 bad:
2438         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2439         fdescfree_remapped(newfdp);
2440         return (error);
2441 }
2442
2443 /*
2444  * Clear POSIX style locks. This is only used when fdp looses a reference (i.e.
2445  * one of processes using it exits) and the table used to be shared.
2446  */
2447 static void
2448 fdclearlocks(struct thread *td)
2449 {
2450         struct filedesc *fdp;
2451         struct filedesc_to_leader *fdtol;
2452         struct flock lf;
2453         struct file *fp;
2454         struct proc *p;
2455         struct vnode *vp;
2456         int i, lastfile;
2457
2458         p = td->td_proc;
2459         fdp = p->p_fd;
2460         fdtol = p->p_fdtol;
2461         MPASS(fdtol != NULL);
2462
2463         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2464         KASSERT(fdtol->fdl_refcount > 0,
2465             ("filedesc_to_refcount botch: fdl_refcount=%d",
2466             fdtol->fdl_refcount));
2467         if (fdtol->fdl_refcount == 1 &&
2468             (p->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) != 0) {
2469                 lastfile = fdlastfile(fdp);
2470                 for (i = 0; i <= lastfile; i++) {
2471                         fp = fdp->fd_ofiles[i].fde_file;
2472                         if (fp == NULL || fp->f_type != DTYPE_VNODE ||
2473                             !fhold(fp))
2474                                 continue;
2475                         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2476                         lf.l_whence = SEEK_SET;
2477                         lf.l_start = 0;
2478                         lf.l_len = 0;
2479                         lf.l_type = F_UNLCK;
2480                         vp = fp->f_vnode;
2481                         (void) VOP_ADVLOCK(vp,
2482                             (caddr_t)p->p_leader, F_UNLCK,
2483                             &lf, F_POSIX);
2484                         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2485                         fdrop(fp, td);
2486                 }
2487         }
2488 retry:
2489         if (fdtol->fdl_refcount == 1) {
2490                 if (fdp->fd_holdleaderscount > 0 &&
2491                     (p->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) != 0) {
2492                         /*
2493                          * close() or kern_dup() has cleared a reference
2494                          * in a shared file descriptor table.
2495                          */
2496                         fdp->fd_holdleaderswakeup = 1;
2497                         sx_sleep(&fdp->fd_holdleaderscount,
2498                             FILEDESC_LOCK(fdp), PLOCK, "fdlhold", 0);
2499                         goto retry;
2500                 }
2501                 if (fdtol->fdl_holdcount > 0) {
2502                         /*
2503                          * Ensure that fdtol->fdl_leader remains
2504                          * valid in closef().
2505                          */
2506                         fdtol->fdl_wakeup = 1;
2507                         sx_sleep(fdtol, FILEDESC_LOCK(fdp), PLOCK,
2508                             "fdlhold", 0);
2509                         goto retry;
2510                 }
2511         }
2512         fdtol->fdl_refcount--;
2513         if (fdtol->fdl_refcount == 0 &&
2514             fdtol->fdl_holdcount == 0) {
2515                 fdtol->fdl_next->fdl_prev = fdtol->fdl_prev;
2516                 fdtol->fdl_prev->fdl_next = fdtol->fdl_next;
2517         } else
2518                 fdtol = NULL;
2519         p->p_fdtol = NULL;
2520         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2521         if (fdtol != NULL)
2522                 free(fdtol, M_FILEDESC_TO_LEADER);
2523 }
2524
2525 /*
2526  * Release a filedesc structure.
2527  */
2528 static void
2529 fdescfree_fds(struct thread *td, struct filedesc *fdp, bool needclose)
2530 {
2531         struct filedesc0 *fdp0;
2532         struct freetable *ft, *tft;
2533         struct filedescent *fde;
2534         struct file *fp;
2535         int i, lastfile;
2536
2537         KASSERT(refcount_load(&fdp->fd_refcnt) == 0,
2538             ("%s: fd table %p carries references", __func__, fdp));
2539
2540         /*
2541          * Serialize with threads iterating over the table, if any.
2542          */
2543         if (refcount_load(&fdp->fd_holdcnt) > 1) {
2544                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
2545                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2546         }
2547
2548         lastfile = fdlastfile_single(fdp);
2549         for (i = 0; i <= lastfile; i++) {
2550                 fde = &fdp->fd_ofiles[i];
2551                 fp = fde->fde_file;
2552                 if (fp != NULL) {
2553                         fdefree_last(fde);
2554                         if (needclose)
2555                                 (void) closef(fp, td);
2556                         else
2557                                 fdrop(fp, td);
2558                 }
2559         }
2560
2561         if (NDSLOTS(fdp->fd_nfiles) > NDSLOTS(NDFILE))
2562                 free(fdp->fd_map, M_FILEDESC);
2563         if (fdp->fd_nfiles > NDFILE)
2564                 free(fdp->fd_files, M_FILEDESC);
2565
2566         fdp0 = (struct filedesc0 *)fdp;
2567         SLIST_FOREACH_SAFE(ft, &fdp0->fd_free, ft_next, tft)
2568                 free(ft->ft_table, M_FILEDESC);
2569
2570         fddrop(fdp);
2571 }
2572
2573 void
2574 fdescfree(struct thread *td)
2575 {
2576         struct proc *p;
2577         struct filedesc *fdp;
2578
2579         p = td->td_proc;
2580         fdp = p->p_fd;
2581         MPASS(fdp != NULL);
2582
2583 #ifdef RACCT
2584         if (RACCT_ENABLED())
2585                 racct_set_unlocked(p, RACCT_NOFILE, 0);
2586 #endif
2587
2588         if (p->p_fdtol != NULL)
2589                 fdclearlocks(td);
2590
2591         /*
2592          * Check fdhold for an explanation.
2593          */
2594         atomic_store_ptr(&p->p_fd, NULL);
2595         atomic_thread_fence_seq_cst();
2596         PROC_WAIT_UNLOCKED(p);
2597
2598         if (refcount_release(&fdp->fd_refcnt) == 0)
2599                 return;
2600
2601         fdescfree_fds(td, fdp, 1);
2602 }
2603
2604 void
2605 pdescfree(struct thread *td)
2606 {
2607         struct proc *p;
2608         struct pwddesc *pdp;
2609
2610         p = td->td_proc;
2611         pdp = p->p_pd;
2612         MPASS(pdp != NULL);
2613
2614         /*
2615          * Check pdhold for an explanation.
2616          */
2617         atomic_store_ptr(&p->p_pd, NULL);
2618         atomic_thread_fence_seq_cst();
2619         PROC_WAIT_UNLOCKED(p);
2620
2621         pddrop(pdp);
2622 }
2623
2624 void
2625 fdescfree_remapped(struct filedesc *fdp)
2626 {
2627 #ifdef INVARIANTS
2628         /* fdescfree_fds() asserts that fd_refcnt == 0. */
2629         if (!refcount_release(&fdp->fd_refcnt))
2630                 panic("%s: fd table %p has extra references", __func__, fdp);
2631 #endif
2632         fdescfree_fds(curthread, fdp, 0);
2633 }
2634
2635 /*
2636  * For setugid programs, we don't want to people to use that setugidness
2637  * to generate error messages which write to a file which otherwise would
2638  * otherwise be off-limits to the process.  We check for filesystems where
2639  * the vnode can change out from under us after execve (like [lin]procfs).
2640  *
2641  * Since fdsetugidsafety calls this only for fd 0, 1 and 2, this check is
2642  * sufficient.  We also don't check for setugidness since we know we are.
2643  */
2644 static bool
2645 is_unsafe(struct file *fp)
2646 {
2647         struct vnode *vp;
2648
2649         if (fp->f_type != DTYPE_VNODE)
2650                 return (false);
2651
2652         vp = fp->f_vnode;
2653         return ((vp->v_vflag & VV_PROCDEP) != 0);
2654 }
2655
2656 /*
2657  * Make this setguid thing safe, if at all possible.
2658  */
2659 void
2660 fdsetugidsafety(struct thread *td)
2661 {
2662         struct filedesc *fdp;
2663         struct file *fp;
2664         int i;
2665
2666         fdp = td->td_proc->p_fd;
2667         KASSERT(refcount_load(&fdp->fd_refcnt) == 1,
2668             ("the fdtable should not be shared"));
2669         MPASS(fdp->fd_nfiles >= 3);
2670         for (i = 0; i <= 2; i++) {
2671                 fp = fdp->fd_ofiles[i].fde_file;
2672                 if (fp != NULL && is_unsafe(fp)) {
2673                         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2674                         knote_fdclose(td, i);
2675                         /*
2676                          * NULL-out descriptor prior to close to avoid
2677                          * a race while close blocks.
2678                          */
2679                         fdfree(fdp, i);
2680                         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2681                         (void) closef(fp, td);
2682                 }
2683         }
2684 }
2685
2686 /*
2687  * If a specific file object occupies a specific file descriptor, close the
2688  * file descriptor entry and drop a reference on the file object.  This is a
2689  * convenience function to handle a subsequent error in a function that calls
2690  * falloc() that handles the race that another thread might have closed the
2691  * file descriptor out from under the thread creating the file object.
2692  */
2693 void
2694 fdclose(struct thread *td, struct file *fp, int idx)
2695 {
2696         struct filedesc *fdp = td->td_proc->p_fd;
2697
2698         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2699         if (fdp->fd_ofiles[idx].fde_file == fp) {
2700                 fdfree(fdp, idx);
2701                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2702                 fdrop(fp, td);
2703         } else
2704                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2705 }
2706
2707 /*
2708  * Close any files on exec?
2709  */
2710 void
2711 fdcloseexec(struct thread *td)
2712 {
2713         struct filedesc *fdp;
2714         struct filedescent *fde;
2715         struct file *fp;
2716         int i, lastfile;
2717
2718         fdp = td->td_proc->p_fd;
2719         KASSERT(refcount_load(&fdp->fd_refcnt) == 1,
2720             ("the fdtable should not be shared"));
2721         lastfile = fdlastfile_single(fdp);
2722         for (i = 0; i <= lastfile; i++) {
2723                 fde = &fdp->fd_ofiles[i];
2724                 fp = fde->fde_file;
2725                 if (fp != NULL && (fp->f_type == DTYPE_MQUEUE ||
2726                     (fde->fde_flags & UF_EXCLOSE))) {
2727                         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2728                         fdfree(fdp, i);
2729                         (void) closefp(fdp, i, fp, td, false, false);
2730                         FILEDESC_UNLOCK_ASSERT(fdp);
2731                 }
2732         }
2733 }
2734
2735 /*
2736  * It is unsafe for set[ug]id processes to be started with file
2737  * descriptors 0..2 closed, as these descriptors are given implicit
2738  * significance in the Standard C library.  fdcheckstd() will create a
2739  * descriptor referencing /dev/null for each of stdin, stdout, and
2740  * stderr that is not already open.
2741  */
2742 int
2743 fdcheckstd(struct thread *td)
2744 {
2745         struct filedesc *fdp;
2746         register_t save;
2747         int i, error, devnull;
2748
2749         fdp = td->td_proc->p_fd;
2750         KASSERT(refcount_load(&fdp->fd_refcnt) == 1,
2751             ("the fdtable should not be shared"));
2752         MPASS(fdp->fd_nfiles >= 3);
2753         devnull = -1;
2754         for (i = 0; i <= 2; i++) {
2755                 if (fdp->fd_ofiles[i].fde_file != NULL)
2756                         continue;
2757
2758                 save = td->td_retval[0];
2759                 if (devnull != -1) {
2760                         error = kern_dup(td, FDDUP_FIXED, 0, devnull, i);
2761                 } else {
2762                         error = kern_openat(td, AT_FDCWD, "/dev/null",
2763                             UIO_SYSSPACE, O_RDWR, 0);
2764                         if (error == 0) {
2765                                 devnull = td->td_retval[0];
2766                                 KASSERT(devnull == i, ("we didn't get our fd"));
2767                         }
2768                 }
2769                 td->td_retval[0] = save;
2770                 if (error != 0)
2771                         return (error);
2772         }
2773         return (0);
2774 }
2775
2776 /*
2777  * Internal form of close.  Decrement reference count on file structure.
2778  * Note: td may be NULL when closing a file that was being passed in a
2779  * message.
