sys/kern/kern_descrip.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1991, 1993
   5  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   6  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
   7  * All or some portions of this file are derived from material licensed
   8  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
   9  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
  10  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
  11  *
  12  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  13  * modification, are permitted provided that the following conditions
  14  * are met:
  15  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  17  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  19  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  20  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  21  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  22  *    without specific prior written permission.
  23  *
  24  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  25  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  26  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  27  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  28  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  29  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  30  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  31  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  32  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  33  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  34  * SUCH DAMAGE.
  35  *
  36  *      @(#)kern_descrip.c      8.6 (Berkeley) 4/19/94
  37  */
  38
  39 #include <sys/cdefs.h>
  40 __FBSDID("$FreeBSD$");
  41
  42 #include "opt_capsicum.h"
  43 #include "opt_ddb.h"
  44 #include "opt_ktrace.h"
  45
  46 #include <sys/param.h>
  47 #include <sys/systm.h>
  48
  49 #include <sys/capsicum.h>
  50 #include <sys/conf.h>
  51 #include <sys/fcntl.h>
  52 #include <sys/file.h>
  53 #include <sys/filedesc.h>
  54 #include <sys/filio.h>
  55 #include <sys/jail.h>
  56 #include <sys/kernel.h>
  57 #include <sys/limits.h>
  58 #include <sys/lock.h>
  59 #include <sys/malloc.h>
  60 #include <sys/mount.h>
  61 #include <sys/mutex.h>
  62 #include <sys/namei.h>
  63 #include <sys/selinfo.h>
  64 #include <sys/poll.h>
  65 #include <sys/priv.h>
  66 #include <sys/proc.h>
  67 #include <sys/protosw.h>
  68 #include <sys/racct.h>
  69 #include <sys/resourcevar.h>
  70 #include <sys/sbuf.h>
  71 #include <sys/signalvar.h>
  72 #include <sys/kdb.h>
  73 #include <sys/smr.h>
  74 #include <sys/stat.h>
  75 #include <sys/sx.h>
  76 #include <sys/syscallsubr.h>
  77 #include <sys/sysctl.h>
  78 #include <sys/sysproto.h>
  79 #include <sys/unistd.h>
  80 #include <sys/user.h>
  81 #include <sys/vnode.h>
  82 #include <sys/ktrace.h>
  83
  84 #include <net/vnet.h>
  85
  86 #include <security/audit/audit.h>
  87
  88 #include <vm/uma.h>
  89 #include <vm/vm.h>
  90
  91 #include <ddb/ddb.h>
  92
  93 static MALLOC_DEFINE(M_FILEDESC, "filedesc", "Open file descriptor table");
  94 static MALLOC_DEFINE(M_PWD, "pwd", "Descriptor table vnodes");
  95 static MALLOC_DEFINE(M_PWDDESC, "pwddesc", "Pwd descriptors");
  96 static MALLOC_DEFINE(M_FILEDESC_TO_LEADER, "filedesc_to_leader",
  97     "file desc to leader structures");
  98 static MALLOC_DEFINE(M_SIGIO, "sigio", "sigio structures");
  99 MALLOC_DEFINE(M_FILECAPS, "filecaps", "descriptor capabilities");
 100
 101 MALLOC_DECLARE(M_FADVISE);
 102
 103 static __read_mostly uma_zone_t file_zone;
 104 static __read_mostly uma_zone_t filedesc0_zone;
 105 __read_mostly uma_zone_t pwd_zone;
 106 VFS_SMR_DECLARE;
 107
 108 static int      closefp(struct filedesc *fdp, int fd, struct file *fp,
 109                     struct thread *td, bool holdleaders, bool audit);
 110 static void     export_file_to_kinfo(struct file *fp, int fd,
 111                     cap_rights_t *rightsp, struct kinfo_file *kif,
 112                     struct filedesc *fdp, int flags);
 113 static int      fd_first_free(struct filedesc *fdp, int low, int size);
 114 static void     fdgrowtable(struct filedesc *fdp, int nfd);
 115 static void     fdgrowtable_exp(struct filedesc *fdp, int nfd);
 116 static void     fdunused(struct filedesc *fdp, int fd);
 117 static void     fdused(struct filedesc *fdp, int fd);
 118 static int      fget_unlocked_seq(struct thread *td, int fd,
 119                     cap_rights_t *needrightsp, struct file **fpp, seqc_t *seqp);
 120 static int      getmaxfd(struct thread *td);
 121 static u_long   *filecaps_copy_prep(const struct filecaps *src);
 122 static void     filecaps_copy_finish(const struct filecaps *src,
 123                     struct filecaps *dst, u_long *ioctls);
 124 static u_long   *filecaps_free_prep(struct filecaps *fcaps);
 125 static void     filecaps_free_finish(u_long *ioctls);
 126
 127 static struct pwd *pwd_alloc(void);
 128
 129 /*
 130  * Each process has:
 131  *
 132  * - An array of open file descriptors (fd_ofiles)
 133  * - An array of file flags (fd_ofileflags)
 134  * - A bitmap recording which descriptors are in use (fd_map)
 135  *
 136  * A process starts out with NDFILE descriptors.  The value of NDFILE has
 137  * been selected based the historical limit of 20 open files, and an
 138  * assumption that the majority of processes, especially short-lived
 139  * processes like shells, will never need more.
 140  *
 141  * If this initial allocation is exhausted, a larger descriptor table and
 142  * map are allocated dynamically, and the pointers in the process's struct
 143  * filedesc are updated to point to those.  This is repeated every time
 144  * the process runs out of file descriptors (provided it hasn't hit its
 145  * resource limit).
 146  *
 147  * Since threads may hold references to individual descriptor table
 148  * entries, the tables are never freed.  Instead, they are placed on a
 149  * linked list and freed only when the struct filedesc is released.
 150  */
 151 #define NDFILE          20
 152 #define NDSLOTSIZE      sizeof(NDSLOTTYPE)
 153 #define NDENTRIES       (NDSLOTSIZE * __CHAR_BIT)
 154 #define NDSLOT(x)       ((x) / NDENTRIES)
 155 #define NDBIT(x)        ((NDSLOTTYPE)1 << ((x) % NDENTRIES))
 156 #define NDSLOTS(x)      (((x) + NDENTRIES - 1) / NDENTRIES)
 157
 158 #define FILEDESC_FOREACH_FDE(fdp, _iterator, _fde)                              \
 159         struct filedesc *_fdp = (fdp);                                          \
 160         int _lastfile = fdlastfile_single(_fdp);                                \
 161         for (_iterator = 0; _iterator <= _lastfile; _iterator++)                \
 162                 if ((_fde = &_fdp->fd_ofiles[_iterator])->fde_file != NULL)
 163
 164 #define FILEDESC_FOREACH_FP(fdp, _iterator, _fp)                                \
 165         struct filedesc *_fdp = (fdp);                                          \
 166         int _lastfile = fdlastfile_single(_fdp);                                \
 167         for (_iterator = 0; _iterator <= _lastfile; _iterator++)                \
 168                 if ((_fp = _fdp->fd_ofiles[_iterator].fde_file) != NULL)
 169
 170 /*
 171  * SLIST entry used to keep track of ofiles which must be reclaimed when
 172  * the process exits.
 173  */
 174 struct freetable {
 175         struct fdescenttbl *ft_table;
 176         SLIST_ENTRY(freetable) ft_next;
 177 };
 178
 179 /*
 180  * Initial allocation: a filedesc structure + the head of SLIST used to
 181  * keep track of old ofiles + enough space for NDFILE descriptors.
 182  */
 183
 184 struct fdescenttbl0 {
 185         int     fdt_nfiles;
 186         struct  filedescent fdt_ofiles[NDFILE];
 187 };
 188
 189 struct filedesc0 {
 190         struct filedesc fd_fd;
 191         SLIST_HEAD(, freetable) fd_free;
 192         struct  fdescenttbl0 fd_dfiles;
 193         NDSLOTTYPE fd_dmap[NDSLOTS(NDFILE)];
 194 };
 195
 196 /*
 197  * Descriptor management.
 198  */
 199 static int __exclusive_cache_line openfiles; /* actual number of open files */
 200 struct mtx sigio_lock;          /* mtx to protect pointers to sigio */
 201 void __read_mostly (*mq_fdclose)(struct thread *td, int fd, struct file *fp);
 202
 203 /*
 204  * If low >= size, just return low. Otherwise find the first zero bit in the
 205  * given bitmap, starting at low and not exceeding size - 1. Return size if
 206  * not found.
 207  */
 208 static int
 209 fd_first_free(struct filedesc *fdp, int low, int size)
 210 {
 211         NDSLOTTYPE *map = fdp->fd_map;
 212         NDSLOTTYPE mask;
 213         int off, maxoff;
 214
 215         if (low >= size)
 216                 return (low);
 217
 218         off = NDSLOT(low);
 219         if (low % NDENTRIES) {
 220                 mask = ~(~(NDSLOTTYPE)0 >> (NDENTRIES - (low % NDENTRIES)));
 221                 if ((mask &= ~map[off]) != 0UL)
 222                         return (off * NDENTRIES + ffsl(mask) - 1);
 223                 ++off;
 224         }
 225         for (maxoff = NDSLOTS(size); off < maxoff; ++off)
 226                 if (map[off] != ~0UL)
 227                         return (off * NDENTRIES + ffsl(~map[off]) - 1);
 228         return (size);
 229 }
 230
 231 /*
 232  * Find the last used fd.
 233  *
 234  * Call this variant if fdp can't be modified by anyone else (e.g, during exec).
 235  * Otherwise use fdlastfile.
 236  */
 237 int
 238 fdlastfile_single(struct filedesc *fdp)
 239 {
 240         NDSLOTTYPE *map = fdp->fd_map;
 241         int off, minoff;
 242
 243         off = NDSLOT(fdp->fd_nfiles - 1);
 244         for (minoff = NDSLOT(0); off >= minoff; --off)
 245                 if (map[off] != 0)
 246                         return (off * NDENTRIES + flsl(map[off]) - 1);
 247         return (-1);
 248 }
 249
 250 int
 251 fdlastfile(struct filedesc *fdp)
 252 {
 253
 254         FILEDESC_LOCK_ASSERT(fdp);
 255         return (fdlastfile_single(fdp));
 256 }
 257
 258 static int
 259 fdisused(struct filedesc *fdp, int fd)
 260 {
 261
 262         KASSERT(fd >= 0 && fd < fdp->fd_nfiles,
 263             ("file descriptor %d out of range (0, %d)", fd, fdp->fd_nfiles));
 264
 265         return ((fdp->fd_map[NDSLOT(fd)] & NDBIT(fd)) != 0);
 266 }
 267
 268 /*
 269  * Mark a file descriptor as used.
 270  */
 271 static void
 272 fdused_init(struct filedesc *fdp, int fd)
 273 {
 274
 275         KASSERT(!fdisused(fdp, fd), ("fd=%d is already used", fd));
 276
 277         fdp->fd_map[NDSLOT(fd)] |= NDBIT(fd);
 278 }
 279
 280 static void
 281 fdused(struct filedesc *fdp, int fd)
 282 {
 283
 284         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
 285
 286         fdused_init(fdp, fd);
 287         if (fd == fdp->fd_freefile)
 288                 fdp->fd_freefile++;
 289 }
 290
 291 /*
 292  * Mark a file descriptor as unused.