2780  */
2781 int
2782 closef(struct file *fp, struct thread *td)
2783 {
2784         struct vnode *vp;
2785         struct flock lf;
2786         struct filedesc_to_leader *fdtol;
2787         struct filedesc *fdp;
2788
2789         MPASS(td != NULL);
2790
2791         /*
2792          * POSIX record locking dictates that any close releases ALL
2793          * locks owned by this process.  This is handled by setting
2794          * a flag in the unlock to free ONLY locks obeying POSIX
2795          * semantics, and not to free BSD-style file locks.
2796          * If the descriptor was in a message, POSIX-style locks
2797          * aren't passed with the descriptor, and the thread pointer
2798          * will be NULL.  Callers should be careful only to pass a
2799          * NULL thread pointer when there really is no owning
2800          * context that might have locks, or the locks will be
2801          * leaked.
2802          */
2803         if (fp->f_type == DTYPE_VNODE) {
2804                 vp = fp->f_vnode;
2805                 if ((td->td_proc->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) != 0) {
2806                         lf.l_whence = SEEK_SET;
2807                         lf.l_start = 0;
2808                         lf.l_len = 0;
2809                         lf.l_type = F_UNLCK;
2810                         (void) VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)td->td_proc->p_leader,
2811                             F_UNLCK, &lf, F_POSIX);
2812                 }
2813                 fdtol = td->td_proc->p_fdtol;
2814                 if (fdtol != NULL) {
2815                         /*
2816                          * Handle special case where file descriptor table is
2817                          * shared between multiple process leaders.
2818                          */
2819                         fdp = td->td_proc->p_fd;
2820                         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2821                         for (fdtol = fdtol->fdl_next;
2822                             fdtol != td->td_proc->p_fdtol;
2823                             fdtol = fdtol->fdl_next) {
2824                                 if ((fdtol->fdl_leader->p_flag &
2825                                     P_ADVLOCK) == 0)
2826                                         continue;
2827                                 fdtol->fdl_holdcount++;
2828                                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2829                                 lf.l_whence = SEEK_SET;
2830                                 lf.l_start = 0;
2831                                 lf.l_len = 0;
2832                                 lf.l_type = F_UNLCK;
2833                                 vp = fp->f_vnode;
2834                                 (void) VOP_ADVLOCK(vp,
2835                                     (caddr_t)fdtol->fdl_leader, F_UNLCK, &lf,
2836                                     F_POSIX);
2837                                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
2838                                 fdtol->fdl_holdcount--;
2839                                 if (fdtol->fdl_holdcount == 0 &&
2840                                     fdtol->fdl_wakeup != 0) {
2841                                         fdtol->fdl_wakeup = 0;
2842                                         wakeup(fdtol);
2843                                 }
2844                         }
2845                         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2846                 }
2847         }
2848         return (fdrop_close(fp, td));
2849 }
2850
2851 /*
2852  * Hack for file descriptor passing code.
2853  */
2854 void
2855 closef_nothread(struct file *fp)
2856 {
2857
2858         fdrop(fp, NULL);
2859 }
2860
2861 /*
2862  * Initialize the file pointer with the specified properties.
2863  *
2864  * The ops are set with release semantics to be certain that the flags, type,
2865  * and data are visible when ops is.  This is to prevent ops methods from being
2866  * called with bad data.
2867  */
2868 void
2869 finit(struct file *fp, u_int flag, short type, void *data, struct fileops *ops)
2870 {
2871         fp->f_data = data;
2872         fp->f_flag = flag;
2873         fp->f_type = type;
2874         atomic_store_rel_ptr((volatile uintptr_t *)&fp->f_ops, (uintptr_t)ops);
2875 }
2876
2877 void
2878 finit_vnode(struct file *fp, u_int flag, void *data, struct fileops *ops)
2879 {
2880         fp->f_seqcount[UIO_READ] = 1;
2881         fp->f_seqcount[UIO_WRITE] = 1;
2882         finit(fp, (flag & FMASK) | (fp->f_flag & FHASLOCK), DTYPE_VNODE,
2883             data, ops);
2884 }
2885
2886 int
2887 fget_cap_locked(struct filedesc *fdp, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
2888     struct file **fpp, struct filecaps *havecapsp)
2889 {
2890         struct filedescent *fde;
2891         int error;
2892
2893         FILEDESC_LOCK_ASSERT(fdp);
2894
2895         fde = fdeget_locked(fdp, fd);
2896         if (fde == NULL) {
2897                 error = EBADF;
2898                 goto out;
2899         }
2900
2901 #ifdef CAPABILITIES
2902         error = cap_check(cap_rights_fde_inline(fde), needrightsp);
2903         if (error != 0)
2904                 goto out;
2905 #endif
2906
2907         if (havecapsp != NULL)
2908                 filecaps_copy(&fde->fde_caps, havecapsp, true);
2909
2910         *fpp = fde->fde_file;
2911
2912         error = 0;
2913 out:
2914         return (error);
2915 }
2916
2917 int
2918 fget_cap(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
2919     struct file **fpp, struct filecaps *havecapsp)
2920 {
2921         struct filedesc *fdp = td->td_proc->p_fd;
2922         int error;
2923 #ifndef CAPABILITIES
2924         error = fget_unlocked(fdp, fd, needrightsp, fpp);
2925         if (havecapsp != NULL && error == 0)
2926                 filecaps_fill(havecapsp);
2927 #else
2928         struct file *fp;
2929         seqc_t seq;
2930
2931         *fpp = NULL;
2932         for (;;) {
2933                 error = fget_unlocked_seq(fdp, fd, needrightsp, &fp, &seq);
2934                 if (error != 0)
2935                         return (error);
2936
2937                 if (havecapsp != NULL) {
2938                         if (!filecaps_copy(&fdp->fd_ofiles[fd].fde_caps,
2939                             havecapsp, false)) {
2940                                 fdrop(fp, td);
2941                                 goto get_locked;
2942                         }
2943                 }
2944
2945                 if (!fd_modified(fdp, fd, seq))
2946                         break;
2947                 fdrop(fp, td);
2948         }
2949
2950         *fpp = fp;
2951         return (0);
2952
2953 get_locked:
2954         FILEDESC_SLOCK(fdp);
2955         error = fget_cap_locked(fdp, fd, needrightsp, fpp, havecapsp);
2956         if (error == 0 && !fhold(*fpp))
2957                 error = EBADF;
2958         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2959 #endif
2960         return (error);
2961 }
2962
2963 #ifdef CAPABILITIES
2964 int
2965 fgetvp_lookup_smr(int fd, struct nameidata *ndp, struct vnode **vpp, bool *fsearch)
2966 {
2967         const struct filedescent *fde;
2968         const struct fdescenttbl *fdt;
2969         struct filedesc *fdp;
2970         struct file *fp;
2971         struct vnode *vp;
2972         const cap_rights_t *haverights;
2973         cap_rights_t rights;
2974         seqc_t seq;
2975
2976         VFS_SMR_ASSERT_ENTERED();
2977
2978         rights = *ndp->ni_rightsneeded;
2979         cap_rights_set_one(&rights, CAP_LOOKUP);
2980
2981         fdp = curproc->p_fd;
2982         fdt = fdp->fd_files;
2983         if (__predict_false((u_int)fd >= fdt->fdt_nfiles))
2984                 return (EBADF);
2985         seq = seqc_read_notmodify(fd_seqc(fdt, fd));
2986         fde = &fdt->fdt_ofiles[fd];
2987         haverights = cap_rights_fde_inline(fde);
2988         fp = fde->fde_file;
2989         if (__predict_false(fp == NULL))
2990                 return (EAGAIN);
2991         if (__predict_false(cap_check_inline_transient(haverights, &rights)))
2992                 return (EAGAIN);
2993         *fsearch = ((fp->f_flag & FSEARCH) != 0);
2994         vp = fp->f_vnode;
2995         if (__predict_false(vp == NULL || vp->v_type != VDIR)) {
2996                 return (EAGAIN);
2997         }
2998         if (!filecaps_copy(&fde->fde_caps, &ndp->ni_filecaps, false)) {
2999                 return (EAGAIN);
3000         }
3001         /*
3002          * Use an acquire barrier to force re-reading of fdt so it is
3003          * refreshed for verification.
3004          */
3005         atomic_thread_fence_acq();
3006         fdt = fdp->fd_files;
3007         if (__predict_false(!seqc_consistent_nomb(fd_seqc(fdt, fd), seq)))
3008                 return (EAGAIN);
3009         /*
3010          * If file descriptor doesn't have all rights,
3011          * all lookups relative to it must also be
3012          * strictly relative.
3013          *
3014          * Not yet supported by fast path.
3015          */
3016         CAP_ALL(&rights);
3017         if (!cap_rights_contains(&ndp->ni_filecaps.fc_rights, &rights) ||
3018             ndp->ni_filecaps.fc_fcntls != CAP_FCNTL_ALL ||
3019             ndp->ni_filecaps.fc_nioctls != -1) {
3020 #ifdef notyet
3021                 ndp->ni_lcf |= NI_LCF_STRICTRELATIVE;
3022 #else
3023                 return (EAGAIN);
3024 #endif
3025         }
3026         *vpp = vp;
3027         return (0);
3028 }
3029 #else
3030 int
3031 fgetvp_lookup_smr(int fd, struct nameidata *ndp, struct vnode **vpp, bool *fsearch)
3032 {
3033         const struct fdescenttbl *fdt;
3034         struct filedesc *fdp;
3035         struct file *fp;
3036         struct vnode *vp;
3037
3038         VFS_SMR_ASSERT_ENTERED();
3039
3040         fdp = curproc->p_fd;
3041         fdt = fdp->fd_files;
3042         if (__predict_false((u_int)fd >= fdt->fdt_nfiles))
3043                 return (EBADF);
3044         fp = fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file;
3045         if (__predict_false(fp == NULL))
3046                 return (EAGAIN);
3047         *fsearch = ((fp->f_flag & FSEARCH) != 0);
3048         vp = fp->f_vnode;
3049         if (__predict_false(vp == NULL || vp->v_type != VDIR)) {
3050                 return (EAGAIN);
3051         }
3052         /*
3053          * Use an acquire barrier to force re-reading of fdt so it is
3054          * refreshed for verification.
3055          */
3056         atomic_thread_fence_acq();
3057         fdt = fdp->fd_files;
3058         if (__predict_false(fp != fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file))
3059                 return (EAGAIN);
3060         filecaps_fill(&ndp->ni_filecaps);
3061         *vpp = vp;
3062         return (0);
3063 }
3064 #endif
3065
3066 int
3067 fget_unlocked_seq(struct filedesc *fdp, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
3068     struct file **fpp, seqc_t *seqp)
3069 {
3070 #ifdef CAPABILITIES
3071         const struct filedescent *fde;
3072 #endif
3073         const struct fdescenttbl *fdt;
3074         struct file *fp;
3075 #ifdef CAPABILITIES
3076         seqc_t seq;
3077         cap_rights_t haverights;
3078         int error;
3079 #endif
3080
3081         fdt = fdp->fd_files;
3082         if (__predict_false((u_int)fd >= fdt->fdt_nfiles))
3083                 return (EBADF);
3084         /*
3085          * Fetch the descriptor locklessly.  We avoid fdrop() races by
3086          * never raising a refcount above 0.  To accomplish this we have
3087          * to use a cmpset loop rather than an atomic_add.  The descriptor
3088          * must be re-verified once we acquire a reference to be certain
3089          * that the identity is still correct and we did not lose a race
3090          * due to preemption.
3091          */
3092         for (;;) {
3093 #ifdef CAPABILITIES
3094                 seq = seqc_read_notmodify(fd_seqc(fdt, fd));
3095                 fde = &fdt->fdt_ofiles[fd];
3096                 haverights = *cap_rights_fde_inline(fde);
3097                 fp = fde->fde_file;
3098                 if (!seqc_consistent(fd_seqc(fdt, fd), seq))
3099                         continue;
3100 #else
3101                 fp = fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file;
3102 #endif
3103                 if (fp == NULL)
3104                         return (EBADF);
3105 #ifdef CAPABILITIES
3106                 error = cap_check_inline(&haverights, needrightsp);
3107                 if (error != 0)
3108                         return (error);
3109 #endif
3110                 if (__predict_false(!refcount_acquire_if_not_zero(&fp->f_count))) {
3111                         /*
3112                          * Force a reload. Other thread could reallocate the
3113                          * table before this fd was closed, so it is possible
3114                          * that there is a stale fp pointer in cached version.
3115                          */
3116                         fdt = atomic_load_ptr(&fdp->fd_files);
3117                         continue;
3118                 }
3119                 /*
3120                  * Use an acquire barrier to force re-reading of fdt so it is
3121                  * refreshed for verification.
3122                  */
3123                 atomic_thread_fence_acq();
3124                 fdt = fdp->fd_files;
3125 #ifdef  CAPABILITIES
3126                 if (seqc_consistent_nomb(fd_seqc(fdt, fd), seq))
3127 #else
3128                 if (fp == fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file)
3129 #endif
3130                         break;
3131                 fdrop(fp, curthread);
3132         }
3133         *fpp = fp;
3134         if (seqp != NULL) {
3135 #ifdef CAPABILITIES
3136                 *seqp = seq;
3137 #endif
3138         }
3139         return (0);
3140 }
3141
3142 /*
3143  * See the comments in fget_unlocked_seq for an explanation of how this works.
3144  *
3145  * This is a simplified variant which bails out to the aforementioned routine
3146  * if anything goes wrong. In practice this only happens when userspace is
3147  * racing with itself.
3148  */
3149 int
3150 fget_unlocked(struct filedesc *fdp, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
3151     struct file **fpp)
3152 {
3153 #ifdef CAPABILITIES
3154         const struct filedescent *fde;
3155 #endif
3156         const struct fdescenttbl *fdt;
3157         struct file *fp;
3158 #ifdef CAPABILITIES
3159         seqc_t seq;
3160         const cap_rights_t *haverights;
3161 #endif
3162
3163         fdt = fdp->fd_files;
3164         if (__predict_false((u_int)fd >= fdt->fdt_nfiles))
3165                 return (EBADF);
3166 #ifdef CAPABILITIES
3167         seq = seqc_read_notmodify(fd_seqc(fdt, fd));
3168         fde = &fdt->fdt_ofiles[fd];
3169         haverights = cap_rights_fde_inline(fde);
3170         fp = fde->fde_file;
3171 #else
3172         fp = fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file;
3173 #endif
3174         if (__predict_false(fp == NULL))
3175                 goto out_fallback;
3176 #ifdef CAPABILITIES
3177         if (__predict_false(cap_check_inline_transient(haverights, needrightsp)))
3178                 goto out_fallback;
3179 #endif
3180         if (__predict_false(!refcount_acquire_if_not_zero(&fp->f_count)))
3181                 goto out_fallback;
3182
3183         /*
3184          * Use an acquire barrier to force re-reading of fdt so it is
3185          * refreshed for verification.
3186          */
3187         atomic_thread_fence_acq();
3188         fdt = fdp->fd_files;
3189 #ifdef  CAPABILITIES
3190         if (__predict_false(!seqc_consistent_nomb(fd_seqc(fdt, fd), seq)))
3191 #else
3192         if (__predict_false(fp != fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file))
3193 #endif
3194                 goto out_fdrop;
3195         *fpp = fp;
3196         return (0);
3197 out_fdrop:
3198         fdrop(fp, curthread);
3199 out_fallback:
3200         return (fget_unlocked_seq(fdp, fd, needrightsp, fpp, NULL));
3201 }
3202
3203 /*
3204  * Translate fd -> file when the caller guarantees the file descriptor table
3205  * can't be changed by others.
3206  *
3207  * Note this does not mean the file object itself is only visible to the caller,
3208  * merely that it wont disappear without having to be referenced.
3209  *
3210  * Must be paired with fput_only_user.
3211  */
3212 #ifdef  CAPABILITIES
3213 int
3214 fget_only_user(struct filedesc *fdp, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
3215     struct file **fpp)
3216 {
3217         const struct filedescent *fde;
3218         const struct fdescenttbl *fdt;
3219         const cap_rights_t *haverights;
3220         struct file *fp;
3221         int error;
3222
3223         MPASS(FILEDESC_IS_ONLY_USER(fdp));
3224
3225         if (__predict_false(fd >= fdp->fd_nfiles))
3226                 return (EBADF);
3227
3228         fdt = fdp->fd_files;
3229         fde = &fdt->fdt_ofiles[fd];
3230         fp = fde->fde_file;
3231         if (__predict_false(fp == NULL))
3232                 return (EBADF);
3233         MPASS(refcount_load(&fp->f_count) > 0);
3234         haverights = cap_rights_fde_inline(fde);
3235         error = cap_check_inline(haverights, needrightsp);
3236         if (__predict_false(error != 0))
3237                 return (error);
3238         *fpp = fp;
3239         return (0);
3240 }
3241 #else
3242 int
3243 fget_only_user(struct filedesc *fdp, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
3244     struct file **fpp)
3245 {
3246         struct file *fp;
3247
3248         MPASS(FILEDESC_IS_ONLY_USER(fdp));
3249
3250         if (__predict_false(fd >= fdp->fd_nfiles))
3251                 return (EBADF);
3252
3253         fp = fdp->fd_ofiles[fd].fde_file;
3254         if (__predict_false(fp == NULL))
3255                 return (EBADF);
3256
3257         MPASS(refcount_load(&fp->f_count) > 0);
3258         *fpp = fp;
3259         return (0);
3260 }
3261 #endif
3262
3263 /*
3264  * Extract the file pointer associated with the specified descriptor for the
3265  * current user process.
3266  *
3267  * If the descriptor doesn't exist or doesn't match 'flags', EBADF is
3268  * returned.
3269  *
3270  * File's rights will be checked against the capability rights mask.
3271  *
3272  * If an error occurred the non-zero error is returned and *fpp is set to
3273  * NULL.  Otherwise *fpp is held and set and zero is returned.  Caller is
3274  * responsible for fdrop().
3275  */
3276 static __inline int
3277 _fget(struct thread *td, int fd, struct file **fpp, int flags,
3278     cap_rights_t *needrightsp)
3279 {
3280         struct filedesc *fdp;
3281         struct file *fp;
3282         int error;
3283
3284         *fpp = NULL;
3285         fdp = td->td_proc->p_fd;
3286         error = fget_unlocked(fdp, fd, needrightsp, &fp);
3287         if (__predict_false(error != 0))
3288                 return (error);
3289         if (__predict_false(fp->f_ops == &badfileops)) {
3290                 fdrop(fp, td);
3291                 return (EBADF);
3292         }
3293
3294         /*
3295          * FREAD and FWRITE failure return EBADF as per POSIX.
3296          */
3297         error = 0;
3298         switch (flags) {
3299         case FREAD:
3300         case FWRITE:
3301                 if ((fp->f_flag & flags) == 0)
3302                         error = EBADF;
3303                 break;
3304         case FEXEC:
3305                 if ((fp->f_flag & (FREAD | FEXEC)) == 0 ||
3306                     ((fp->f_flag & FWRITE) != 0))
3307                         error = EBADF;
3308                 break;
3309         case 0:
3310                 break;
3311         default:
3312                 KASSERT(0, ("wrong flags"));
3313         }
3314
3315         if (error != 0) {
3316                 fdrop(fp, td);
3317                 return (error);
3318         }
3319
3320         *fpp = fp;
3321         return (0);
3322 }
3323
3324 int
3325 fget(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct file **fpp)
3326 {
3327
3328         return (_fget(td, fd, fpp, 0, rightsp));
3329 }
3330
3331 int
3332 fget_mmap(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, vm_prot_t *maxprotp,
3333     struct file **fpp)
3334 {
3335         int error;
3336 #ifndef CAPABILITIES
3337         error = _fget(td, fd, fpp, 0, rightsp);
3338         if (maxprotp != NULL)
3339                 *maxprotp = VM_PROT_ALL;
3340         return (error);
3341 #else
3342         cap_rights_t fdrights;
3343         struct filedesc *fdp;
3344         struct file *fp;
3345         seqc_t seq;
3346
3347         *fpp = NULL;
3348         fdp = td->td_proc->p_fd;
3349         MPASS(cap_rights_is_set(rightsp, CAP_MMAP));
3350         for (;;) {
3351                 error = fget_unlocked_seq(fdp, fd, rightsp, &fp, &seq);
3352                 if (__predict_false(error != 0))
3353                         return (error);
3354                 if (__predict_false(fp->f_ops == &badfileops)) {
3355                         fdrop(fp, td);
3356                         return (EBADF);
3357                 }
3358                 if (maxprotp != NULL)
3359                         fdrights = *cap_rights(fdp, fd);
3360                 if (!fd_modified(fdp, fd, seq))
3361                         break;
3362                 fdrop(fp, td);
3363         }
3364
3365         /*
3366          * If requested, convert capability rights to access flags.
3367          */
3368         if (maxprotp != NULL)
3369                 *maxprotp = cap_rights_to_vmprot(&fdrights);
3370         *fpp = fp;
3371         return (0);
3372 #endif
3373 }
3374
3375 int
3376 fget_read(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct file **fpp)
3377 {
3378
3379         return (_fget(td, fd, fpp, FREAD, rightsp));
3380 }
3381
3382 int
3383 fget_write(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct file **fpp)
3384 {
3385
3386         return (_fget(td, fd, fpp, FWRITE, rightsp));
3387 }
3388
3389 int
3390 fget_fcntl(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, int needfcntl,
3391     struct file **fpp)
3392 {
3393         struct filedesc *fdp = td->td_proc->p_fd;
3394 #ifndef CAPABILITIES
3395         return (fget_unlocked(fdp, fd, rightsp, fpp));
3396 #else
3397         struct file *fp;
3398         int error;
3399         seqc_t seq;
3400
3401         *fpp = NULL;
3402         MPASS(cap_rights_is_set(rightsp, CAP_FCNTL));
3403         for (;;) {
3404                 error = fget_unlocked_seq(fdp, fd, rightsp, &fp, &seq);
3405                 if (error != 0)
3406                         return (error);
3407                 error = cap_fcntl_check(fdp, fd, needfcntl);
3408                 if (!fd_modified(fdp, fd, seq))
3409                         break;
3410                 fdrop(fp, td);
3411         }
3412         if (error != 0) {
3413                 fdrop(fp, td);
3414                 return (error);
3415         }
3416         *fpp = fp;
3417         return (0);
3418 #endif
3419 }
3420
3421 /*
3422  * Like fget() but loads the underlying vnode, or returns an error if the
3423  * descriptor does not represent a vnode.  Note that pipes use vnodes but
3424  * never have VM objects.  The returned vnode will be vref()'d.
3425  *
3426  * XXX: what about the unused flags ?
3427  */
3428 static __inline int
3429 _fgetvp(struct thread *td, int fd, int flags, cap_rights_t *needrightsp,
3430     struct vnode **vpp)
3431 {
3432         struct file *fp;
3433         int error;
3434
3435         *vpp = NULL;
3436         error = _fget(td, fd, &fp, flags, needrightsp);
3437         if (error != 0)
3438                 return (error);
3439         if (fp->f_vnode == NULL) {
3440                 error = EINVAL;
3441         } else {
3442                 *vpp = fp->f_vnode;
3443                 vref(*vpp);
3444         }
3445         fdrop(fp, td);
3446
3447         return (error);
3448 }
3449
3450 int
3451 fgetvp(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct vnode **vpp)
3452 {
3453
3454         return (_fgetvp(td, fd, 0, rightsp, vpp));
3455 }
3456
3457 int
3458 fgetvp_rights(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
3459     struct filecaps *havecaps, struct vnode **vpp)
3460 {
3461         struct filecaps caps;
3462         struct file *fp;
3463         int error;
3464
3465         error = fget_cap(td, fd, needrightsp, &fp, &caps);
3466         if (error != 0)
3467                 return (error);
3468         if (fp->f_ops == &badfileops) {
3469                 error = EBADF;
3470                 goto out;
3471         }
3472         if (fp->f_vnode == NULL) {
3473                 error = EINVAL;
3474                 goto out;
3475         }
3476
3477         *havecaps = caps;
3478         *vpp = fp->f_vnode;
3479         vref(*vpp);
3480         fdrop(fp, td);
3481
3482         return (0);
3483 out:
3484         filecaps_free(&caps);
3485         fdrop(fp, td);
3486         return (error);
3487 }
3488
3489 int
3490 fgetvp_read(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct vnode **vpp)
3491 {
3492
3493         return (_fgetvp(td, fd, FREAD, rightsp, vpp));
3494 }
3495
3496 int
3497 fgetvp_exec(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct vnode **vpp)
3498 {
3499
3500         return (_fgetvp(td, fd, FEXEC, rightsp, vpp));
3501 }
3502
3503 #ifdef notyet
3504 int
3505 fgetvp_write(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp,
3506     struct vnode **vpp)
3507 {
3508
3509         return (_fgetvp(td, fd, FWRITE, rightsp, vpp));
3510 }
3511 #endif
3512
3513 /*
3514  * Handle the last reference to a file being closed.