 293  */
 294 static void
 295 fdunused(struct filedesc *fdp, int fd)
 296 {
 297
 298         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
 299
 300         KASSERT(fdisused(fdp, fd), ("fd=%d is already unused", fd));
 301         KASSERT(fdp->fd_ofiles[fd].fde_file == NULL,
 302             ("fd=%d is still in use", fd));
 303
 304         fdp->fd_map[NDSLOT(fd)] &= ~NDBIT(fd);
 305         if (fd < fdp->fd_freefile)
 306                 fdp->fd_freefile = fd;
 307 }
 308
 309 /*
 310  * Free a file descriptor.
 311  *
 312  * Avoid some work if fdp is about to be destroyed.
 313  */
 314 static inline void
 315 fdefree_last(struct filedescent *fde)
 316 {
 317
 318         filecaps_free(&fde->fde_caps);
 319 }
 320
 321 static inline void
 322 fdfree(struct filedesc *fdp, int fd)
 323 {
 324         struct filedescent *fde;
 325
 326         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
 327         fde = &fdp->fd_ofiles[fd];
 328 #ifdef CAPABILITIES
 329         seqc_write_begin(&fde->fde_seqc);
 330 #endif
 331         fde->fde_file = NULL;
 332 #ifdef CAPABILITIES
 333         seqc_write_end(&fde->fde_seqc);
 334 #endif
 335         fdefree_last(fde);
 336         fdunused(fdp, fd);
 337 }
 338
 339 /*
 340  * System calls on descriptors.
 341  */
 342 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 343 struct getdtablesize_args {
 344         int     dummy;
 345 };
 346 #endif
 347 /* ARGSUSED */
 348 int
 349 sys_getdtablesize(struct thread *td, struct getdtablesize_args *uap)
 350 {
 351 #ifdef  RACCT
 352         uint64_t lim;
 353 #endif
 354
 355         td->td_retval[0] = getmaxfd(td);
 356 #ifdef  RACCT
 357         PROC_LOCK(td->td_proc);
 358         lim = racct_get_limit(td->td_proc, RACCT_NOFILE);
 359         PROC_UNLOCK(td->td_proc);
 360         if (lim < td->td_retval[0])
 361                 td->td_retval[0] = lim;
 362 #endif
 363         return (0);
 364 }
 365
 366 /*
 367  * Duplicate a file descriptor to a particular value.
 368  *
 369  * Note: keep in mind that a potential race condition exists when closing
 370  * descriptors from a shared descriptor table (via rfork).
 371  */
 372 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 373 struct dup2_args {
 374         u_int   from;
 375         u_int   to;
 376 };
 377 #endif
 378 /* ARGSUSED */
 379 int
 380 sys_dup2(struct thread *td, struct dup2_args *uap)
 381 {
 382
 383         return (kern_dup(td, FDDUP_FIXED, 0, (int)uap->from, (int)uap->to));
 384 }
 385
 386 /*
 387  * Duplicate a file descriptor.
 388  */
 389 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 390 struct dup_args {
 391         u_int   fd;
 392 };
 393 #endif
 394 /* ARGSUSED */
 395 int
 396 sys_dup(struct thread *td, struct dup_args *uap)
 397 {
 398
 399         return (kern_dup(td, FDDUP_NORMAL, 0, (int)uap->fd, 0));
 400 }
 401
 402 /*
 403  * The file control system call.
 404  */
 405 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 406 struct fcntl_args {
 407         int     fd;
 408         int     cmd;
 409         long    arg;
 410 };
 411 #endif
 412 /* ARGSUSED */
 413 int
 414 sys_fcntl(struct thread *td, struct fcntl_args *uap)
 415 {
 416
 417         return (kern_fcntl_freebsd(td, uap->fd, uap->cmd, uap->arg));
 418 }
 419
 420 int
 421 kern_fcntl_freebsd(struct thread *td, int fd, int cmd, long arg)
 422 {
 423         struct flock fl;
 424         struct __oflock ofl;
 425         intptr_t arg1;
 426         int error, newcmd;
 427
 428         error = 0;
 429         newcmd = cmd;
 430         switch (cmd) {
 431         case F_OGETLK:
 432         case F_OSETLK:
 433         case F_OSETLKW:
 434                 /*
 435                  * Convert old flock structure to new.
 436                  */
 437                 error = copyin((void *)(intptr_t)arg, &ofl, sizeof(ofl));
 438                 fl.l_start = ofl.l_start;
 439                 fl.l_len = ofl.l_len;
 440                 fl.l_pid = ofl.l_pid;
 441                 fl.l_type = ofl.l_type;
 442                 fl.l_whence = ofl.l_whence;
 443                 fl.l_sysid = 0;
 444
 445                 switch (cmd) {
 446                 case F_OGETLK:
 447                         newcmd = F_GETLK;
 448                         break;
 449                 case F_OSETLK:
 450                         newcmd = F_SETLK;
 451                         break;
 452                 case F_OSETLKW:
 453                         newcmd = F_SETLKW;
 454                         break;
 455                 }
 456                 arg1 = (intptr_t)&fl;
 457                 break;
 458         case F_GETLK:
 459         case F_SETLK:
 460         case F_SETLKW:
 461         case F_SETLK_REMOTE:
 462                 error = copyin((void *)(intptr_t)arg, &fl, sizeof(fl));
 463                 arg1 = (intptr_t)&fl;
 464                 break;
 465         default:
 466                 arg1 = arg;
 467                 break;
 468         }
 469         if (error)
 470                 return (error);
 471         error = kern_fcntl(td, fd, newcmd, arg1);
 472         if (error)
 473                 return (error);
 474         if (cmd == F_OGETLK) {
 475                 ofl.l_start = fl.l_start;
 476                 ofl.l_len = fl.l_len;
 477                 ofl.l_pid = fl.l_pid;
 478                 ofl.l_type = fl.l_type;
 479                 ofl.l_whence = fl.l_whence;
 480                 error = copyout(&ofl, (void *)(intptr_t)arg, sizeof(ofl));
 481         } else if (cmd == F_GETLK) {
 482                 error = copyout(&fl, (void *)(intptr_t)arg, sizeof(fl));
 483         }
 484         return (error);
 485 }
 486
 487 int
 488 kern_fcntl(struct thread *td, int fd, int cmd, intptr_t arg)
 489 {
 490         struct filedesc *fdp;
 491         struct flock *flp;
 492         struct file *fp, *fp2;
 493         struct filedescent *fde;
 494         struct proc *p;
 495         struct vnode *vp;
 496         struct mount *mp;
 497         struct kinfo_file *kif;
 498         int error, flg, kif_sz, seals, tmp;
 499         uint64_t bsize;
 500         off_t foffset;
 501
 502         error = 0;
 503         flg = F_POSIX;
 504         p = td->td_proc;
 505         fdp = p->p_fd;
 506
 507         AUDIT_ARG_FD(cmd);
 508         AUDIT_ARG_CMD(cmd);
 509         switch (cmd) {
 510         case F_DUPFD:
 511                 tmp = arg;
 512                 error = kern_dup(td, FDDUP_FCNTL, 0, fd, tmp);
 513                 break;
 514
 515         case F_DUPFD_CLOEXEC:
 516                 tmp = arg;
 517                 error = kern_dup(td, FDDUP_FCNTL, FDDUP_FLAG_CLOEXEC, fd, tmp);
 518                 break;
 519
 520         case F_DUP2FD:
 521                 tmp = arg;
 522                 error = kern_dup(td, FDDUP_FIXED, 0, fd, tmp);
 523                 break;
 524
 525         case F_DUP2FD_CLOEXEC:
 526                 tmp = arg;
 527                 error = kern_dup(td, FDDUP_FIXED, FDDUP_FLAG_CLOEXEC, fd, tmp);
 528                 break;
 529
 530         case F_GETFD:
 531                 error = EBADF;
 532                 FILEDESC_SLOCK(fdp);
 533                 fde = fdeget_noref(fdp, fd);
 534                 if (fde != NULL) {
 535                         td->td_retval[0] =
 536                             (fde->fde_flags & UF_EXCLOSE) ? FD_CLOEXEC : 0;
 537                         error = 0;
 538                 }
 539                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
 540                 break;
 541
 542         case F_SETFD:
 543                 error = EBADF;
 544                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
 545                 fde = fdeget_noref(fdp, fd);
 546                 if (fde != NULL) {
 547                         fde->fde_flags = (fde->fde_flags & ~UF_EXCLOSE) |
 548                             (arg & FD_CLOEXEC ? UF_EXCLOSE : 0);
 549                         error = 0;
 550                 }
 551                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
 552                 break;
 553
 554         case F_GETFL:
 555                 error = fget_fcntl(td, fd, &cap_fcntl_rights, F_GETFL, &fp);
 556                 if (error != 0)
 557                         break;
 558                 td->td_retval[0] = OFLAGS(fp->f_flag);
 559                 fdrop(fp, td);
 560                 break;
 561
 562         case F_SETFL:
 563                 error = fget_fcntl(td, fd, &cap_fcntl_rights, F_SETFL, &fp);
 564                 if (error != 0)
 565                         break;
 566                 if (fp->f_ops == &path_fileops) {
 567                         fdrop(fp, td);
 568                         error = EBADF;
 569                         break;
 570                 }
 571                 do {
 572                         tmp = flg = fp->f_flag;
 573                         tmp &= ~FCNTLFLAGS;
 574                         tmp |= FFLAGS(arg & ~O_ACCMODE) & FCNTLFLAGS;
 575                 } while (atomic_cmpset_int(&fp->f_flag, flg, tmp) == 0);
 576                 tmp = fp->f_flag & FNONBLOCK;
 577                 error = fo_ioctl(fp, FIONBIO, &tmp, td->td_ucred, td);
 578                 if (error != 0) {
 579                         fdrop(fp, td);
 580                         break;
 581                 }
 582                 tmp = fp->f_flag & FASYNC;
 583                 error = fo_ioctl(fp, FIOASYNC, &tmp, td->td_ucred, td);
 584                 if (error == 0) {
 585                         fdrop(fp, td);
 586                         break;
 587                 }
 588                 atomic_clear_int(&fp->f_flag, FNONBLOCK);
 589                 tmp = 0;
 590                 (void)fo_ioctl(fp, FIONBIO, &tmp, td->td_ucred, td);
 591                 fdrop(fp, td);
 592                 break;
 593
 594         case F_GETOWN:
 595                 error = fget_fcntl(td, fd, &cap_fcntl_rights, F_GETOWN, &fp);
 596                 if (error != 0)
 597                         break;
 598                 error = fo_ioctl(fp, FIOGETOWN, &tmp, td->td_ucred, td);
 599                 if (error == 0)
 600                         td->td_retval[0] = tmp;
 601                 fdrop(fp, td);
 602                 break;
 603
 604         case F_SETOWN:
 605                 error = fget_fcntl(td, fd, &cap_fcntl_rights, F_SETOWN, &fp);
 606                 if (error != 0)
 607                         break;
 608                 tmp = arg;
 609                 error = fo_ioctl(fp, FIOSETOWN, &tmp, td->td_ucred, td);
 610                 fdrop(fp, td);
 611                 break;
 612
 613         case F_SETLK_REMOTE:
 614                 error = priv_check(td, PRIV_NFS_LOCKD);
 615                 if (error != 0)
 616                         return (error);
 617                 flg = F_REMOTE;
 618                 goto do_setlk;
 619
 620         case F_SETLKW:
 621                 flg |= F_WAIT;
 622                 /* FALLTHROUGH F_SETLK */
 623
 624         case F_SETLK:
 625         do_setlk:
 626                 flp = (struct flock *)arg;
 627                 if ((flg & F_REMOTE) != 0 && flp->l_sysid == 0) {
 628                         error = EINVAL;
 629                         break;
 630                 }
 631
 632                 error = fget_unlocked(td, fd, &cap_flock_rights, &fp);
 633                 if (error != 0)
 634                         break;
 635                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE || fp->f_ops == &path_fileops) {
 636                         error = EBADF;
 637                         fdrop(fp, td);
 638                         break;
 639                 }
 640
 641                 if (flp->l_whence == SEEK_CUR) {
 642                         foffset = foffset_get(fp);
 643                         if (foffset < 0 ||
 644                             (flp->l_start > 0 &&
 645                              foffset > OFF_MAX - flp->l_start)) {
 646                                 error = EOVERFLOW;
 647                                 fdrop(fp, td);
 648                                 break;
 649                         }
 650                         flp->l_start += foffset;
 651                 }
 652
 653                 vp = fp->f_vnode;
 654                 switch (flp->l_type) {
 655                 case F_RDLCK:
 656                         if ((fp->f_flag & FREAD) == 0) {
 657                                 error = EBADF;
 658                                 break;
 659                         }
 660                         if ((p->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) == 0) {
 661                                 PROC_LOCK(p->p_leader);
 662                                 p->p_leader->p_flag |= P_ADVLOCK;
 663                                 PROC_UNLOCK(p->p_leader);
 664                         }
 665                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_SETLK,
 666                             flp, flg);
 667                         break;
 668                 case F_WRLCK:
 669                         if ((fp->f_flag & FWRITE) == 0) {
 670                                 error = EBADF;
 671                                 break;
 672                         }
 673                         if ((p->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) == 0) {
 674                                 PROC_LOCK(p->p_leader);
 675                                 p->p_leader->p_flag |= P_ADVLOCK;
 676                                 PROC_UNLOCK(p->p_leader);
 677                         }
 678                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_SETLK,
 679                             flp, flg);
 680                         break;
 681                 case F_UNLCK:
 682                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_UNLCK,
 683                             flp, flg);
 684                         break;
 685                 case F_UNLCKSYS:
 686                         if (flg != F_REMOTE) {
 687                                 error = EINVAL;
 688                                 break;
 689                         }
 690                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader,
 691                             F_UNLCKSYS, flp, flg);
 692                         break;
 693                 default:
 694                         error = EINVAL;
 695                         break;
 696                 }
 697                 if (error != 0 || flp->l_type == F_UNLCK ||
 698                     flp->l_type == F_UNLCKSYS) {
 699                         fdrop(fp, td);
 700                         break;
 701                 }
 702
 703                 /*
 704                  * Check for a race with close.
 705                  *
 706                  * The vnode is now advisory locked (or unlocked, but this case
 707                  * is not really important) as the caller requested.
 708                  * We had to drop the filedesc lock, so we need to recheck if
 709                  * the descriptor is still valid, because if it was closed
 710                  * in the meantime we need to remove advisory lock from the
 711                  * vnode - close on any descriptor leading to an advisory
 712                  * locked vnode, removes that lock.
 713                  * We will return 0 on purpose in that case, as the result of
 714                  * successful advisory lock might have been externally visible
 715                  * already. This is fine - effectively we pretend to the caller
 716                  * that the closing thread was a bit slower and that the
 717                  * advisory lock succeeded before the close.
 718                  */
 719                 error = fget_unlocked(td, fd, &cap_no_rights, &fp2);
 720                 if (error != 0) {
 721                         fdrop(fp, td);
 722                         break;
 723                 }
 724                 if (fp != fp2) {
 725                         flp->l_whence = SEEK_SET;
 726                         flp->l_start = 0;
 727                         flp->l_len = 0;
 728                         flp->l_type = F_UNLCK;
 729                         (void) VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader,
 730                             F_UNLCK, flp, F_POSIX);
 731                 }
 732                 fdrop(fp, td);
 733                 fdrop(fp2, td);
 734                 break;
 735
 736         case F_GETLK:
 737                 error = fget_unlocked(td, fd, &cap_flock_rights, &fp);
 738                 if (error != 0)
 739                         break;
 740                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE || fp->f_ops == &path_fileops) {
 741                         error = EBADF;
 742                         fdrop(fp, td);
 743                         break;
 744                 }
 745                 flp = (struct flock *)arg;
 746                 if (flp->l_type != F_RDLCK && flp->l_type != F_WRLCK &&
 747                     flp->l_type != F_UNLCK) {
 748                         error = EINVAL;
 749                         fdrop(fp, td);
 750                         break;
 751                 }
 752                 if (flp->l_whence == SEEK_CUR) {
 753                         foffset = foffset_get(fp);
 754                         if ((flp->l_start > 0 &&
 755                             foffset > OFF_MAX - flp->l_start) ||
 756                             (flp->l_start < 0 &&
 757                             foffset < OFF_MIN - flp->l_start)) {
 758                                 error = EOVERFLOW;
 759                                 fdrop(fp, td);
 760                                 break;
 761                         }
 762                         flp->l_start += foffset;
 763                 }
 764                 vp = fp->f_vnode;
 765                 error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_GETLK, flp,
 766                     F_POSIX);
 767                 fdrop(fp, td);
 768                 break;
 769
 770         case F_ADD_SEALS:
 771                 error = fget_unlocked(td, fd, &cap_no_rights, &fp);
 772                 if (error != 0)
 773                         break;
 774                 error = fo_add_seals(fp, arg);
 775                 fdrop(fp, td);
 776                 break;
 777
 778         case F_GET_SEALS:
 779                 error = fget_unlocked(td, fd, &cap_no_rights, &fp);
 780                 if (error != 0)
 781                         break;
 782                 if (fo_get_seals(fp, &seals) == 0)
 783                         td->td_retval[0] = seals;
 784                 else
 785                         error = EINVAL;
 786                 fdrop(fp, td);
 787                 break;
 788
 789         case F_RDAHEAD:
 790                 arg = arg ? 128 * 1024: 0;
 791                 /* FALLTHROUGH */
 792         case F_READAHEAD:
 793                 error = fget_unlocked(td, fd, &cap_no_rights, &fp);
 794                 if (error != 0)
 795                         break;
 796                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE || fp->f_ops == &path_fileops) {
 797                         fdrop(fp, td);
 798                         error = EBADF;
 799                         break;
 800                 }
 801                 vp = fp->f_vnode;
 802                 if (vp->v_type != VREG) {
 803                         fdrop(fp, td);
 804                         error = ENOTTY;
 805                         break;
 806                 }
 807
 808                 /*
 809                  * Exclusive lock synchronizes against f_seqcount reads and
 810                  * writes in sequential_heuristic().
 811                  */
 812                 error = vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE);
 813                 if (error != 0) {
 814                         fdrop(fp, td);
 815                         break;
 816                 }
 817                 if (arg >= 0) {
 818                         bsize = fp->f_vnode->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 819                         arg = MIN(arg, INT_MAX - bsize + 1);
 820                         fp->f_seqcount[UIO_READ] = MIN(IO_SEQMAX,
 821                             (arg + bsize - 1) / bsize);
 822                         atomic_set_int(&fp->f_flag, FRDAHEAD);
 823                 } else {
 824                         atomic_clear_int(&fp->f_flag, FRDAHEAD);
 825                 }
 826                 VOP_UNLOCK(vp);
 827                 fdrop(fp, td);
 828                 break;
 829
 830         case F_ISUNIONSTACK:
 831                 /*
 832                  * Check if the vnode is part of a union stack (either the
 833                  * "union" flag from mount(2) or unionfs).
 834                  *
 835                  * Prior to introduction of this op libc's readdir would call
 836                  * fstatfs(2), in effect unnecessarily copying kilobytes of
 837                  * data just to check fs name and a mount flag.
 838                  *
 839                  * Fixing the code to handle everything in the kernel instead
 840                  * is a non-trivial endeavor and has low priority, thus this
 841                  * horrible kludge facilitates the current behavior in a much
 842                  * cheaper manner until someone(tm) sorts this out.
 843                  */
 844                 error = fget_unlocked(td, fd, &cap_no_rights, &fp);
 845                 if (error != 0)
 846                         break;
 847                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
 848                         fdrop(fp, td);
 849                         error = EBADF;
 850                         break;
 851                 }
 852                 vp = fp->f_vnode;
 853                 /*
 854                  * Since we don't prevent dooming the vnode even non-null mp
 855                  * found can become immediately stale. This is tolerable since
 856                  * mount points are type-stable (providing safe memory access)
 857                  * and any vfs op on this vnode going forward will return an
 858                  * error (meaning return value in this case is meaningless).
 859                  */
 860                 mp = atomic_load_ptr(&vp->v_mount);
 861                 if (__predict_false(mp == NULL)) {
 862                         fdrop(fp, td);
 863                         error = EBADF;
 864                         break;
 865                 }
 866                 td->td_retval[0] = 0;
 867                 if (mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNIONFS ||
 868                     mp->mnt_flag & MNT_UNION)
 869                         td->td_retval[0] = 1;
 870                 fdrop(fp, td);
 871                 break;
 872
 873         case F_KINFO:
 874 #ifdef CAPABILITY_MODE
 875                 if (IN_CAPABILITY_MODE(td)) {
 876                         error = ECAPMODE;
 877                         break;
 878                 }
 879 #endif
 880                 error = copyin((void *)arg, &kif_sz, sizeof(kif_sz));
 881                 if (error != 0)
 882                         break;
 883                 if (kif_sz != sizeof(*kif)) {
 884                         error = EINVAL;
 885                         break;
 886                 }
 887                 kif = malloc(sizeof(*kif), M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
 888                 FILEDESC_SLOCK(fdp);
 889                 error = fget_cap_noref(fdp, fd, &cap_fcntl_rights, &fp, NULL);
 890                 if (error == 0 && fhold(fp)) {
 891                         export_file_to_kinfo(fp, fd, NULL, kif, fdp, 0);
 892                         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
 893                         fdrop(fp, td);
 894                         if ((kif->kf_status & KF_ATTR_VALID) != 0) {
 895                                 kif->kf_structsize = sizeof(*kif);
 896                                 error = copyout(kif, (void *)arg, sizeof(*kif));
 897                         } else {
 898                                 error = EBADF;
 899                         }
 900                 } else {
 901                         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
 902                         if (error == 0)
 903                                 error = EBADF;
 904                 }
 905                 free(kif, M_TEMP);
 906                 break;
 907
 908         default:
 909                 error = EINVAL;
 910                 break;
 911         }
 912         return (error);
 913 }
 914
 915 static int
 916 getmaxfd(struct thread *td)
 917 {
 918
 919         return (min((int)lim_cur(td, RLIMIT_NOFILE), maxfilesperproc));
 920 }
 921
 922 /*
 923  * Common code for dup, dup2, fcntl(F_DUPFD) and fcntl(F_DUP2FD).
 924  */
 925 int
 926 kern_dup(struct thread *td, u_int mode, int flags, int old, int new)
 927 {
 928         struct filedesc *fdp;
 929         struct filedescent *oldfde, *newfde;
 930         struct proc *p;
 931         struct file *delfp, *oldfp;
 932         u_long *oioctls, *nioctls;
 933         int error, maxfd;
 934
 935         p = td->td_proc;
 936         fdp = p->p_fd;
 937         oioctls = NULL;
 938
 939         MPASS((flags & ~(FDDUP_FLAG_CLOEXEC)) == 0);
 940         MPASS(mode < FDDUP_LASTMODE);
 941
 942         AUDIT_ARG_FD(old);
 943         /* XXXRW: if (flags & FDDUP_FIXED) AUDIT_ARG_FD2(new); */
 944
 945         /*
 946          * Verify we have a valid descriptor to dup from and possibly to
 947          * dup to. Unlike dup() and dup2(), fcntl()'s F_DUPFD should
 948          * return EINVAL when the new descriptor is out of bounds.