3515  *
3516  * Without the noinline attribute clang keeps inlining the func thorough this
3517  * file when fdrop is used.
3518  */
3519 int __noinline
3520 _fdrop(struct file *fp, struct thread *td)
3521 {
3522         int error;
3523 #ifdef INVARIANTS
3524         int count;
3525
3526         count = refcount_load(&fp->f_count);
3527         if (count != 0)
3528                 panic("fdrop: fp %p count %d", fp, count);
3529 #endif
3530         error = fo_close(fp, td);
3531         atomic_subtract_int(&openfiles, 1);
3532         crfree(fp->f_cred);
3533         free(fp->f_advice, M_FADVISE);
3534         uma_zfree(file_zone, fp);
3535
3536         return (error);
3537 }
3538
3539 /*
3540  * Apply an advisory lock on a file descriptor.
3541  *
3542  * Just attempt to get a record lock of the requested type on the entire file
3543  * (l_whence = SEEK_SET, l_start = 0, l_len = 0).
3544  */
3545 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
3546 struct flock_args {
3547         int     fd;
3548         int     how;
3549 };
3550 #endif
3551 /* ARGSUSED */
3552 int
3553 sys_flock(struct thread *td, struct flock_args *uap)
3554 {
3555         struct file *fp;
3556         struct vnode *vp;
3557         struct flock lf;
3558         int error;
3559
3560         error = fget(td, uap->fd, &cap_flock_rights, &fp);
3561         if (error != 0)
3562                 return (error);
3563         error = EOPNOTSUPP;
3564         if (fp->f_type != DTYPE_VNODE && fp->f_type != DTYPE_FIFO) {
3565                 goto done;
3566         }
3567         if (fp->f_ops == &path_fileops) {
3568                 goto done;
3569         }
3570
3571         error = 0;
3572         vp = fp->f_vnode;
3573         lf.l_whence = SEEK_SET;
3574         lf.l_start = 0;
3575         lf.l_len = 0;
3576         if (uap->how & LOCK_UN) {
3577                 lf.l_type = F_UNLCK;
3578                 atomic_clear_int(&fp->f_flag, FHASLOCK);
3579                 error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_UNLCK, &lf, F_FLOCK);
3580                 goto done;
3581         }
3582         if (uap->how & LOCK_EX)
3583                 lf.l_type = F_WRLCK;
3584         else if (uap->how & LOCK_SH)
3585                 lf.l_type = F_RDLCK;
3586         else {
3587                 error = EBADF;
3588                 goto done;
3589         }
3590         atomic_set_int(&fp->f_flag, FHASLOCK);
3591         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_SETLK, &lf,
3592             (uap->how & LOCK_NB) ? F_FLOCK : F_FLOCK | F_WAIT);
3593 done:
3594         fdrop(fp, td);
3595         return (error);
3596 }
3597 /*
3598  * Duplicate the specified descriptor to a free descriptor.
3599  */
3600 int
3601 dupfdopen(struct thread *td, struct filedesc *fdp, int dfd, int mode,
3602     int openerror, int *indxp)
3603 {
3604         struct filedescent *newfde, *oldfde;
3605         struct file *fp;
3606         u_long *ioctls;
3607         int error, indx;
3608
3609         KASSERT(openerror == ENODEV || openerror == ENXIO,
3610             ("unexpected error %d in %s", openerror, __func__));
3611
3612         /*
3613          * If the to-be-dup'd fd number is greater than the allowed number
3614          * of file descriptors, or the fd to be dup'd has already been
3615          * closed, then reject.
3616          */
3617         FILEDESC_XLOCK(fdp);
3618         if ((fp = fget_locked(fdp, dfd)) == NULL) {
3619                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3620                 return (EBADF);
3621         }
3622
3623         error = fdalloc(td, 0, &indx);
3624         if (error != 0) {
3625                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3626                 return (error);
3627         }
3628
3629         /*
3630          * There are two cases of interest here.
3631          *
3632          * For ENODEV simply dup (dfd) to file descriptor (indx) and return.
3633          *
3634          * For ENXIO steal away the file structure from (dfd) and store it in
3635          * (indx).  (dfd) is effectively closed by this operation.
3636          */
3637         switch (openerror) {
3638         case ENODEV:
3639                 /*
3640                  * Check that the mode the file is being opened for is a
3641                  * subset of the mode of the existing descriptor.
3642                  */
3643                 if (((mode & (FREAD|FWRITE)) | fp->f_flag) != fp->f_flag) {
3644                         fdunused(fdp, indx);
3645                         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3646                         return (EACCES);
3647                 }
3648                 if (!fhold(fp)) {
3649                         fdunused(fdp, indx);
3650                         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3651                         return (EBADF);
3652                 }
3653                 newfde = &fdp->fd_ofiles[indx];
3654                 oldfde = &fdp->fd_ofiles[dfd];
3655                 ioctls = filecaps_copy_prep(&oldfde->fde_caps);
3656 #ifdef CAPABILITIES
3657                 seqc_write_begin(&newfde->fde_seqc);
3658 #endif
3659                 memcpy(newfde, oldfde, fde_change_size);
3660                 filecaps_copy_finish(&oldfde->fde_caps, &newfde->fde_caps,
3661                     ioctls);
3662 #ifdef CAPABILITIES
3663                 seqc_write_end(&newfde->fde_seqc);
3664 #endif
3665                 break;
3666         case ENXIO:
3667                 /*
3668                  * Steal away the file pointer from dfd and stuff it into indx.
3669                  */
3670                 newfde = &fdp->fd_ofiles[indx];
3671                 oldfde = &fdp->fd_ofiles[dfd];
3672 #ifdef CAPABILITIES
3673                 seqc_write_begin(&newfde->fde_seqc);
3674 #endif
3675                 memcpy(newfde, oldfde, fde_change_size);
3676                 oldfde->fde_file = NULL;
3677                 fdunused(fdp, dfd);
3678 #ifdef CAPABILITIES
3679                 seqc_write_end(&newfde->fde_seqc);
3680 #endif
3681                 break;
3682         }
3683         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3684         *indxp = indx;
3685         return (0);
3686 }
3687
3688 /*
3689  * This sysctl determines if we will allow a process to chroot(2) if it
3690  * has a directory open:
3691  *      0: disallowed for all processes.
3692  *      1: allowed for processes that were not already chroot(2)'ed.
3693  *      2: allowed for all processes.
3694  */
3695
3696 static int chroot_allow_open_directories = 1;
3697
3698 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, chroot_allow_open_directories, CTLFLAG_RW,
3699     &chroot_allow_open_directories, 0,
3700     "Allow a process to chroot(2) if it has a directory open");
3701
3702 /*
3703  * Helper function for raised chroot(2) security function:  Refuse if
3704  * any filedescriptors are open directories.
3705  */
3706 static int
3707 chroot_refuse_vdir_fds(struct filedesc *fdp)
3708 {
3709         struct vnode *vp;
3710         struct file *fp;
3711         int fd, lastfile;
3712
3713         FILEDESC_LOCK_ASSERT(fdp);
3714
3715         lastfile = fdlastfile(fdp);
3716         for (fd = 0; fd <= lastfile; fd++) {
3717                 fp = fget_locked(fdp, fd);
3718                 if (fp == NULL)
3719                         continue;
3720                 if (fp->f_type == DTYPE_VNODE) {
3721                         vp = fp->f_vnode;
3722                         if (vp->v_type == VDIR)
3723                                 return (EPERM);
3724                 }
3725         }
3726         return (0);
3727 }
3728
3729 static void
3730 pwd_fill(struct pwd *oldpwd, struct pwd *newpwd)
3731 {
3732
3733         if (newpwd->pwd_cdir == NULL && oldpwd->pwd_cdir != NULL) {
3734                 vrefact(oldpwd->pwd_cdir);
3735                 newpwd->pwd_cdir = oldpwd->pwd_cdir;
3736         }
3737
3738         if (newpwd->pwd_rdir == NULL && oldpwd->pwd_rdir != NULL) {
3739                 vrefact(oldpwd->pwd_rdir);
3740                 newpwd->pwd_rdir = oldpwd->pwd_rdir;
3741         }
3742
3743         if (newpwd->pwd_jdir == NULL && oldpwd->pwd_jdir != NULL) {
3744                 vrefact(oldpwd->pwd_jdir);
3745                 newpwd->pwd_jdir = oldpwd->pwd_jdir;
3746         }
3747 }
3748
3749 struct pwd *
3750 pwd_hold_pwddesc(struct pwddesc *pdp)
3751 {
3752         struct pwd *pwd;
3753
3754         PWDDESC_ASSERT_XLOCKED(pdp);
3755         pwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3756         if (pwd != NULL)
3757                 refcount_acquire(&pwd->pwd_refcount);
3758         return (pwd);
3759 }
3760
3761 bool
3762 pwd_hold_smr(struct pwd *pwd)
3763 {
3764
3765         MPASS(pwd != NULL);
3766         if (__predict_true(refcount_acquire_if_not_zero(&pwd->pwd_refcount))) {
3767                 return (true);
3768         }
3769         return (false);
3770 }
3771
3772 struct pwd *
3773 pwd_hold(struct thread *td)
3774 {
3775         struct pwddesc *pdp;
3776         struct pwd *pwd;
3777
3778         pdp = td->td_proc->p_pd;
3779
3780         vfs_smr_enter();
3781         pwd = vfs_smr_entered_load(&pdp->pd_pwd);
3782         if (pwd_hold_smr(pwd)) {
3783                 vfs_smr_exit();
3784                 return (pwd);
3785         }
3786         vfs_smr_exit();
3787         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3788         pwd = pwd_hold_pwddesc(pdp);
3789         MPASS(pwd != NULL);
3790         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3791         return (pwd);
3792 }
3793
3794 struct pwd *
3795 pwd_hold_proc(struct proc *p)
3796 {
3797         struct pwddesc *pdp;
3798         struct pwd *pwd;
3799
3800         PROC_ASSERT_HELD(p);
3801         PROC_LOCK(p);
3802         pdp = pdhold(p);
3803         MPASS(pdp != NULL);
3804         PROC_UNLOCK(p);
3805
3806         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3807         pwd = pwd_hold_pwddesc(pdp);
3808         MPASS(pwd != NULL);
3809         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3810         pddrop(pdp);
3811         return (pwd);
3812 }
3813
3814 static struct pwd *
3815 pwd_alloc(void)
3816 {
3817         struct pwd *pwd;
3818
3819         pwd = uma_zalloc_smr(pwd_zone, M_WAITOK);
3820         bzero(pwd, sizeof(*pwd));
3821         refcount_init(&pwd->pwd_refcount, 1);
3822         return (pwd);
3823 }
3824
3825 void
3826 pwd_drop(struct pwd *pwd)
3827 {
3828
3829         if (!refcount_release(&pwd->pwd_refcount))
3830                 return;
3831
3832         if (pwd->pwd_cdir != NULL)
3833                 vrele(pwd->pwd_cdir);
3834         if (pwd->pwd_rdir != NULL)
3835                 vrele(pwd->pwd_rdir);
3836         if (pwd->pwd_jdir != NULL)
3837                 vrele(pwd->pwd_jdir);
3838         uma_zfree_smr(pwd_zone, pwd);
3839 }
3840
3841 /*
3842 * The caller is responsible for invoking priv_check() and
3843 * mac_vnode_check_chroot() to authorize this operation.