 949          */
 950         if (old < 0)
 951                 return (EBADF);
 952         if (new < 0)
 953                 return (mode == FDDUP_FCNTL ? EINVAL : EBADF);
 954         maxfd = getmaxfd(td);
 955         if (new >= maxfd)
 956                 return (mode == FDDUP_FCNTL ? EINVAL : EBADF);
 957
 958         error = EBADF;
 959         FILEDESC_XLOCK(fdp);
 960         if (fget_noref(fdp, old) == NULL)
 961                 goto unlock;
 962         if (mode == FDDUP_FIXED && old == new) {
 963                 td->td_retval[0] = new;
 964                 if (flags & FDDUP_FLAG_CLOEXEC)
 965                         fdp->fd_ofiles[new].fde_flags |= UF_EXCLOSE;
 966                 error = 0;
 967                 goto unlock;
 968         }
 969
 970         oldfde = &fdp->fd_ofiles[old];
 971         oldfp = oldfde->fde_file;
 972         if (!fhold(oldfp))
 973                 goto unlock;
 974
 975         /*
 976          * If the caller specified a file descriptor, make sure the file
 977          * table is large enough to hold it, and grab it.  Otherwise, just
 978          * allocate a new descriptor the usual way.
 979          */
 980         switch (mode) {
 981         case FDDUP_NORMAL:
 982         case FDDUP_FCNTL:
 983                 if ((error = fdalloc(td, new, &new)) != 0) {
 984                         fdrop(oldfp, td);
 985                         goto unlock;
 986                 }
 987                 break;
 988         case FDDUP_FIXED:
 989                 if (new >= fdp->fd_nfiles) {
 990                         /*
 991                          * The resource limits are here instead of e.g.
 992                          * fdalloc(), because the file descriptor table may be
 993                          * shared between processes, so we can't really use
 994                          * racct_add()/racct_sub().  Instead of counting the
 995                          * number of actually allocated descriptors, just put
 996                          * the limit on the size of the file descriptor table.
 997                          */
 998 #ifdef RACCT
 999                         if (RACCT_ENABLED()) {
1000                                 error = racct_set_unlocked(p, RACCT_NOFILE, new + 1);
1001                                 if (error != 0) {
1002                                         error = EMFILE;
1003                                         fdrop(oldfp, td);
1004                                         goto unlock;
1005                                 }
1006                         }
1007 #endif
1008                         fdgrowtable_exp(fdp, new + 1);
1009                 }
1010                 if (!fdisused(fdp, new))
1011                         fdused(fdp, new);
1012                 break;
1013         default:
1014                 KASSERT(0, ("%s unsupported mode %d", __func__, mode));
1015         }
1016
1017         KASSERT(old != new, ("new fd is same as old"));
1018
1019         /* Refetch oldfde because the table may have grown and old one freed. */
1020         oldfde = &fdp->fd_ofiles[old];
1021         KASSERT(oldfp == oldfde->fde_file,
1022             ("fdt_ofiles shift from growth observed at fd %d",
1023             old));
1024
1025         newfde = &fdp->fd_ofiles[new];
1026         delfp = newfde->fde_file;
1027
1028         nioctls = filecaps_copy_prep(&oldfde->fde_caps);
1029
1030         /*
1031          * Duplicate the source descriptor.
1032          */
1033 #ifdef CAPABILITIES
1034         seqc_write_begin(&newfde->fde_seqc);
1035 #endif
1036         oioctls = filecaps_free_prep(&newfde->fde_caps);
1037         fde_copy(oldfde, newfde);
1038         filecaps_copy_finish(&oldfde->fde_caps, &newfde->fde_caps,
1039             nioctls);
1040         if ((flags & FDDUP_FLAG_CLOEXEC) != 0)
1041                 newfde->fde_flags = oldfde->fde_flags | UF_EXCLOSE;
1042         else
1043                 newfde->fde_flags = oldfde->fde_flags & ~UF_EXCLOSE;
1044 #ifdef CAPABILITIES
1045         seqc_write_end(&newfde->fde_seqc);
1046 #endif
1047         td->td_retval[0] = new;
1048
1049         error = 0;
1050
1051         if (delfp != NULL) {
1052                 (void) closefp(fdp, new, delfp, td, true, false);
1053                 FILEDESC_UNLOCK_ASSERT(fdp);
1054         } else {
1055 unlock:
1056                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1057         }
1058
1059         filecaps_free_finish(oioctls);
1060         return (error);
1061 }
1062
1063 static void
1064 sigiofree(struct sigio *sigio)
1065 {
1066         crfree(sigio->sio_ucred);
1067         free(sigio, M_SIGIO);
1068 }
1069
1070 static struct sigio *
1071 funsetown_locked(struct sigio *sigio)
1072 {
1073         struct proc *p;
1074         struct pgrp *pg;
1075
1076         SIGIO_ASSERT_LOCKED();
1077
1078         if (sigio == NULL)
1079                 return (NULL);
1080         *sigio->sio_myref = NULL;
1081         if (sigio->sio_pgid < 0) {
1082                 pg = sigio->sio_pgrp;
1083                 PGRP_LOCK(pg);
1084                 SLIST_REMOVE(&pg->pg_sigiolst, sigio, sigio, sio_pgsigio);
1085                 PGRP_UNLOCK(pg);
1086         } else {
1087                 p = sigio->sio_proc;
1088                 PROC_LOCK(p);
1089                 SLIST_REMOVE(&p->p_sigiolst, sigio, sigio, sio_pgsigio);
1090                 PROC_UNLOCK(p);
1091         }
1092         return (sigio);
1093 }
1094
1095 /*
1096  * If sigio is on the list associated with a process or process group,
1097  * disable signalling from the device, remove sigio from the list and
1098  * free sigio.
1099  */
1100 void
1101 funsetown(struct sigio **sigiop)
1102 {
1103         struct sigio *sigio;
1104
1105         /* Racy check, consumers must provide synchronization. */
1106         if (*sigiop == NULL)
1107                 return;
1108
1109         SIGIO_LOCK();
1110         sigio = funsetown_locked(*sigiop);
1111         SIGIO_UNLOCK();
1112         if (sigio != NULL)
1113                 sigiofree(sigio);
1114 }
1115
1116 /*
1117  * Free a list of sigio structures.  The caller must ensure that new sigio
1118  * structures cannot be added after this point.  For process groups this is
1119  * guaranteed using the proctree lock; for processes, the P_WEXIT flag serves
1120  * as an interlock.
1121  */
1122 void
1123 funsetownlst(struct sigiolst *sigiolst)
1124 {
1125         struct proc *p;
1126         struct pgrp *pg;
1127         struct sigio *sigio, *tmp;
1128
1129         /* Racy check. */
1130         sigio = SLIST_FIRST(sigiolst);
1131         if (sigio == NULL)
1132                 return;
1133
1134         p = NULL;
1135         pg = NULL;
1136
1137         SIGIO_LOCK();
1138         sigio = SLIST_FIRST(sigiolst);
1139         if (sigio == NULL) {
1140                 SIGIO_UNLOCK();
1141                 return;
1142         }
1143
1144         /*
1145          * Every entry of the list should belong to a single proc or pgrp.
1146          */
1147         if (sigio->sio_pgid < 0) {
1148                 pg = sigio->sio_pgrp;
1149                 sx_assert(&proctree_lock, SX_XLOCKED);
1150                 PGRP_LOCK(pg);
1151         } else /* if (sigio->sio_pgid > 0) */ {
1152                 p = sigio->sio_proc;
1153                 PROC_LOCK(p);
1154                 KASSERT((p->p_flag & P_WEXIT) != 0,
1155                     ("%s: process %p is not exiting", __func__, p));
1156         }
1157
1158         SLIST_FOREACH(sigio, sigiolst, sio_pgsigio) {
1159                 *sigio->sio_myref = NULL;
1160                 if (pg != NULL) {
1161                         KASSERT(sigio->sio_pgid < 0,
1162                             ("Proc sigio in pgrp sigio list"));
1163                         KASSERT(sigio->sio_pgrp == pg,
1164                             ("Bogus pgrp in sigio list"));
1165                 } else /* if (p != NULL) */ {
1166                         KASSERT(sigio->sio_pgid > 0,
1167                             ("Pgrp sigio in proc sigio list"));
1168                         KASSERT(sigio->sio_proc == p,
1169                             ("Bogus proc in sigio list"));
1170                 }
1171         }
1172
1173         if (pg != NULL)
1174                 PGRP_UNLOCK(pg);
1175         else
1176                 PROC_UNLOCK(p);
1177         SIGIO_UNLOCK();
1178
1179         SLIST_FOREACH_SAFE(sigio, sigiolst, sio_pgsigio, tmp)
1180                 sigiofree(sigio);
1181 }
1182
1183 /*
1184  * This is common code for FIOSETOWN ioctl called by fcntl(fd, F_SETOWN, arg).
1185  *
1186  * After permission checking, add a sigio structure to the sigio list for
1187  * the process or process group.
1188  */
1189 int
1190 fsetown(pid_t pgid, struct sigio **sigiop)
1191 {
1192         struct proc *proc;
1193         struct pgrp *pgrp;
1194         struct sigio *osigio, *sigio;
1195         int ret;
1196
1197         if (pgid == 0) {
1198                 funsetown(sigiop);
1199                 return (0);
1200         }
1201
1202         sigio = malloc(sizeof(struct sigio), M_SIGIO, M_WAITOK);
1203         sigio->sio_pgid = pgid;
1204         sigio->sio_ucred = crhold(curthread->td_ucred);
1205         sigio->sio_myref = sigiop;
1206
1207         ret = 0;
1208         if (pgid > 0) {
1209                 ret = pget(pgid, PGET_NOTWEXIT | PGET_NOTID | PGET_HOLD, &proc);
1210                 SIGIO_LOCK();
1211                 osigio = funsetown_locked(*sigiop);
1212                 if (ret == 0) {
1213                         PROC_LOCK(proc);
1214                         _PRELE(proc);
1215                         if ((proc->p_flag & P_WEXIT) != 0) {
1216                                 ret = ESRCH;
1217                         } else if (proc->p_session !=
1218                             curthread->td_proc->p_session) {
1219                                 /*
1220                                  * Policy - Don't allow a process to FSETOWN a
1221                                  * process in another session.
1222                                  *
1223                                  * Remove this test to allow maximum flexibility
1224                                  * or restrict FSETOWN to the current process or
1225                                  * process group for maximum safety.
1226                                  */
1227                                 ret = EPERM;
1228                         } else {
1229                                 sigio->sio_proc = proc;
1230                                 SLIST_INSERT_HEAD(&proc->p_sigiolst, sigio,
1231                                     sio_pgsigio);
1232                         }
1233                         PROC_UNLOCK(proc);
1234                 }
1235         } else /* if (pgid < 0) */ {
1236                 sx_slock(&proctree_lock);
1237                 SIGIO_LOCK();
1238                 osigio = funsetown_locked(*sigiop);
1239                 pgrp = pgfind(-pgid);
1240                 if (pgrp == NULL) {
1241                         ret = ESRCH;
1242                 } else {
1243                         if (pgrp->pg_session != curthread->td_proc->p_session) {
1244                                 /*
1245                                  * Policy - Don't allow a process to FSETOWN a
1246                                  * process in another session.