3844 */
3845 int
3846 pwd_chroot(struct thread *td, struct vnode *vp)
3847 {
3848         struct pwddesc *pdp;
3849         struct filedesc *fdp;
3850         struct pwd *newpwd, *oldpwd;
3851         int error;
3852
3853         fdp = td->td_proc->p_fd;
3854         pdp = td->td_proc->p_pd;
3855         newpwd = pwd_alloc();
3856         FILEDESC_SLOCK(fdp);
3857         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3858         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3859         if (chroot_allow_open_directories == 0 ||
3860             (chroot_allow_open_directories == 1 &&
3861             oldpwd->pwd_rdir != rootvnode)) {
3862                 error = chroot_refuse_vdir_fds(fdp);
3863                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
3864                 if (error != 0) {
3865                         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3866                         pwd_drop(newpwd);
3867                         return (error);
3868                 }
3869         } else {
3870                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
3871         }
3872
3873         vrefact(vp);
3874         newpwd->pwd_rdir = vp;
3875         if (oldpwd->pwd_jdir == NULL) {
3876                 vrefact(vp);
3877                 newpwd->pwd_jdir = vp;
3878         }
3879         pwd_fill(oldpwd, newpwd);
3880         pwd_set(pdp, newpwd);
3881         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3882         pwd_drop(oldpwd);
3883         return (0);
3884 }
3885
3886 void
3887 pwd_chdir(struct thread *td, struct vnode *vp)
3888 {
3889         struct pwddesc *pdp;
3890         struct pwd *newpwd, *oldpwd;
3891
3892         VNPASS(vp->v_usecount > 0, vp);
3893
3894         newpwd = pwd_alloc();
3895         pdp = td->td_proc->p_pd;
3896         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3897         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3898         newpwd->pwd_cdir = vp;
3899         pwd_fill(oldpwd, newpwd);
3900         pwd_set(pdp, newpwd);
3901         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3902         pwd_drop(oldpwd);
3903 }
3904
3905 /*
3906  * jail_attach(2) changes both root and working directories.
3907  */
3908 int
3909 pwd_chroot_chdir(struct thread *td, struct vnode *vp)
3910 {
3911         struct pwddesc *pdp;
3912         struct filedesc *fdp;
3913         struct pwd *newpwd, *oldpwd;
3914         int error;
3915
3916         fdp = td->td_proc->p_fd;
3917         pdp = td->td_proc->p_pd;
3918         newpwd = pwd_alloc();
3919         FILEDESC_SLOCK(fdp);
3920         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3921         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3922         error = chroot_refuse_vdir_fds(fdp);
3923         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
3924         if (error != 0) {
3925                 PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3926                 pwd_drop(newpwd);
3927                 return (error);
3928         }
3929
3930         vrefact(vp);
3931         newpwd->pwd_rdir = vp;
3932         vrefact(vp);
3933         newpwd->pwd_cdir = vp;
3934         if (oldpwd->pwd_jdir == NULL) {
3935                 vrefact(vp);
3936                 newpwd->pwd_jdir = vp;
3937         }
3938         pwd_fill(oldpwd, newpwd);
3939         pwd_set(pdp, newpwd);
3940         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3941         pwd_drop(oldpwd);
3942         return (0);
3943 }
3944
3945 void
3946 pwd_ensure_dirs(void)
3947 {
3948         struct pwddesc *pdp;
3949         struct pwd *oldpwd, *newpwd;
3950
3951         pdp = curproc->p_pd;
3952         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3953         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3954         if (oldpwd->pwd_cdir != NULL && oldpwd->pwd_rdir != NULL) {
3955                 PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3956                 return;
3957         }
3958         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3959
3960         newpwd = pwd_alloc();
3961         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3962         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3963         pwd_fill(oldpwd, newpwd);
3964         if (newpwd->pwd_cdir == NULL) {
3965                 vrefact(rootvnode);
3966                 newpwd->pwd_cdir = rootvnode;
3967         }
3968         if (newpwd->pwd_rdir == NULL) {
3969                 vrefact(rootvnode);
3970                 newpwd->pwd_rdir = rootvnode;
3971         }
3972         pwd_set(pdp, newpwd);
3973         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3974         pwd_drop(oldpwd);
3975 }
3976
3977 void
3978 pwd_set_rootvnode(void)
3979 {
3980         struct pwddesc *pdp;
3981         struct pwd *oldpwd, *newpwd;
3982
3983         pdp = curproc->p_pd;
3984
3985         newpwd = pwd_alloc();
3986         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3987         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3988         vrefact(rootvnode);
3989         newpwd->pwd_cdir = rootvnode;
3990         vrefact(rootvnode);
3991         newpwd->pwd_rdir = rootvnode;
3992         pwd_fill(oldpwd, newpwd);
3993         pwd_set(pdp, newpwd);
3994         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3995         pwd_drop(oldpwd);
3996 }
3997
3998 /*
3999  * Scan all active processes and prisons to see if any of them have a current
4000  * or root directory of `olddp'. If so, replace them with the new mount point.
4001  */
4002 void
4003 mountcheckdirs(struct vnode *olddp, struct vnode *newdp)
4004 {
4005         struct pwddesc *pdp;
4006         struct pwd *newpwd, *oldpwd;
4007         struct prison *pr;
4008         struct proc *p;
4009         int nrele;
4010
4011         if (vrefcnt(olddp) == 1)
4012                 return;
4013         nrele = 0;
4014         newpwd = pwd_alloc();
4015         sx_slock(&allproc_lock);
4016         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
4017                 PROC_LOCK(p);
4018                 pdp = pdhold(p);
4019                 PROC_UNLOCK(p);
4020                 if (pdp == NULL)
4021                         continue;
4022                 PWDDESC_XLOCK(pdp);
4023                 oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
4024                 if (oldpwd == NULL ||
4025                     (oldpwd->pwd_cdir != olddp &&
4026                     oldpwd->pwd_rdir != olddp &&
4027                     oldpwd->pwd_jdir != olddp)) {
4028                         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4029                         pddrop(pdp);
4030                         continue;
4031                 }
4032                 if (oldpwd->pwd_cdir == olddp) {
4033                         vrefact(newdp);
4034                         newpwd->pwd_cdir = newdp;
4035                 }
4036                 if (oldpwd->pwd_rdir == olddp) {
4037                         vrefact(newdp);
4038                         newpwd->pwd_rdir = newdp;
4039                 }
4040                 if (oldpwd->pwd_jdir == olddp) {
4041                         vrefact(newdp);
4042                         newpwd->pwd_jdir = newdp;
4043                 }
4044                 pwd_fill(oldpwd, newpwd);
4045                 pwd_set(pdp, newpwd);
4046                 PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4047                 pwd_drop(oldpwd);
4048                 pddrop(pdp);
4049                 newpwd = pwd_alloc();
4050         }
4051         sx_sunlock(&allproc_lock);
4052         pwd_drop(newpwd);
4053         if (rootvnode == olddp) {
4054                 vrefact(newdp);
4055                 rootvnode = newdp;
4056                 nrele++;
4057         }
4058         mtx_lock(&prison0.pr_mtx);
4059         if (prison0.pr_root == olddp) {
4060                 vrefact(newdp);
4061                 prison0.pr_root = newdp;
4062                 nrele++;
4063         }
4064         mtx_unlock(&prison0.pr_mtx);
4065         sx_slock(&allprison_lock);
4066         TAILQ_FOREACH(pr, &allprison, pr_list) {
4067                 mtx_lock(&pr->pr_mtx);
4068                 if (pr->pr_root == olddp) {
4069                         vrefact(newdp);
4070                         pr->pr_root = newdp;
4071                         nrele++;
4072                 }
4073                 mtx_unlock(&pr->pr_mtx);
4074         }
4075         sx_sunlock(&allprison_lock);
4076         while (nrele--)
4077                 vrele(olddp);
4078 }
4079
4080 struct filedesc_to_leader *
4081 filedesc_to_leader_alloc(struct filedesc_to_leader *old, struct filedesc *fdp, struct proc *leader)
4082 {
4083         struct filedesc_to_leader *fdtol;
4084
4085         fdtol = malloc(sizeof(struct filedesc_to_leader),
4086             M_FILEDESC_TO_LEADER, M_WAITOK);
4087         fdtol->fdl_refcount = 1;
4088         fdtol->fdl_holdcount = 0;
4089         fdtol->fdl_wakeup = 0;
4090         fdtol->fdl_leader = leader;
4091         if (old != NULL) {
4092                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
4093                 fdtol->fdl_next = old->fdl_next;
4094                 fdtol->fdl_prev = old;
4095                 old->fdl_next = fdtol;
4096                 fdtol->fdl_next->fdl_prev = fdtol;
4097                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
4098         } else {
4099                 fdtol->fdl_next = fdtol;
4100                 fdtol->fdl_prev = fdtol;
4101         }
4102         return (fdtol);
4103 }
4104
4105 static int
4106 sysctl_kern_proc_nfds(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
4107 {
4108         NDSLOTTYPE *map;
4109         struct filedesc *fdp;
4110         u_int namelen;
4111         int count, off, minoff;
4112
4113         namelen = arg2;
4114         if (namelen != 1)
4115                 return (EINVAL);
4116
4117         if (*(int *)arg1 != 0)
4118                 return (EINVAL);
4119
4120         fdp = curproc->p_fd;
4121         count = 0;
4122         FILEDESC_SLOCK(fdp);
4123         map = fdp->fd_map;
4124         off = NDSLOT(fdp->fd_nfiles - 1);
4125         for (minoff = NDSLOT(0); off >= minoff; --off)
4126                 count += bitcountl(map[off]);
4127         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
4128
4129         return (SYSCTL_OUT(req, &count, sizeof(count)));
4130 }
4131
4132 static SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_NFDS, nfds,
4133     CTLFLAG_RD|CTLFLAG_CAPRD|CTLFLAG_MPSAFE, sysctl_kern_proc_nfds,
4134     "Number of open file descriptors");
4135
4136 /*
4137  * Get file structures globally.
4138  */
4139 static int
4140 sysctl_kern_file(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
4141 {
4142         struct xfile xf;
4143         struct filedesc *fdp;
4144         struct file *fp;
4145         struct proc *p;
4146         int error, n, lastfile;
4147
4148         error = sysctl_wire_old_buffer(req, 0);
4149         if (error != 0)
4150                 return (error);
4151         if (req->oldptr == NULL) {
4152                 n = 0;
4153                 sx_slock(&allproc_lock);
4154                 FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
4155                         PROC_LOCK(p);
4156                         if (p->p_state == PRS_NEW) {
4157                                 PROC_UNLOCK(p);
4158                                 continue;
4159                         }
4160                         fdp = fdhold(p);
4161                         PROC_UNLOCK(p);
4162                         if (fdp == NULL)
4163                                 continue;
4164                         /* overestimates sparse tables. */
4165                         n += fdp->fd_nfiles;
4166                         fddrop(fdp);
4167                 }
4168                 sx_sunlock(&allproc_lock);
4169                 return (SYSCTL_OUT(req, 0, n * sizeof(xf)));
4170         }
4171         error = 0;
4172         bzero(&xf, sizeof(xf));
4173         xf.xf_size = sizeof(xf);
4174         sx_slock(&allproc_lock);
4175         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
4176                 PROC_LOCK(p);
4177                 if (p->p_state == PRS_NEW) {
4178                         PROC_UNLOCK(p);
4179                         continue;
4180                 }
4181                 if (p_cansee(req->td, p) != 0) {
4182                         PROC_UNLOCK(p);
4183                         continue;
4184                 }
4185                 xf.xf_pid = p->p_pid;
4186                 xf.xf_uid = p->p_ucred->cr_uid;
4187                 fdp = fdhold(p);
4188                 PROC_UNLOCK(p);
4189                 if (fdp == NULL)
4190                         continue;
4191                 FILEDESC_SLOCK(fdp);
4192                 lastfile = fdlastfile(fdp);
4193                 for (n = 0; refcount_load(&fdp->fd_refcnt) > 0 && n <= lastfile;
4194                     n++) {
4195                         if ((fp = fdp->fd_ofiles[n].fde_file) == NULL)
4196                                 continue;
4197                         xf.xf_fd = n;
4198                         xf.xf_file = (uintptr_t)fp;
4199                         xf.xf_data = (uintptr_t)fp->f_data;
4200                         xf.xf_vnode = (uintptr_t)fp->f_vnode;
4201                         xf.xf_type = (uintptr_t)fp->f_type;
4202                         xf.xf_count = refcount_load(&fp->f_count);
4203                         xf.xf_msgcount = 0;
4204                         xf.xf_offset = foffset_get(fp);
4205                         xf.xf_flag = fp->f_flag;
4206                         error = SYSCTL_OUT(req, &xf, sizeof(xf));
4207                         if (error)
4208                                 break;
4209                 }
4210                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
4211                 fddrop(fdp);
4212                 if (error)
4213                         break;
4214         }
4215         sx_sunlock(&allproc_lock);
4216         return (error);
4217 }
4218
4219 SYSCTL_PROC(_kern, KERN_FILE, file, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE,
4220     0, 0, sysctl_kern_file, "S,xfile", "Entire file table");
4221
4222 #ifdef KINFO_FILE_SIZE
4223 CTASSERT(sizeof(struct kinfo_file) == KINFO_FILE_SIZE);
4224 #endif
4225
4226 static int
4227 xlate_fflags(int fflags)
4228 {
4229         static const struct {
4230                 int     fflag;
4231                 int     kf_fflag;
4232         } fflags_table[] = {
4233                 { FAPPEND, KF_FLAG_APPEND },
4234                 { FASYNC, KF_FLAG_ASYNC },
4235                 { FFSYNC, KF_FLAG_FSYNC },
4236                 { FHASLOCK, KF_FLAG_HASLOCK },
4237                 { FNONBLOCK, KF_FLAG_NONBLOCK },
4238                 { FREAD, KF_FLAG_READ },
4239                 { FWRITE, KF_FLAG_WRITE },
4240                 { O_CREAT, KF_FLAG_CREAT },
4241                 { O_DIRECT, KF_FLAG_DIRECT },
4242                 { O_EXCL, KF_FLAG_EXCL },
4243                 { O_EXEC, KF_FLAG_EXEC },
4244                 { O_EXLOCK, KF_FLAG_EXLOCK },
4245                 { O_NOFOLLOW, KF_FLAG_NOFOLLOW },
4246                 { O_SHLOCK, KF_FLAG_SHLOCK },
4247                 { O_TRUNC, KF_FLAG_TRUNC }
4248         };
4249         unsigned int i;
4250         int kflags;
4251
4252         kflags = 0;
4253         for (i = 0; i < nitems(fflags_table); i++)
4254                 if (fflags & fflags_table[i].fflag)
4255                         kflags |=  fflags_table[i].kf_fflag;
4256         return (kflags);
4257 }
4258
4259 /* Trim unused data from kf_path by truncating the structure size. */
4260 void
4261 pack_kinfo(struct kinfo_file *kif)
4262 {
4263
4264         kif->kf_structsize = offsetof(struct kinfo_file, kf_path) +
4265             strlen(kif->kf_path) + 1;
4266         kif->kf_structsize = roundup(kif->kf_structsize, sizeof(uint64_t));
4267 }
4268
4269 static void
4270 export_file_to_kinfo(struct file *fp, int fd, cap_rights_t *rightsp,
4271     struct kinfo_file *kif, struct filedesc *fdp, int flags)
4272 {
4273         int error;
4274
4275         bzero(kif, sizeof(*kif));
4276
4277         /* Set a default type to allow for empty fill_kinfo() methods. */
4278         kif->kf_type = KF_TYPE_UNKNOWN;
4279         kif->kf_flags = xlate_fflags(fp->f_flag);
4280         if (rightsp != NULL)
4281                 kif->kf_cap_rights = *rightsp;
4282         else
4283                 cap_rights_init_zero(&kif->kf_cap_rights);
4284         kif->kf_fd = fd;
4285         kif->kf_ref_count = refcount_load(&fp->f_count);
4286         kif->kf_offset = foffset_get(fp);
4287
4288         /*
4289          * This may drop the filedesc lock, so the 'fp' cannot be
4290          * accessed after this call.
4291          */
4292         error = fo_fill_kinfo(fp, kif, fdp);
4293         if (error == 0)
4294                 kif->kf_status |= KF_ATTR_VALID;
4295         if ((flags & KERN_FILEDESC_PACK_KINFO) != 0)
4296                 pack_kinfo(kif);
4297         else
4298                 kif->kf_structsize = roundup2(sizeof(*kif), sizeof(uint64_t));
4299 }
4300
4301 static void
4302 export_vnode_to_kinfo(struct vnode *vp, int fd, int fflags,
4303     struct kinfo_file *kif, int flags)
4304 {
4305         int error;
4306
4307         bzero(kif, sizeof(*kif));
4308
4309         kif->kf_type = KF_TYPE_VNODE;
4310         error = vn_fill_kinfo_vnode(vp, kif);
4311         if (error == 0)
4312                 kif->kf_status |= KF_ATTR_VALID;
4313         kif->kf_flags = xlate_fflags(fflags);
4314         cap_rights_init_zero(&kif->kf_cap_rights);
4315         kif->kf_fd = fd;
4316         kif->kf_ref_count = -1;
4317         kif->kf_offset = -1;
4318         if ((flags & KERN_FILEDESC_PACK_KINFO) != 0)
4319                 pack_kinfo(kif);
4320         else
4321                 kif->kf_structsize = roundup2(sizeof(*kif), sizeof(uint64_t));
4322         vrele(vp);
4323 }
4324
4325 struct export_fd_buf {
4326         struct filedesc         *fdp;
4327         struct pwddesc  *pdp;
4328         struct sbuf             *sb;
4329         ssize_t                 remainder;
4330         struct kinfo_file       kif;
4331         int                     flags;
4332 };
4333
4334 static int
4335 export_kinfo_to_sb(struct export_fd_buf *efbuf)
4336 {
4337         struct kinfo_file *kif;
4338
4339         kif = &efbuf->kif;
4340         if (efbuf->remainder != -1) {
4341                 if (efbuf->remainder < kif->kf_structsize) {
4342                         /* Terminate export. */
4343                         efbuf->remainder = 0;
4344                         return (0);
4345                 }
4346                 efbuf->remainder -= kif->kf_structsize;
4347         }
4348         return (sbuf_bcat(efbuf->sb, kif, kif->kf_structsize) == 0 ? 0 : ENOMEM);
4349 }
4350
4351 static int
4352 export_file_to_sb(struct file *fp, int fd, cap_rights_t *rightsp,
4353     struct export_fd_buf *efbuf)
4354 {
4355         int error;
4356
4357         if (efbuf->remainder == 0)
4358                 return (0);
4359         export_file_to_kinfo(fp, fd, rightsp, &efbuf->kif, efbuf->fdp,
4360             efbuf->flags);
4361         FILEDESC_SUNLOCK(efbuf->fdp);
4362         error = export_kinfo_to_sb(efbuf);
4363         FILEDESC_SLOCK(efbuf->fdp);
4364         return (error);
4365 }
4366
4367 static int
4368 export_vnode_to_sb(struct vnode *vp, int fd, int fflags,
4369     struct export_fd_buf *efbuf)
4370 {
4371         int error;
4372
4373         if (efbuf->remainder == 0)
4374                 return (0);
4375         if (efbuf->pdp != NULL)
4376                 PWDDESC_XUNLOCK(efbuf->pdp);
4377         export_vnode_to_kinfo(vp, fd, fflags, &efbuf->kif, efbuf->flags);
4378         error = export_kinfo_to_sb(efbuf);
4379         if (efbuf->pdp != NULL)
4380                 PWDDESC_XLOCK(efbuf->pdp);
4381         return (error);
4382 }
4383
4384 /*
4385  * Store a process file descriptor information to sbuf.
4386  *
4387  * Takes a locked proc as argument, and returns with the proc unlocked.
4388  */
4389 int
4390 kern_proc_filedesc_out(struct proc *p,  struct sbuf *sb, ssize_t maxlen,
4391     int flags)
4392 {
4393         struct file *fp;
4394         struct filedesc *fdp;
4395         struct pwddesc *pdp;
4396         struct export_fd_buf *efbuf;
4397         struct vnode *cttyvp, *textvp, *tracevp;
4398         struct pwd *pwd;
4399         int error, i, lastfile;
4400         cap_rights_t rights;
4401
4402         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
4403
4404         /* ktrace vnode */
4405         tracevp = ktr_get_tracevp(p, true);
4406         /* text vnode */
4407         textvp = p->p_textvp;
4408         if (textvp != NULL)
4409                 vrefact(textvp);
4410         /* Controlling tty. */
4411         cttyvp = NULL;
4412         if (p->p_pgrp != NULL && p->p_pgrp->pg_session != NULL) {
4413                 cttyvp = p->p_pgrp->pg_session->s_ttyvp;
4414                 if (cttyvp != NULL)
4415                         vrefact(cttyvp);
4416         }
4417         fdp = fdhold(p);
4418         pdp = pdhold(p);
4419         PROC_UNLOCK(p);
4420         efbuf = malloc(sizeof(*efbuf), M_TEMP, M_WAITOK);
4421         efbuf->fdp = NULL;
4422         efbuf->pdp = NULL;
4423         efbuf->sb = sb;
4424         efbuf->remainder = maxlen;
4425         efbuf->flags = flags;
4426         if (tracevp != NULL)
4427                 export_vnode_to_sb(tracevp, KF_FD_TYPE_TRACE, FREAD | FWRITE,
4428                     efbuf);
4429         if (textvp != NULL)
4430                 export_vnode_to_sb(textvp, KF_FD_TYPE_TEXT, FREAD, efbuf);
4431         if (cttyvp != NULL)
4432                 export_vnode_to_sb(cttyvp, KF_FD_TYPE_CTTY, FREAD | FWRITE,
4433                     efbuf);
4434         error = 0;
4435         if (pdp == NULL || fdp == NULL)
4436                 goto fail;
4437         efbuf->fdp = fdp;
4438         efbuf->pdp = pdp;
4439         PWDDESC_XLOCK(pdp);
4440         pwd = pwd_hold_pwddesc(pdp);
4441         if (pwd != NULL) {
4442                 /* working directory */
4443                 if (pwd->pwd_cdir != NULL) {
4444                         vrefact(pwd->pwd_cdir);
4445                         export_vnode_to_sb(pwd->pwd_cdir, KF_FD_TYPE_CWD,
4446                             FREAD, efbuf);
4447                 }
4448                 /* root directory */
4449                 if (pwd->pwd_rdir != NULL) {
4450                         vrefact(pwd->pwd_rdir);
4451                         export_vnode_to_sb(pwd->pwd_rdir, KF_FD_TYPE_ROOT,
4452                             FREAD, efbuf);
4453                 }
4454                 /* jail directory */
4455                 if (pwd->pwd_jdir != NULL) {
4456                         vrefact(pwd->pwd_jdir);
4457                         export_vnode_to_sb(pwd->pwd_jdir, KF_FD_TYPE_JAIL,
4458                             FREAD, efbuf);
4459                 }
4460         }
4461         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4462         if (pwd != NULL)
4463                 pwd_drop(pwd);
4464         FILEDESC_SLOCK(fdp);
4465         lastfile = fdlastfile(fdp);
4466         for (i = 0; refcount_load(&fdp->fd_refcnt) > 0 && i <= lastfile; i++) {
4467                 if ((fp = fdp->fd_ofiles[i].fde_file) == NULL)
4468                         continue;
4469 #ifdef CAPABILITIES
4470                 rights = *cap_rights(fdp, i);
4471 #else /* !CAPABILITIES */
4472                 rights = cap_no_rights;
4473 #endif
4474                 /*
4475                  * Create sysctl entry.  It is OK to drop the filedesc
4476                  * lock inside of export_file_to_sb() as we will
4477                  * re-validate and re-evaluate its properties when the
4478                  * loop continues.
4479                  */
4480                 error = export_file_to_sb(fp, i, &rights, efbuf);
4481                 if (error != 0 || efbuf->remainder == 0)
4482                         break;
4483         }
4484         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
4485 fail:
4486         if (fdp != NULL)
4487                 fddrop(fdp);
4488         if (pdp != NULL)
4489                 pddrop(pdp);
4490         free(efbuf, M_TEMP);
4491         return (error);
4492 }
4493
4494 #define FILEDESC_SBUF_SIZE      (sizeof(struct kinfo_file) * 5)
4495
4496 /*
4497  * Get per-process file descriptors for use by procstat(1), et al.