1247                                  *
1248                                  * Remove this test to allow maximum flexibility
1249                                  * or restrict FSETOWN to the current process or
1250                                  * process group for maximum safety.
1251                                  */
1252                                 ret = EPERM;
1253                         } else {
1254                                 sigio->sio_pgrp = pgrp;
1255                                 SLIST_INSERT_HEAD(&pgrp->pg_sigiolst, sigio,
1256                                     sio_pgsigio);
1257                         }
1258                         PGRP_UNLOCK(pgrp);
1259                 }
1260                 sx_sunlock(&proctree_lock);
1261         }
1262         if (ret == 0)
1263                 *sigiop = sigio;
1264         SIGIO_UNLOCK();
1265         if (osigio != NULL)
1266                 sigiofree(osigio);
1267         return (ret);
1268 }
1269
1270 /*
1271  * This is common code for FIOGETOWN ioctl called by fcntl(fd, F_GETOWN, arg).
1272  */
1273 pid_t
1274 fgetown(struct sigio **sigiop)
1275 {
1276         pid_t pgid;
1277
1278         SIGIO_LOCK();
1279         pgid = (*sigiop != NULL) ? (*sigiop)->sio_pgid : 0;
1280         SIGIO_UNLOCK();
1281         return (pgid);
1282 }
1283
1284 static int
1285 closefp_impl(struct filedesc *fdp, int fd, struct file *fp, struct thread *td,
1286     bool audit)
1287 {
1288         int error;
1289
1290         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1291
1292         /*
1293          * We now hold the fp reference that used to be owned by the
1294          * descriptor array.  We have to unlock the FILEDESC *AFTER*
1295          * knote_fdclose to prevent a race of the fd getting opened, a knote
1296          * added, and deleteing a knote for the new fd.
1297          */
1298         if (__predict_false(!TAILQ_EMPTY(&fdp->fd_kqlist)))
1299                 knote_fdclose(td, fd);
1300
1301         /*
1302          * We need to notify mqueue if the object is of type mqueue.
1303          */
1304         if (__predict_false(fp->f_type == DTYPE_MQUEUE))
1305                 mq_fdclose(td, fd, fp);
1306         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1307
1308 #ifdef AUDIT
1309         if (AUDITING_TD(td) && audit)
1310                 audit_sysclose(td, fd, fp);
1311 #endif
1312         error = closef(fp, td);
1313
1314         /*
1315          * All paths leading up to closefp() will have already removed or
1316          * replaced the fd in the filedesc table, so a restart would not
1317          * operate on the same file.
1318          */
1319         if (error == ERESTART)
1320                 error = EINTR;
1321
1322         return (error);
1323 }
1324
1325 static int
1326 closefp_hl(struct filedesc *fdp, int fd, struct file *fp, struct thread *td,
1327     bool holdleaders, bool audit)
1328 {
1329         int error;
1330
1331         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1332
1333         if (holdleaders) {
1334                 if (td->td_proc->p_fdtol != NULL) {
1335                         /*
1336                          * Ask fdfree() to sleep to ensure that all relevant
1337                          * process leaders can be traversed in closef().
1338                          */
1339                         fdp->fd_holdleaderscount++;
1340                 } else {
1341                         holdleaders = false;
1342                 }
1343         }
1344
1345         error = closefp_impl(fdp, fd, fp, td, audit);
1346         if (holdleaders) {
1347                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
1348                 fdp->fd_holdleaderscount--;
1349                 if (fdp->fd_holdleaderscount == 0 &&
1350                     fdp->fd_holdleaderswakeup != 0) {
1351                         fdp->fd_holdleaderswakeup = 0;
1352                         wakeup(&fdp->fd_holdleaderscount);
1353                 }
1354                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1355         }
1356         return (error);
1357 }
1358
1359 static int
1360 closefp(struct filedesc *fdp, int fd, struct file *fp, struct thread *td,
1361     bool holdleaders, bool audit)
1362 {
1363
1364         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1365
1366         if (__predict_false(td->td_proc->p_fdtol != NULL)) {
1367                 return (closefp_hl(fdp, fd, fp, td, holdleaders, audit));
1368         } else {
1369                 return (closefp_impl(fdp, fd, fp, td, audit));
1370         }
1371 }
1372
1373 /*
1374  * Close a file descriptor.
1375  */
1376 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1377 struct close_args {
1378         int     fd;
1379 };
1380 #endif
1381 /* ARGSUSED */
1382 int
1383 sys_close(struct thread *td, struct close_args *uap)
1384 {
1385
1386         return (kern_close(td, uap->fd));
1387 }
1388
1389 int
1390 kern_close(struct thread *td, int fd)
1391 {
1392         struct filedesc *fdp;
1393         struct file *fp;
1394
1395         fdp = td->td_proc->p_fd;
1396
1397         FILEDESC_XLOCK(fdp);
1398         if ((fp = fget_noref(fdp, fd)) == NULL) {
1399                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1400                 return (EBADF);
1401         }
1402         fdfree(fdp, fd);
1403
1404         /* closefp() drops the FILEDESC lock for us. */
1405         return (closefp(fdp, fd, fp, td, true, true));
1406 }
1407
1408 static int
1409 close_range_cloexec(struct thread *td, u_int lowfd, u_int highfd)
1410 {
1411         struct filedesc *fdp;
1412         struct fdescenttbl *fdt;
1413         struct filedescent *fde;
1414         int fd;
1415
1416         fdp = td->td_proc->p_fd;
1417         FILEDESC_XLOCK(fdp);
1418         fdt = atomic_load_ptr(&fdp->fd_files);
1419         highfd = MIN(highfd, fdt->fdt_nfiles - 1);
1420         fd = lowfd;
1421         if (__predict_false(fd > highfd)) {
1422                 goto out_locked;
1423         }
1424         for (; fd <= highfd; fd++) {
1425                 fde = &fdt->fdt_ofiles[fd];
1426                 if (fde->fde_file != NULL)
1427                         fde->fde_flags |= UF_EXCLOSE;
1428         }
1429 out_locked:
1430         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1431         return (0);
1432 }
1433
1434 static int
1435 close_range_impl(struct thread *td, u_int lowfd, u_int highfd)
1436 {
1437         struct filedesc *fdp;
1438         const struct fdescenttbl *fdt;
1439         struct file *fp;
1440         int fd;
1441
1442         fdp = td->td_proc->p_fd;
1443         FILEDESC_XLOCK(fdp);
1444         fdt = atomic_load_ptr(&fdp->fd_files);
1445         highfd = MIN(highfd, fdt->fdt_nfiles - 1);
1446         fd = lowfd;
1447         if (__predict_false(fd > highfd)) {
1448                 goto out_locked;
1449         }
1450         for (;;) {
1451                 fp = fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file;
1452                 if (fp == NULL) {
1453                         if (fd == highfd)
1454                                 goto out_locked;
1455                 } else {
1456                         fdfree(fdp, fd);
1457                         (void) closefp(fdp, fd, fp, td, true, true);
1458                         if (fd == highfd)
1459                                 goto out_unlocked;
1460                         FILEDESC_XLOCK(fdp);
1461                         fdt = atomic_load_ptr(&fdp->fd_files);
1462                 }
1463                 fd++;
1464         }
1465 out_locked:
1466         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1467 out_unlocked:
1468         return (0);
1469 }
1470
1471 int
1472 kern_close_range(struct thread *td, int flags, u_int lowfd, u_int highfd)
1473 {
1474
1475         /*
1476          * Check this prior to clamping; closefrom(3) with only fd 0, 1, and 2
1477          * open should not be a usage error.  From a close_range() perspective,
1478          * close_range(3, ~0U, 0) in the same scenario should also likely not
1479          * be a usage error as all fd above 3 are in-fact already closed.
1480          */
1481         if (highfd < lowfd) {
1482                 return (EINVAL);
1483         }
1484
1485         if ((flags & CLOSE_RANGE_CLOEXEC) != 0)
1486                 return (close_range_cloexec(td, lowfd, highfd));
1487
1488         return (close_range_impl(td, lowfd, highfd));
1489 }
1490
1491 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1492 struct close_range_args {
1493         u_int   lowfd;
1494         u_int   highfd;
1495         int     flags;
1496 };
1497 #endif
1498 int
1499 sys_close_range(struct thread *td, struct close_range_args *uap)
1500 {
1501
1502         AUDIT_ARG_FD(uap->lowfd);
1503         AUDIT_ARG_CMD(uap->highfd);
1504         AUDIT_ARG_FFLAGS(uap->flags);
1505
1506         if ((uap->flags & ~(CLOSE_RANGE_CLOEXEC)) != 0)
1507                 return (EINVAL);
1508         return (kern_close_range(td, uap->flags, uap->lowfd, uap->highfd));
1509 }
1510
1511 #ifdef COMPAT_FREEBSD12
1512 /*
1513  * Close open file descriptors.
1514  */
1515 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1516 struct freebsd12_closefrom_args {
1517         int     lowfd;
1518 };
1519 #endif
1520 /* ARGSUSED */
1521 int
1522 freebsd12_closefrom(struct thread *td, struct freebsd12_closefrom_args *uap)
1523 {
1524         u_int lowfd;
1525
1526         AUDIT_ARG_FD(uap->lowfd);
1527
1528         /*
1529          * Treat negative starting file descriptor values identical to
1530          * closefrom(0) which closes all files.
1531          */
1532         lowfd = MAX(0, uap->lowfd);
1533         return (kern_close_range(td, 0, lowfd, ~0U));
1534 }
1535 #endif  /* COMPAT_FREEBSD12 */
1536
1537 #if defined(COMPAT_43)
1538 /*
1539  * Return status information about a file descriptor.
1540  */
1541 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1542 struct ofstat_args {
1543         int     fd;
1544         struct  ostat *sb;
1545 };
1546 #endif
1547 /* ARGSUSED */
1548 int
1549 ofstat(struct thread *td, struct ofstat_args *uap)
1550 {
1551         struct ostat oub;
1552         struct stat ub;
1553         int error;
1554
1555         error = kern_fstat(td, uap->fd, &ub);
1556         if (error == 0) {
1557                 cvtstat(&ub, &oub);
1558                 error = copyout(&oub, uap->sb, sizeof(oub));
1559         }
1560         return (error);
1561 }
1562 #endif /* COMPAT_43 */
1563
1564 #if defined(COMPAT_FREEBSD11)
1565 int
1566 freebsd11_fstat(struct thread *td, struct freebsd11_fstat_args *uap)
1567 {
1568         struct stat sb;
1569         struct freebsd11_stat osb;
1570         int error;
1571
1572         error = kern_fstat(td, uap->fd, &sb);
1573         if (error != 0)
1574                 return (error);
1575         error = freebsd11_cvtstat(&sb, &osb);
1576         if (error == 0)
1577                 error = copyout(&osb, uap->sb, sizeof(osb));
1578         return (error);
1579 }
1580 #endif  /* COMPAT_FREEBSD11 */
1581
1582 /*
1583  * Return status information about a file descriptor.