4498  */
4499 static int
4500 sysctl_kern_proc_filedesc(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
4501 {
4502         struct sbuf sb;
4503         struct proc *p;
4504         ssize_t maxlen;
4505         u_int namelen;
4506         int error, error2, *name;
4507
4508         namelen = arg2;
4509         if (namelen != 1)
4510                 return (EINVAL);
4511
4512         name = (int *)arg1;
4513
4514         sbuf_new_for_sysctl(&sb, NULL, FILEDESC_SBUF_SIZE, req);
4515         sbuf_clear_flags(&sb, SBUF_INCLUDENUL);
4516         error = pget((pid_t)name[0], PGET_CANDEBUG | PGET_NOTWEXIT, &p);
4517         if (error != 0) {
4518                 sbuf_delete(&sb);
4519                 return (error);
4520         }
4521         maxlen = req->oldptr != NULL ? req->oldlen : -1;
4522         error = kern_proc_filedesc_out(p, &sb, maxlen,
4523             KERN_FILEDESC_PACK_KINFO);
4524         error2 = sbuf_finish(&sb);
4525         sbuf_delete(&sb);
4526         return (error != 0 ? error : error2);
4527 }
4528
4529 #ifdef COMPAT_FREEBSD7
4530 #ifdef KINFO_OFILE_SIZE
4531 CTASSERT(sizeof(struct kinfo_ofile) == KINFO_OFILE_SIZE);
4532 #endif
4533
4534 static void
4535 kinfo_to_okinfo(struct kinfo_file *kif, struct kinfo_ofile *okif)
4536 {
4537
4538         okif->kf_structsize = sizeof(*okif);
4539         okif->kf_type = kif->kf_type;
4540         okif->kf_fd = kif->kf_fd;
4541         okif->kf_ref_count = kif->kf_ref_count;
4542         okif->kf_flags = kif->kf_flags & (KF_FLAG_READ | KF_FLAG_WRITE |
4543             KF_FLAG_APPEND | KF_FLAG_ASYNC | KF_FLAG_FSYNC | KF_FLAG_NONBLOCK |
4544             KF_FLAG_DIRECT | KF_FLAG_HASLOCK);
4545         okif->kf_offset = kif->kf_offset;
4546         if (kif->kf_type == KF_TYPE_VNODE)
4547                 okif->kf_vnode_type = kif->kf_un.kf_file.kf_file_type;
4548         else
4549                 okif->kf_vnode_type = KF_VTYPE_VNON;
4550         strlcpy(okif->kf_path, kif->kf_path, sizeof(okif->kf_path));
4551         if (kif->kf_type == KF_TYPE_SOCKET) {
4552                 okif->kf_sock_domain = kif->kf_un.kf_sock.kf_sock_domain0;
4553                 okif->kf_sock_type = kif->kf_un.kf_sock.kf_sock_type0;
4554                 okif->kf_sock_protocol = kif->kf_un.kf_sock.kf_sock_protocol0;
4555                 okif->kf_sa_local = kif->kf_un.kf_sock.kf_sa_local;
4556                 okif->kf_sa_peer = kif->kf_un.kf_sock.kf_sa_peer;
4557         } else {
4558                 okif->kf_sa_local.ss_family = AF_UNSPEC;
4559                 okif->kf_sa_peer.ss_family = AF_UNSPEC;
4560         }
4561 }
4562
4563 static int
4564 export_vnode_for_osysctl(struct vnode *vp, int type, struct kinfo_file *kif,
4565     struct kinfo_ofile *okif, struct pwddesc *pdp, struct sysctl_req *req)
4566 {
4567         int error;
4568
4569         vrefact(vp);
4570         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4571         export_vnode_to_kinfo(vp, type, 0, kif, KERN_FILEDESC_PACK_KINFO);
4572         kinfo_to_okinfo(kif, okif);
4573         error = SYSCTL_OUT(req, okif, sizeof(*okif));
4574         PWDDESC_XLOCK(pdp);
4575         return (error);
4576 }
4577
4578 /*
4579  * Get per-process file descriptors for use by procstat(1), et al.
4580  */
4581 static int
4582 sysctl_kern_proc_ofiledesc(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
4583 {
4584         struct kinfo_ofile *okif;
4585         struct kinfo_file *kif;
4586         struct filedesc *fdp;
4587         struct pwddesc *pdp;
4588         struct pwd *pwd;
4589         u_int namelen;
4590         int error, i, lastfile, *name;
4591         struct file *fp;
4592         struct proc *p;
4593
4594         namelen = arg2;
4595         if (namelen != 1)
4596                 return (EINVAL);
4597
4598         name = (int *)arg1;
4599         error = pget((pid_t)name[0], PGET_CANDEBUG | PGET_NOTWEXIT, &p);
4600         if (error != 0)
4601                 return (error);
4602         fdp = fdhold(p);
4603         if (fdp != NULL)
4604                 pdp = pdhold(p);
4605         PROC_UNLOCK(p);
4606         if (fdp == NULL || pdp == NULL) {
4607                 if (fdp != NULL)
4608                         fddrop(fdp);
4609                 return (ENOENT);
4610         }
4611         kif = malloc(sizeof(*kif), M_TEMP, M_WAITOK);
4612         okif = malloc(sizeof(*okif), M_TEMP, M_WAITOK);
4613         PWDDESC_XLOCK(pdp);
4614         pwd = pwd_hold_pwddesc(pdp);
4615         if (pwd != NULL) {
4616                 if (pwd->pwd_cdir != NULL)
4617                         export_vnode_for_osysctl(pwd->pwd_cdir, KF_FD_TYPE_CWD, kif,
4618                             okif, pdp, req);
4619                 if (pwd->pwd_rdir != NULL)
4620                         export_vnode_for_osysctl(pwd->pwd_rdir, KF_FD_TYPE_ROOT, kif,
4621                             okif, pdp, req);
4622                 if (pwd->pwd_jdir != NULL)
4623                         export_vnode_for_osysctl(pwd->pwd_jdir, KF_FD_TYPE_JAIL, kif,
4624                             okif, pdp, req);
4625         }
4626         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4627         if (pwd != NULL)
4628                 pwd_drop(pwd);
4629         FILEDESC_SLOCK(fdp);
4630         lastfile = fdlastfile(fdp);
4631         for (i = 0; refcount_load(&fdp->fd_refcnt) > 0 && i <= lastfile; i++) {
4632                 if ((fp = fdp->fd_ofiles[i].fde_file) == NULL)
4633                         continue;
4634                 export_file_to_kinfo(fp, i, NULL, kif, fdp,
4635                     KERN_FILEDESC_PACK_KINFO);
4636                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
4637                 kinfo_to_okinfo(kif, okif);
4638                 error = SYSCTL_OUT(req, okif, sizeof(*okif));
4639                 FILEDESC_SLOCK(fdp);
4640                 if (error)
4641                         break;
4642         }
4643         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
4644         fddrop(fdp);
4645         pddrop(pdp);
4646         free(kif, M_TEMP);
4647         free(okif, M_TEMP);
4648         return (0);
4649 }
4650
4651 static SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_OFILEDESC, ofiledesc,
4652     CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE, sysctl_kern_proc_ofiledesc,
4653     "Process ofiledesc entries");
4654 #endif  /* COMPAT_FREEBSD7 */
4655
4656 int
4657 vntype_to_kinfo(int vtype)
4658 {
4659         struct {
4660                 int     vtype;
4661                 int     kf_vtype;
4662         } vtypes_table[] = {
4663                 { VBAD, KF_VTYPE_VBAD },
4664                 { VBLK, KF_VTYPE_VBLK },
4665                 { VCHR, KF_VTYPE_VCHR },
4666                 { VDIR, KF_VTYPE_VDIR },
4667                 { VFIFO, KF_VTYPE_VFIFO },
4668                 { VLNK, KF_VTYPE_VLNK },
4669                 { VNON, KF_VTYPE_VNON },
4670                 { VREG, KF_VTYPE_VREG },
4671                 { VSOCK, KF_VTYPE_VSOCK }
4672         };
4673         unsigned int i;
4674
4675         /*
4676          * Perform vtype translation.
4677          */
4678         for (i = 0; i < nitems(vtypes_table); i++)
4679                 if (vtypes_table[i].vtype == vtype)
4680                         return (vtypes_table[i].kf_vtype);
4681
4682         return (KF_VTYPE_UNKNOWN);
4683 }
4684
4685 static SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_FILEDESC, filedesc,
4686     CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE, sysctl_kern_proc_filedesc,
4687     "Process filedesc entries");
4688
4689 /*
4690  * Store a process current working directory information to sbuf.
4691  *
4692  * Takes a locked proc as argument, and returns with the proc unlocked.
4693  */
4694 int
4695 kern_proc_cwd_out(struct proc *p,  struct sbuf *sb, ssize_t maxlen)
4696 {
4697         struct pwddesc *pdp;
4698         struct pwd *pwd;
4699         struct export_fd_buf *efbuf;
4700         struct vnode *cdir;
4701         int error;
4702
4703         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
4704
4705         pdp = pdhold(p);
4706         PROC_UNLOCK(p);
4707         if (pdp == NULL)
4708                 return (EINVAL);
4709
4710         efbuf = malloc(sizeof(*efbuf), M_TEMP, M_WAITOK);
4711         efbuf->pdp = pdp;
4712         efbuf->sb = sb;
4713         efbuf->remainder = maxlen;
4714
4715         PWDDESC_XLOCK(pdp);
4716         pwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
4717         cdir = pwd->pwd_cdir;
4718         if (cdir == NULL) {
4719                 error = EINVAL;
4720         } else {
4721                 vrefact(cdir);
4722                 error = export_vnode_to_sb(cdir, KF_FD_TYPE_CWD, FREAD, efbuf);
4723         }
4724         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4725         pddrop(pdp);
4726         free(efbuf, M_TEMP);
4727         return (error);
4728 }
4729
4730 /*
4731  * Get per-process current working directory.
4732  */
4733 static int
4734 sysctl_kern_proc_cwd(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
4735 {
4736         struct sbuf sb;
4737         struct proc *p;
4738         ssize_t maxlen;
4739         u_int namelen;
4740         int error, error2, *name;
4741
4742         namelen = arg2;
4743         if (namelen != 1)
4744                 return (EINVAL);
4745
4746         name = (int *)arg1;
4747
4748         sbuf_new_for_sysctl(&sb, NULL, sizeof(struct kinfo_file), req);
4749         sbuf_clear_flags(&sb, SBUF_INCLUDENUL);
4750         error = pget((pid_t)name[0], PGET_CANDEBUG | PGET_NOTWEXIT, &p);
4751         if (error != 0) {
4752                 sbuf_delete(&sb);
4753                 return (error);
4754         }
4755         maxlen = req->oldptr != NULL ? req->oldlen : -1;
4756         error = kern_proc_cwd_out(p, &sb, maxlen);
4757         error2 = sbuf_finish(&sb);
4758         sbuf_delete(&sb);
4759         return (error != 0 ? error : error2);
4760 }
4761
4762 static SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_CWD, cwd, CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE,
4763     sysctl_kern_proc_cwd, "Process current working directory");
4764
4765 #ifdef DDB
4766 /*
4767  * For the purposes of debugging, generate a human-readable string for the
4768  * file type.
4769  */
4770 static const char *
4771 file_type_to_name(short type)
4772 {
4773
4774         switch (type) {
4775         case 0:
4776                 return ("zero");
4777         case DTYPE_VNODE:
4778                 return ("vnode");
4779         case DTYPE_SOCKET:
4780                 return ("socket");
4781         case DTYPE_PIPE:
4782                 return ("pipe");
4783         case DTYPE_FIFO:
4784                 return ("fifo");
4785         case DTYPE_KQUEUE:
4786                 return ("kqueue");
4787         case DTYPE_CRYPTO:
4788                 return ("crypto");
4789         case DTYPE_MQUEUE:
4790                 return ("mqueue");
4791         case DTYPE_SHM:
4792                 return ("shm");
4793         case DTYPE_SEM:
4794                 return ("ksem");
4795         case DTYPE_PTS:
4796                 return ("pts");
4797         case DTYPE_DEV:
4798                 return ("dev");
4799         case DTYPE_PROCDESC:
4800                 return ("proc");
4801         case DTYPE_EVENTFD:
4802                 return ("eventfd");
4803         case DTYPE_LINUXTFD:
4804                 return ("ltimer");
4805         default:
4806                 return ("unkn");
4807         }
4808 }
4809
4810 /*
4811  * For the purposes of debugging, identify a process (if any, perhaps one of
4812  * many) that references the passed file in its file descriptor array. Return
4813  * NULL if none.