1584  */
1585 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1586 struct fstat_args {
1587         int     fd;
1588         struct  stat *sb;
1589 };
1590 #endif
1591 /* ARGSUSED */
1592 int
1593 sys_fstat(struct thread *td, struct fstat_args *uap)
1594 {
1595         struct stat ub;
1596         int error;
1597
1598         error = kern_fstat(td, uap->fd, &ub);
1599         if (error == 0)
1600                 error = copyout(&ub, uap->sb, sizeof(ub));
1601         return (error);
1602 }
1603
1604 int
1605 kern_fstat(struct thread *td, int fd, struct stat *sbp)
1606 {
1607         struct file *fp;
1608         int error;
1609
1610         AUDIT_ARG_FD(fd);
1611
1612         error = fget(td, fd, &cap_fstat_rights, &fp);
1613         if (__predict_false(error != 0))
1614                 return (error);
1615
1616         AUDIT_ARG_FILE(td->td_proc, fp);
1617
1618         error = fo_stat(fp, sbp, td->td_ucred);
1619         fdrop(fp, td);
1620 #ifdef __STAT_TIME_T_EXT
1621         sbp->st_atim_ext = 0;
1622         sbp->st_mtim_ext = 0;
1623         sbp->st_ctim_ext = 0;
1624         sbp->st_btim_ext = 0;
1625 #endif
1626 #ifdef KTRACE
1627         if (KTRPOINT(td, KTR_STRUCT))
1628                 ktrstat_error(sbp, error);
1629 #endif
1630         return (error);
1631 }
1632
1633 #if defined(COMPAT_FREEBSD11)
1634 /*
1635  * Return status information about a file descriptor.
1636  */
1637 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1638 struct freebsd11_nfstat_args {
1639         int     fd;
1640         struct  nstat *sb;
1641 };
1642 #endif
1643 /* ARGSUSED */
1644 int
1645 freebsd11_nfstat(struct thread *td, struct freebsd11_nfstat_args *uap)
1646 {
1647         struct nstat nub;
1648         struct stat ub;
1649         int error;
1650
1651         error = kern_fstat(td, uap->fd, &ub);
1652         if (error != 0)
1653                 return (error);
1654         error = freebsd11_cvtnstat(&ub, &nub);
1655         if (error != 0)
1656                 error = copyout(&nub, uap->sb, sizeof(nub));
1657         return (error);
1658 }
1659 #endif /* COMPAT_FREEBSD11 */
1660
1661 /*
1662  * Return pathconf information about a file descriptor.
1663  */
1664 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1665 struct fpathconf_args {
1666         int     fd;
1667         int     name;
1668 };
1669 #endif
1670 /* ARGSUSED */
1671 int
1672 sys_fpathconf(struct thread *td, struct fpathconf_args *uap)
1673 {
1674         long value;
1675         int error;
1676
1677         error = kern_fpathconf(td, uap->fd, uap->name, &value);
1678         if (error == 0)
1679                 td->td_retval[0] = value;
1680         return (error);
1681 }
1682
1683 int
1684 kern_fpathconf(struct thread *td, int fd, int name, long *valuep)
1685 {
1686         struct file *fp;
1687         struct vnode *vp;
1688         int error;
1689
1690         error = fget(td, fd, &cap_fpathconf_rights, &fp);
1691         if (error != 0)
1692                 return (error);
1693
1694         if (name == _PC_ASYNC_IO) {
1695                 *valuep = _POSIX_ASYNCHRONOUS_IO;
1696                 goto out;
1697         }
1698         vp = fp->f_vnode;
1699         if (vp != NULL) {
1700                 vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1701                 error = VOP_PATHCONF(vp, name, valuep);
1702                 VOP_UNLOCK(vp);
1703         } else if (fp->f_type == DTYPE_PIPE || fp->f_type == DTYPE_SOCKET) {
1704                 if (name != _PC_PIPE_BUF) {
1705                         error = EINVAL;
1706                 } else {
1707                         *valuep = PIPE_BUF;
1708                         error = 0;
1709                 }
1710         } else {
1711                 error = EOPNOTSUPP;
1712         }
1713 out:
1714         fdrop(fp, td);
1715         return (error);
1716 }
1717
1718 /*
1719  * Copy filecaps structure allocating memory for ioctls array if needed.
1720  *
1721  * The last parameter indicates whether the fdtable is locked. If it is not and
1722  * ioctls are encountered, copying fails and the caller must lock the table.
1723  *
1724  * Note that if the table was not locked, the caller has to check the relevant
1725  * sequence counter to determine whether the operation was successful.
1726  */
1727 bool
1728 filecaps_copy(const struct filecaps *src, struct filecaps *dst, bool locked)
1729 {
1730         size_t size;
1731
1732         if (src->fc_ioctls != NULL && !locked)
1733                 return (false);
1734         memcpy(dst, src, sizeof(*src));
1735         if (src->fc_ioctls == NULL)
1736                 return (true);
1737
1738         KASSERT(src->fc_nioctls > 0,
1739             ("fc_ioctls != NULL, but fc_nioctls=%hd", src->fc_nioctls));
1740
1741         size = sizeof(src->fc_ioctls[0]) * src->fc_nioctls;
1742         dst->fc_ioctls = malloc(size, M_FILECAPS, M_WAITOK);
1743         memcpy(dst->fc_ioctls, src->fc_ioctls, size);
1744         return (true);
1745 }
1746
1747 static u_long *
1748 filecaps_copy_prep(const struct filecaps *src)
1749 {
1750         u_long *ioctls;
1751         size_t size;
1752
1753         if (__predict_true(src->fc_ioctls == NULL))
1754                 return (NULL);
1755
1756         KASSERT(src->fc_nioctls > 0,
1757             ("fc_ioctls != NULL, but fc_nioctls=%hd", src->fc_nioctls));
1758
1759         size = sizeof(src->fc_ioctls[0]) * src->fc_nioctls;
1760         ioctls = malloc(size, M_FILECAPS, M_WAITOK);
1761         return (ioctls);
1762 }
1763
1764 static void
1765 filecaps_copy_finish(const struct filecaps *src, struct filecaps *dst,
1766     u_long *ioctls)
1767 {
1768         size_t size;
1769
1770         *dst = *src;
1771         if (__predict_true(src->fc_ioctls == NULL)) {
1772                 MPASS(ioctls == NULL);
1773                 return;
1774         }
1775
1776         size = sizeof(src->fc_ioctls[0]) * src->fc_nioctls;
1777         dst->fc_ioctls = ioctls;
1778         bcopy(src->fc_ioctls, dst->fc_ioctls, size);
1779 }
1780
1781 /*
1782  * Move filecaps structure to the new place and clear the old place.
1783  */
1784 void
1785 filecaps_move(struct filecaps *src, struct filecaps *dst)
1786 {
1787
1788         *dst = *src;
1789         bzero(src, sizeof(*src));
1790 }
1791
1792 /*
1793  * Fill the given filecaps structure with full rights.
1794  */
1795 static void
1796 filecaps_fill(struct filecaps *fcaps)
1797 {
1798
1799         CAP_ALL(&fcaps->fc_rights);
1800         fcaps->fc_ioctls = NULL;
1801         fcaps->fc_nioctls = -1;
1802         fcaps->fc_fcntls = CAP_FCNTL_ALL;
1803 }
1804
1805 /*
1806  * Free memory allocated within filecaps structure.
1807  */
1808 void
1809 filecaps_free(struct filecaps *fcaps)
1810 {
1811
1812         free(fcaps->fc_ioctls, M_FILECAPS);
1813         bzero(fcaps, sizeof(*fcaps));
1814 }
1815
1816 static u_long *
1817 filecaps_free_prep(struct filecaps *fcaps)
1818 {
1819         u_long *ioctls;
1820
1821         ioctls = fcaps->fc_ioctls;
1822         bzero(fcaps, sizeof(*fcaps));
1823         return (ioctls);
1824 }
1825
1826 static void
1827 filecaps_free_finish(u_long *ioctls)
1828 {
1829
1830         free(ioctls, M_FILECAPS);
1831 }
1832
1833 /*
1834  * Validate the given filecaps structure.
1835  */
1836 static void
1837 filecaps_validate(const struct filecaps *fcaps, const char *func)
1838 {
1839
1840         KASSERT(cap_rights_is_valid(&fcaps->fc_rights),
1841             ("%s: invalid rights", func));
1842         KASSERT((fcaps->fc_fcntls & ~CAP_FCNTL_ALL) == 0,
1843             ("%s: invalid fcntls", func));
1844         KASSERT(fcaps->fc_fcntls == 0 ||
1845             cap_rights_is_set(&fcaps->fc_rights, CAP_FCNTL),
1846             ("%s: fcntls without CAP_FCNTL", func));
1847         KASSERT(fcaps->fc_ioctls != NULL ? fcaps->fc_nioctls > 0 :
1848             (fcaps->fc_nioctls == -1 || fcaps->fc_nioctls == 0),
1849             ("%s: invalid ioctls", func));
1850         KASSERT(fcaps->fc_nioctls == 0 ||
1851             cap_rights_is_set(&fcaps->fc_rights, CAP_IOCTL),
1852             ("%s: ioctls without CAP_IOCTL", func));
1853 }
1854
1855 static void
1856 fdgrowtable_exp(struct filedesc *fdp, int nfd)
1857 {
1858         int nfd1;
1859
1860         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1861
1862         nfd1 = fdp->fd_nfiles * 2;
1863         if (nfd1 < nfd)
1864                 nfd1 = nfd;
1865         fdgrowtable(fdp, nfd1);
1866 }
1867
1868 /*
1869  * Grow the file table to accommodate (at least) nfd descriptors.
1870  */
1871 static void
1872 fdgrowtable(struct filedesc *fdp, int nfd)
1873 {
1874         struct filedesc0 *fdp0;
1875         struct freetable *ft;
1876         struct fdescenttbl *ntable;
1877         struct fdescenttbl *otable;
1878         int nnfiles, onfiles;
1879         NDSLOTTYPE *nmap, *omap;
1880
1881         KASSERT(fdp->fd_nfiles > 0, ("zero-length file table"));
1882
1883         /* save old values */
1884         onfiles = fdp->fd_nfiles;
1885         otable = fdp->fd_files;
1886         omap = fdp->fd_map;
1887
1888         /* compute the size of the new table */
1889         nnfiles = NDSLOTS(nfd) * NDENTRIES; /* round up */
1890         if (nnfiles <= onfiles)
1891                 /* the table is already large enough */
1892                 return;
1893
1894         /*
1895          * Allocate a new table.  We need enough space for the number of
1896          * entries, file entries themselves and the struct freetable we will use
1897          * when we decommission the table and place it on the freelist.
1898          * We place the struct freetable in the middle so we don't have
1899          * to worry about padding.
1900          */
1901         ntable = malloc(offsetof(struct fdescenttbl, fdt_ofiles) +
1902             nnfiles * sizeof(ntable->fdt_ofiles[0]) +
1903             sizeof(struct freetable),
1904             M_FILEDESC, M_ZERO | M_WAITOK);
1905         /* copy the old data */
1906         ntable->fdt_nfiles = nnfiles;
1907         memcpy(ntable->fdt_ofiles, otable->fdt_ofiles,
1908             onfiles * sizeof(ntable->fdt_ofiles[0]));
1909
1910         /*
1911          * Allocate a new map only if the old is not large enough.  It will
1912          * grow at a slower rate than the table as it can map more
1913          * entries than the table can hold.
1914          */
1915         if (NDSLOTS(nnfiles) > NDSLOTS(onfiles)) {
1916                 nmap = malloc(NDSLOTS(nnfiles) * NDSLOTSIZE, M_FILEDESC,
1917                     M_ZERO | M_WAITOK);
1918                 /* copy over the old data and update the pointer */
1919                 memcpy(nmap, omap, NDSLOTS(onfiles) * sizeof(*omap));
1920                 fdp->fd_map = nmap;
1921         }
1922
1923         /*
1924          * Make sure that ntable is correctly initialized before we replace
1925          * fd_files poiner. Otherwise fget_unlocked() may see inconsistent
1926          * data.
1927          */
1928         atomic_store_rel_ptr((volatile void *)&fdp->fd_files, (uintptr_t)ntable);
1929
1930         /*
1931          * Free the old file table when not shared by other threads or processes.
1932          * The old file table is considered to be shared when either are true:
1933          * - The process has more than one thread.
1934          * - The file descriptor table has been shared via fdshare().
1935          *
1936          * When shared, the old file table will be placed on a freelist
1937          * which will be processed when the struct filedesc is released.
1938          *
1939          * Note that if onfiles == NDFILE, we're dealing with the original
1940          * static allocation contained within (struct filedesc0 *)fdp,
1941          * which must not be freed.
1942          */
1943         if (onfiles > NDFILE) {
1944                 /*
1945                  * Note we may be called here from fdinit while allocating a
1946                  * table for a new process in which case ->p_fd points
1947                  * elsewhere.
1948                  */
1949                 if (curproc->p_fd != fdp || FILEDESC_IS_ONLY_USER(fdp)) {
1950                         free(otable, M_FILEDESC);
1951                 } else {
1952                         ft = (struct freetable *)&otable->fdt_ofiles[onfiles];
1953                         fdp0 = (struct filedesc0 *)fdp;
1954                         ft->ft_table = otable;
1955                         SLIST_INSERT_HEAD(&fdp0->fd_free, ft, ft_next);
1956                 }
1957         }
1958         /*
1959          * The map does not have the same possibility of threads still
1960          * holding references to it.  So always free it as long as it
1961          * does not reference the original static allocation.
1962          */
1963         if (NDSLOTS(onfiles) > NDSLOTS(NDFILE))
1964                 free(omap, M_FILEDESC);
1965 }
1966
1967 /*
1968  * Allocate a file descriptor for the process.
1969  */
1970 int
1971 fdalloc(struct thread *td, int minfd, int *result)
1972 {
1973         struct proc *p = td->td_proc;
1974         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1975         int fd, maxfd, allocfd;
1976 #ifdef RACCT
1977         int error;
1978 #endif
1979
1980         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1981
1982         if (fdp->fd_freefile > minfd)
1983                 minfd = fdp->fd_freefile;
1984
1985         maxfd = getmaxfd(td);
1986
1987         /*
1988          * Search the bitmap for a free descriptor starting at minfd.
1989          * If none is found, grow the file table.
1990          */
1991         fd = fd_first_free(fdp, minfd, fdp->fd_nfiles);
1992         if (__predict_false(fd >= maxfd))
1993                 return (EMFILE);
1994         if (__predict_false(fd >= fdp->fd_nfiles)) {
1995                 allocfd = min(fd * 2, maxfd);
1996 #ifdef RACCT
1997                 if (RACCT_ENABLED()) {
1998                         error = racct_set_unlocked(p, RACCT_NOFILE, allocfd);
1999                         if (error != 0)
2000                                 return (EMFILE);
2001                 }
2002 #endif
2003                 /*
2004                  * fd is already equal to first free descriptor >= minfd, so
2005                  * we only need to grow the table and we are done.
2006                  */
2007                 fdgrowtable_exp(fdp, allocfd);
2008         }
2009
2010         /*
2011          * Perform some sanity checks, then mark the file descriptor as
2012          * used and return it to the caller.
2013          */
2014         KASSERT(fd >= 0 && fd < min(maxfd, fdp->fd_nfiles),
2015             ("invalid descriptor %d", fd));
2016         KASSERT(!fdisused(fdp, fd),
2017             ("fd_first_free() returned non-free descriptor"));
2018         KASSERT(fdp->fd_ofiles[fd].fde_file == NULL,
2019             ("file descriptor isn't free"));
2020         fdused(fdp, fd);
2021         *result = fd;
2022         return (0);
2023 }
2024
2025 /*
2026  * Allocate n file descriptors for the process.
2027  */
2028 int
2029 fdallocn(struct thread *td, int minfd, int *fds, int n)
2030 {
2031         struct proc *p = td->td_proc;
2032         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
2033         int i;
2034
2035         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
2036
2037         for (i = 0; i < n; i++)
2038                 if (fdalloc(td, 0, &fds[i]) != 0)
2039                         break;
2040
2041         if (i < n) {
2042                 for (i--; i >= 0; i--)
2043                         fdunused(fdp, fds[i]);
2044                 return (EMFILE);
2045         }
2046
2047         return (0);
2048 }
2049
2050 /*
2051  * Create a new open file structure and allocate a file descriptor for the
2052  * process that refers to it.  We add one reference to the file for the
2053  * descriptor table and one reference for resultfp. This is to prevent us
2054  * being preempted and the entry in the descriptor table closed after we
2055  * release the FILEDESC lock.
2056  */
2057 int
2058 falloc_caps(struct thread *td, struct file **resultfp, int *resultfd, int flags,
2059     struct filecaps *fcaps)
2060 {
2061         struct file *fp;
2062         int error, fd;
2063
2064         MPASS(resultfp != NULL);
2065         MPASS(resultfd != NULL);
2066
2067         error = _falloc_noinstall(td, &fp, 2);
2068         if (__predict_false(error != 0)) {
2069                 return (error);
2070         }
2071
2072         error = finstall_refed(td, fp, &fd, flags, fcaps);
2073         if (__predict_false(error != 0)) {
2074                 falloc_abort(td, fp);
2075                 return (error);
2076         }
2077
2078         *resultfp = fp;
2079         *resultfd = fd;
2080
2081         return (0);
2082 }
2083
2084 /*
2085  * Create a new open file structure without allocating a file descriptor.
2086  */
2087 int
2088 _falloc_noinstall(struct thread *td, struct file **resultfp, u_int n)
2089 {
2090         struct file *fp;
2091         int maxuserfiles = maxfiles - (maxfiles / 20);
2092         int openfiles_new;
2093         static struct timeval lastfail;
2094         static int curfail;
2095
2096         KASSERT(resultfp != NULL, ("%s: resultfp == NULL", __func__));
2097         MPASS(n > 0);
2098
2099         openfiles_new = atomic_fetchadd_int(&openfiles, 1) + 1;
2100         if ((openfiles_new >= maxuserfiles &&
2101             priv_check(td, PRIV_MAXFILES) != 0) ||
2102             openfiles_new >= maxfiles) {
2103                 atomic_subtract_int(&openfiles, 1);
2104                 if (ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
2105                         printf("kern.maxfiles limit exceeded by uid %i, (%s) "
2106                             "please see tuning(7).\n", td->td_ucred->cr_ruid, td->td_proc->p_comm);
2107                 }
2108                 return (ENFILE);
2109         }
2110         fp = uma_zalloc(file_zone, M_WAITOK);
2111         bzero(fp, sizeof(*fp));
2112         refcount_init(&fp->f_count, n);
2113         fp->f_cred = crhold(td->td_ucred);
2114         fp->f_ops = &badfileops;
2115         *resultfp = fp;
2116         return (0);
2117 }
2118
2119 void
2120 falloc_abort(struct thread *td, struct file *fp)
2121 {
2122
2123         /*
2124          * For assertion purposes.
2125          */
2126         refcount_init(&fp->f_count, 0);
2127         _fdrop(fp, td);
2128 }
2129
2130 /*
2131  * Install a file in a file descriptor table.
2132  */
2133 void
2134 _finstall(struct filedesc *fdp, struct file *fp, int fd, int flags,
2135     struct filecaps *fcaps)
2136 {
2137         struct filedescent *fde;
2138
2139         MPASS(fp != NULL);
2140         if (fcaps != NULL)
2141                 filecaps_validate(fcaps, __func__);
2142         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
2143
2144         fde = &fdp->fd_ofiles[fd];
2145 #ifdef CAPABILITIES
2146         seqc_write_begin(&fde->fde_seqc);
2147 #endif
2148         fde->fde_file = fp;
2149         fde->fde_flags = (flags & O_CLOEXEC) != 0 ? UF_EXCLOSE : 0;
2150         if (fcaps != NULL)
2151                 filecaps_move(fcaps, &fde->fde_caps);
2152         else
2153                 filecaps_fill(&fde->fde_caps);
2154 #ifdef CAPABILITIES
2155         seqc_write_end(&fde->fde_seqc);
2156 #endif
2157 }
2158
2159 int
2160 finstall_refed(struct thread *td, struct file *fp, int *fd, int flags,
2161     struct filecaps *fcaps)
2162 {
2163         struct filedesc *fdp = td->td_proc->p_fd;
2164         int error;
2165
2166         MPASS(fd != NULL);
2167
2168         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2169         error = fdalloc(td, 0, fd);
2170         if (__predict_true(error == 0)) {
2171                 _finstall(fdp, fp, *fd, flags, fcaps);
2172         }
2173         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2174         return (error);
2175 }
2176
2177 int
2178 finstall(struct thread *td, struct file *fp, int *fd, int flags,
2179     struct filecaps *fcaps)
2180 {
2181         int error;
2182
2183         MPASS(fd != NULL);
2184
2185         if (!fhold(fp))
2186                 return (EBADF);
2187         error = finstall_refed(td, fp, fd, flags, fcaps);
2188         if (__predict_false(error != 0)) {
2189                 fdrop(fp, td);
2190         }
2191         return (error);
2192 }
2193
2194 /*
2195  * Build a new filedesc structure from another.
2196  *
2197  * If fdp is not NULL, return with it shared locked.
2198  */
2199 struct filedesc *
2200 fdinit(void)
2201 {
2202         struct filedesc0 *newfdp0;
2203         struct filedesc *newfdp;
2204
2205         newfdp0 = uma_zalloc(filedesc0_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
2206         newfdp = &newfdp0->fd_fd;
2207
2208         /* Create the file descriptor table. */
2209         FILEDESC_LOCK_INIT(newfdp);
2210         refcount_init(&newfdp->fd_refcnt, 1);
2211         refcount_init(&newfdp->fd_holdcnt, 1);
2212         newfdp->fd_map = newfdp0->fd_dmap;
2213         newfdp->fd_files = (struct fdescenttbl *)&newfdp0->fd_dfiles;
2214         newfdp->fd_files->fdt_nfiles = NDFILE;
2215
2216         return (newfdp);
2217 }
2218
2219 /*
2220  * Build a pwddesc structure from another.
2221  * Copy the current, root, and jail root vnode references.
2222  *
2223  * If pdp is not NULL, return with it shared locked.
2224  */
2225 struct pwddesc *
2226 pdinit(struct pwddesc *pdp, bool keeplock)
2227 {
2228         struct pwddesc *newpdp;
2229         struct pwd *newpwd;
2230
2231         newpdp = malloc(sizeof(*newpdp), M_PWDDESC, M_WAITOK | M_ZERO);
2232
2233         PWDDESC_LOCK_INIT(newpdp);
2234         refcount_init(&newpdp->pd_refcount, 1);
2235         newpdp->pd_cmask = CMASK;
2236
2237         if (pdp == NULL) {
2238                 newpwd = pwd_alloc();
2239                 smr_serialized_store(&newpdp->pd_pwd, newpwd, true);
2240                 return (newpdp);
2241         }
2242
2243         PWDDESC_XLOCK(pdp);
2244         newpwd = pwd_hold_pwddesc(pdp);
2245         smr_serialized_store(&newpdp->pd_pwd, newpwd, true);
2246         if (!keeplock)
2247                 PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
2248         return (newpdp);
2249 }
2250
2251 /*
2252  * Hold either filedesc or pwddesc of the passed process.