4814  */
4815 static struct proc *
4816 file_to_first_proc(struct file *fp)
4817 {
4818         struct filedesc *fdp;
4819         struct proc *p;
4820         int n;
4821
4822         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
4823                 if (p->p_state == PRS_NEW)
4824                         continue;
4825                 fdp = p->p_fd;
4826                 if (fdp == NULL)
4827                         continue;
4828                 for (n = 0; n < fdp->fd_nfiles; n++) {
4829                         if (fp == fdp->fd_ofiles[n].fde_file)
4830                                 return (p);
4831                 }
4832         }
4833         return (NULL);
4834 }
4835
4836 static void
4837 db_print_file(struct file *fp, int header)
4838 {
4839 #define XPTRWIDTH ((int)howmany(sizeof(void *) * NBBY, 4))
4840         struct proc *p;
4841
4842         if (header)
4843                 db_printf("%*s %6s %*s %8s %4s %5s %6s %*s %5s %s\n",
4844                     XPTRWIDTH, "File", "Type", XPTRWIDTH, "Data", "Flag",
4845                     "GCFl", "Count", "MCount", XPTRWIDTH, "Vnode", "FPID",
4846                     "FCmd");
4847         p = file_to_first_proc(fp);
4848         db_printf("%*p %6s %*p %08x %04x %5d %6d %*p %5d %s\n", XPTRWIDTH,
4849             fp, file_type_to_name(fp->f_type), XPTRWIDTH, fp->f_data,
4850             fp->f_flag, 0, refcount_load(&fp->f_count), 0, XPTRWIDTH, fp->f_vnode,
4851             p != NULL ? p->p_pid : -1, p != NULL ? p->p_comm : "-");
4852
4853 #undef XPTRWIDTH
4854 }
4855
4856 DB_SHOW_COMMAND(file, db_show_file)
4857 {
4858         struct file *fp;
4859
4860         if (!have_addr) {
4861                 db_printf("usage: show file <addr>\n");
4862                 return;
4863         }
4864         fp = (struct file *)addr;
4865         db_print_file(fp, 1);
4866 }
4867
4868 DB_SHOW_COMMAND(files, db_show_files)
4869 {
4870         struct filedesc *fdp;
4871         struct file *fp;
4872         struct proc *p;
4873         int header;
4874         int n;
4875
4876         header = 1;
4877         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
4878                 if (p->p_state == PRS_NEW)
4879                         continue;
4880                 if ((fdp = p->p_fd) == NULL)
4881                         continue;
4882                 for (n = 0; n < fdp->fd_nfiles; ++n) {
4883                         if ((fp = fdp->fd_ofiles[n].fde_file) == NULL)
4884                                 continue;
4885                         db_print_file(fp, header);
4886                         header = 0;
4887                 }
4888         }
4889 }
4890 #endif
4891
4892 SYSCTL_INT(_kern, KERN_MAXFILESPERPROC, maxfilesperproc, CTLFLAG_RW,
4893     &maxfilesperproc, 0, "Maximum files allowed open per process");
4894
4895 SYSCTL_INT(_kern, KERN_MAXFILES, maxfiles, CTLFLAG_RW,
4896     &maxfiles, 0, "Maximum number of files");
4897
4898 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, openfiles, CTLFLAG_RD,
4899     &openfiles, 0, "System-wide number of open files");
4900
4901 /* ARGSUSED*/
4902 static void
4903 filelistinit(void *dummy)
4904 {
4905
4906         file_zone = uma_zcreate("Files", sizeof(struct file), NULL, NULL,
4907             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
4908         filedesc0_zone = uma_zcreate("filedesc0", sizeof(struct filedesc0),
4909             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, 0);
4910         pwd_zone = uma_zcreate("PWD", sizeof(struct pwd), NULL, NULL,
4911             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_SMR);
4912         /*
4913          * XXXMJG this is a temporary hack due to boot ordering issues against
4914          * the vnode zone.
4915          */
4916         vfs_smr = uma_zone_get_smr(pwd_zone);
4917         mtx_init(&sigio_lock, "sigio lock", NULL, MTX_DEF);
4918 }
4919 SYSINIT(select, SI_SUB_LOCK, SI_ORDER_FIRST, filelistinit, NULL);
4920
4921 /*-------------------------------------------------------------------*/
4922
4923 static int
4924 badfo_readwrite(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
4925     int flags, struct thread *td)
4926 {
4927
4928         return (EBADF);
4929 }
4930
4931 static int
4932 badfo_truncate(struct file *fp, off_t length, struct ucred *active_cred,
4933     struct thread *td)
4934 {
4935
4936         return (EINVAL);
4937 }
4938
4939 static int
4940 badfo_ioctl(struct file *fp, u_long com, void *data, struct ucred *active_cred,
4941     struct thread *td)
4942 {
4943
4944         return (EBADF);
4945 }
4946
4947 static int
4948 badfo_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
4949     struct thread *td)
4950 {
4951
4952         return (0);
4953 }
4954
4955 static int
4956 badfo_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
4957 {
4958
4959         return (EBADF);
4960 }
4961
4962 static int
4963 badfo_stat(struct file *fp, struct stat *sb, struct ucred *active_cred,
4964     struct thread *td)
4965 {
4966
4967         return (EBADF);
4968 }
4969
4970 static int
4971 badfo_close(struct file *fp, struct thread *td)
4972 {
4973
4974         return (0);
4975 }
4976
4977 static int
4978 badfo_chmod(struct file *fp, mode_t mode, struct ucred *active_cred,
4979     struct thread *td)
4980 {
4981
4982         return (EBADF);
4983 }
4984
4985 static int
4986 badfo_chown(struct file *fp, uid_t uid, gid_t gid, struct ucred *active_cred,
4987     struct thread *td)
4988 {
4989
4990         return (EBADF);
4991 }
4992
4993 static int
4994 badfo_sendfile(struct file *fp, int sockfd, struct uio *hdr_uio,
4995     struct uio *trl_uio, off_t offset, size_t nbytes, off_t *sent, int flags,
4996     struct thread *td)
4997 {
4998
4999         return (EBADF);
5000 }
5001
5002 static int
5003 badfo_fill_kinfo(struct file *fp, struct kinfo_file *kif, struct filedesc *fdp)
5004 {
5005
5006         return (0);
5007 }
5008
5009 struct fileops badfileops = {
5010         .fo_read = badfo_readwrite,
5011         .fo_write = badfo_readwrite,
5012         .fo_truncate = badfo_truncate,
5013         .fo_ioctl = badfo_ioctl,
5014         .fo_poll = badfo_poll,
5015         .fo_kqfilter = badfo_kqfilter,
5016         .fo_stat = badfo_stat,
5017         .fo_close = badfo_close,
5018         .fo_chmod = badfo_chmod,
5019         .fo_chown = badfo_chown,
5020         .fo_sendfile = badfo_sendfile,
5021         .fo_fill_kinfo = badfo_fill_kinfo,
5022 };
5023
5024 static int
5025 path_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
5026     struct thread *td)
5027 {
5028         return (POLLNVAL);
5029 }
5030
5031 static int
5032 path_close(struct file *fp, struct thread *td)
5033 {
5034         MPASS(fp->f_type == DTYPE_VNODE);
5035         fp->f_ops = &badfileops;
5036         vdrop(fp->f_vnode);
5037         return (0);
5038 }
5039
5040 struct fileops path_fileops = {
5041         .fo_read = badfo_readwrite,
5042         .fo_write = badfo_readwrite,
5043         .fo_truncate = badfo_truncate,
5044         .fo_ioctl = badfo_ioctl,
5045         .fo_poll = path_poll,
5046         .fo_kqfilter = vn_kqfilter_opath,
5047         .fo_stat = vn_statfile,
5048         .fo_close = path_close,
5049         .fo_chmod = badfo_chmod,
5050         .fo_chown = badfo_chown,
5051         .fo_sendfile = badfo_sendfile,
5052         .fo_fill_kinfo = vn_fill_kinfo,
5053         .fo_flags = DFLAG_PASSABLE,
5054 };
5055
5056 int
5057 invfo_rdwr(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
5058     int flags, struct thread *td)
5059 {
5060
5061         return (EOPNOTSUPP);
5062 }
5063
5064 int
5065 invfo_truncate(struct file *fp, off_t length, struct ucred *active_cred,
5066     struct thread *td)
5067 {
5068
5069         return (EINVAL);
5070 }
5071
5072 int
5073 invfo_ioctl(struct file *fp, u_long com, void *data,
5074     struct ucred *active_cred, struct thread *td)
5075 {
5076
5077         return (ENOTTY);
5078 }
5079
5080 int
5081 invfo_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
5082     struct thread *td)
5083 {
5084
5085         return (poll_no_poll(events));
5086 }
5087
5088 int
5089 invfo_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
5090 {
5091
5092         return (EINVAL);
5093 }
5094
5095 int
5096 invfo_chmod(struct file *fp, mode_t mode, struct ucred *active_cred,
5097     struct thread *td)
5098 {
5099
5100         return (EINVAL);
5101 }
5102
5103 int
5104 invfo_chown(struct file *fp, uid_t uid, gid_t gid, struct ucred *active_cred,
5105     struct thread *td)
5106 {
5107
5108         return (EINVAL);
5109 }
5110
5111 int
5112 invfo_sendfile(struct file *fp, int sockfd, struct uio *hdr_uio,
5113     struct uio *trl_uio, off_t offset, size_t nbytes, off_t *sent, int flags,
5114     struct thread *td)
5115 {
5116
5117         return (EINVAL);
5118 }
5119
5120 /*-------------------------------------------------------------------*/
5121
5122 /*
5123  * File Descriptor pseudo-device driver (/dev/fd/).
5124  *
5125  * Opening minor device N dup()s the file (if any) connected to file
5126  * descriptor N belonging to the calling process.  Note that this driver
5127  * consists of only the ``open()'' routine, because all subsequent
5128  * references to this file will be direct to the other driver.
5129  *
5130  * XXX: we could give this one a cloning event handler if necessary.
5131  */
5132
5133 /* ARGSUSED */
5134 static int
5135 fdopen(struct cdev *dev, int mode, int type, struct thread *td)
5136 {
5137
5138         /*
5139          * XXX Kludge: set curthread->td_dupfd to contain the value of the
5140          * the file descriptor being sought for duplication. The error
5141          * return ensures that the vnode for this device will be released
5142          * by vn_open. Open will detect this special error and take the
5143          * actions in dupfdopen below. Other callers of vn_open or VOP_OPEN
5144          * will simply report the error.
5145          */
5146         td->td_dupfd = dev2unit(dev);
5147         return (ENODEV);
5148 }
5149
5150 static struct cdevsw fildesc_cdevsw = {
5151         .d_version =    D_VERSION,
5152         .d_open =       fdopen,
5153         .d_name =       "FD",
5154 };
5155
5156 static void
5157 fildesc_drvinit(void *unused)
5158 {
5159         struct cdev *dev;
5160
5161         dev = make_dev_credf(MAKEDEV_ETERNAL, &fildesc_cdevsw, 0, NULL,
5162             UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "fd/0");
5163         make_dev_alias(dev, "stdin");
5164         dev = make_dev_credf(MAKEDEV_ETERNAL, &fildesc_cdevsw, 1, NULL,
5165             UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "fd/1");
5166         make_dev_alias(dev, "stdout");
5167         dev = make_dev_credf(MAKEDEV_ETERNAL, &fildesc_cdevsw, 2, NULL,
5168             UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "fd/2");
5169         make_dev_alias(dev, "stderr");
5170 }
5171
5172 SYSINIT(fildescdev, SI_SUB_DRIVERS, SI_ORDER_MIDDLE, fildesc_drvinit, NULL);