2253  *
2254  * The process lock is used to synchronize against the target exiting and
2255  * freeing the data.
2256  *
2257  * Clearing can be ilustrated in 3 steps:
2258  * 1. set the pointer to NULL. Either routine can race against it, hence
2259  *   atomic_load_ptr.
2260  * 2. observe the process lock as not taken. Until then fdhold/pdhold can
2261  *   race to either still see the pointer or find NULL. It is still safe to
2262  *   grab a reference as clearing is stalled.
2263  * 3. after the lock is observed as not taken, any fdhold/pdhold calls are
2264  *   guaranteed to see NULL, making it safe to finish clearing
2265  */
2266 static struct filedesc *
2267 fdhold(struct proc *p)
2268 {
2269         struct filedesc *fdp;
2270
2271         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
2272         fdp = atomic_load_ptr(&p->p_fd);
2273         if (fdp != NULL)
2274                 refcount_acquire(&fdp->fd_holdcnt);
2275         return (fdp);
2276 }
2277
2278 static struct pwddesc *
2279 pdhold(struct proc *p)
2280 {
2281         struct pwddesc *pdp;
2282
2283         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
2284         pdp = atomic_load_ptr(&p->p_pd);
2285         if (pdp != NULL)
2286                 refcount_acquire(&pdp->pd_refcount);
2287         return (pdp);
2288 }
2289
2290 static void
2291 fddrop(struct filedesc *fdp)
2292 {
2293
2294         if (refcount_load(&fdp->fd_holdcnt) > 1) {
2295                 if (refcount_release(&fdp->fd_holdcnt) == 0)
2296                         return;
2297         }
2298
2299         FILEDESC_LOCK_DESTROY(fdp);
2300         uma_zfree(filedesc0_zone, fdp);
2301 }
2302
2303 static void
2304 pddrop(struct pwddesc *pdp)
2305 {
2306         struct pwd *pwd;
2307
2308         if (refcount_release_if_not_last(&pdp->pd_refcount))
2309                 return;
2310
2311         PWDDESC_XLOCK(pdp);
2312         if (refcount_release(&pdp->pd_refcount) == 0) {
2313                 PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
2314                 return;
2315         }
2316         pwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
2317         pwd_set(pdp, NULL);
2318         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
2319         pwd_drop(pwd);
2320
2321         PWDDESC_LOCK_DESTROY(pdp);
2322         free(pdp, M_PWDDESC);
2323 }
2324
2325 /*
2326  * Share a filedesc structure.
2327  */
2328 struct filedesc *
2329 fdshare(struct filedesc *fdp)
2330 {
2331
2332         refcount_acquire(&fdp->fd_refcnt);
2333         return (fdp);
2334 }
2335
2336 /*
2337  * Share a pwddesc structure.
2338  */
2339 struct pwddesc *
2340 pdshare(struct pwddesc *pdp)
2341 {
2342         refcount_acquire(&pdp->pd_refcount);
2343         return (pdp);
2344 }
2345
2346 /*
2347  * Unshare a filedesc structure, if necessary by making a copy
2348  */
2349 void
2350 fdunshare(struct thread *td)
2351 {
2352         struct filedesc *tmp;
2353         struct proc *p = td->td_proc;
2354
2355         if (refcount_load(&p->p_fd->fd_refcnt) == 1)
2356                 return;
2357
2358         tmp = fdcopy(p->p_fd);
2359         fdescfree(td);
2360         p->p_fd = tmp;
2361 }
2362
2363 /*
2364  * Unshare a pwddesc structure.
2365  */
2366 void
2367 pdunshare(struct thread *td)
2368 {
2369         struct pwddesc *pdp;
2370         struct proc *p;
2371
2372         p = td->td_proc;
2373         /* Not shared. */
2374         if (refcount_load(&p->p_pd->pd_refcount) == 1)
2375                 return;
2376
2377         pdp = pdcopy(p->p_pd);
2378         pdescfree(td);
2379         p->p_pd = pdp;
2380 }
2381
2382 /*
2383  * Copy a filedesc structure.  A NULL pointer in returns a NULL reference,
2384  * this is to ease callers, not catch errors.
2385  */
2386 struct filedesc *
2387 fdcopy(struct filedesc *fdp)
2388 {
2389         struct filedesc *newfdp;
2390         struct filedescent *nfde, *ofde;
2391         int i, lastfile;
2392
2393         MPASS(fdp != NULL);
2394
2395         newfdp = fdinit();
2396         FILEDESC_SLOCK(fdp);
2397         for (;;) {
2398                 lastfile = fdlastfile(fdp);
2399                 if (lastfile < newfdp->fd_nfiles)
2400                         break;
2401                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2402                 fdgrowtable(newfdp, lastfile + 1);
2403                 FILEDESC_SLOCK(fdp);
2404         }
2405         /* copy all passable descriptors (i.e. not kqueue) */
2406         newfdp->fd_freefile = fdp->fd_freefile;
2407         FILEDESC_FOREACH_FDE(fdp, i, ofde) {
2408                 if ((ofde->fde_file->f_ops->fo_flags & DFLAG_PASSABLE) == 0 ||
2409                     !fhold(ofde->fde_file)) {
2410                         if (newfdp->fd_freefile == fdp->fd_freefile)
2411                                 newfdp->fd_freefile = i;
2412                         continue;
2413                 }
2414                 nfde = &newfdp->fd_ofiles[i];
2415                 *nfde = *ofde;
2416                 filecaps_copy(&ofde->fde_caps, &nfde->fde_caps, true);
2417                 fdused_init(newfdp, i);
2418         }
2419         MPASS(newfdp->fd_freefile != -1);
2420         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2421         return (newfdp);
2422 }
2423
2424 /*
2425  * Copy a pwddesc structure.
2426  */
2427 struct pwddesc *
2428 pdcopy(struct pwddesc *pdp)
2429 {
2430         struct pwddesc *newpdp;
2431
2432         MPASS(pdp != NULL);
2433
2434         newpdp = pdinit(pdp, true);
2435         newpdp->pd_cmask = pdp->pd_cmask;
2436         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
2437         return (newpdp);
2438 }
2439
2440 /*
2441  * Clear POSIX style locks. This is only used when fdp looses a reference (i.e.
2442  * one of processes using it exits) and the table used to be shared.
2443  */
2444 static void
2445 fdclearlocks(struct thread *td)
2446 {
2447         struct filedesc *fdp;
2448         struct filedesc_to_leader *fdtol;
2449         struct flock lf;
2450         struct file *fp;
2451         struct proc *p;
2452         struct vnode *vp;
2453         int i;
2454
2455         p = td->td_proc;
2456         fdp = p->p_fd;
2457         fdtol = p->p_fdtol;
2458         MPASS(fdtol != NULL);
2459
2460         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2461         KASSERT(fdtol->fdl_refcount > 0,
2462             ("filedesc_to_refcount botch: fdl_refcount=%d",
2463             fdtol->fdl_refcount));
2464         if (fdtol->fdl_refcount == 1 &&
2465             (p->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) != 0) {
2466                 FILEDESC_FOREACH_FP(fdp, i, fp) {
2467                         if (fp->f_type != DTYPE_VNODE ||
2468                             !fhold(fp))
2469                                 continue;
2470                         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2471                         lf.l_whence = SEEK_SET;
2472                         lf.l_start = 0;
2473                         lf.l_len = 0;
2474                         lf.l_type = F_UNLCK;
2475                         vp = fp->f_vnode;
2476                         (void) VOP_ADVLOCK(vp,
2477                             (caddr_t)p->p_leader, F_UNLCK,
2478                             &lf, F_POSIX);
2479                         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2480                         fdrop(fp, td);
2481                 }
2482         }
2483 retry:
2484         if (fdtol->fdl_refcount == 1) {
2485                 if (fdp->fd_holdleaderscount > 0 &&
2486                     (p->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) != 0) {
2487                         /*
2488                          * close() or kern_dup() has cleared a reference
2489                          * in a shared file descriptor table.
2490                          */
2491                         fdp->fd_holdleaderswakeup = 1;
2492                         sx_sleep(&fdp->fd_holdleaderscount,
2493                             FILEDESC_LOCK(fdp), PLOCK, "fdlhold", 0);
2494                         goto retry;
2495                 }
2496                 if (fdtol->fdl_holdcount > 0) {
2497                         /*
2498                          * Ensure that fdtol->fdl_leader remains
2499                          * valid in closef().
2500                          */
2501                         fdtol->fdl_wakeup = 1;
2502                         sx_sleep(fdtol, FILEDESC_LOCK(fdp), PLOCK,
2503                             "fdlhold", 0);
2504                         goto retry;
2505                 }
2506         }
2507         fdtol->fdl_refcount--;
2508         if (fdtol->fdl_refcount == 0 &&
2509             fdtol->fdl_holdcount == 0) {
2510                 fdtol->fdl_next->fdl_prev = fdtol->fdl_prev;
2511                 fdtol->fdl_prev->fdl_next = fdtol->fdl_next;
2512         } else
2513                 fdtol = NULL;
2514         p->p_fdtol = NULL;
2515         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2516         if (fdtol != NULL)
2517                 free(fdtol, M_FILEDESC_TO_LEADER);
2518 }
2519
2520 /*
2521  * Release a filedesc structure.
2522  */
2523 static void
2524 fdescfree_fds(struct thread *td, struct filedesc *fdp)
2525 {
2526         struct filedesc0 *fdp0;
2527         struct freetable *ft, *tft;
2528         struct filedescent *fde;
2529         struct file *fp;
2530         int i;
2531
2532         KASSERT(refcount_load(&fdp->fd_refcnt) == 0,
2533             ("%s: fd table %p carries references", __func__, fdp));
2534
2535         /*
2536          * Serialize with threads iterating over the table, if any.
2537          */
2538         if (refcount_load(&fdp->fd_holdcnt) > 1) {
2539                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
2540                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2541         }
2542
2543         FILEDESC_FOREACH_FDE(fdp, i, fde) {
2544                 fp = fde->fde_file;
2545                 fdefree_last(fde);
2546                 (void) closef(fp, td);
2547         }
2548
2549         if (NDSLOTS(fdp->fd_nfiles) > NDSLOTS(NDFILE))
2550                 free(fdp->fd_map, M_FILEDESC);
2551         if (fdp->fd_nfiles > NDFILE)
2552                 free(fdp->fd_files, M_FILEDESC);
2553
2554         fdp0 = (struct filedesc0 *)fdp;
2555         SLIST_FOREACH_SAFE(ft, &fdp0->fd_free, ft_next, tft)
2556                 free(ft->ft_table, M_FILEDESC);
2557
2558         fddrop(fdp);
2559 }
2560
2561 void
2562 fdescfree(struct thread *td)
2563 {
2564         struct proc *p;
2565         struct filedesc *fdp;
2566
2567         p = td->td_proc;
2568         fdp = p->p_fd;
2569         MPASS(fdp != NULL);
2570
2571 #ifdef RACCT
2572         if (RACCT_ENABLED())
2573                 racct_set_unlocked(p, RACCT_NOFILE, 0);
2574 #endif
2575
2576         if (p->p_fdtol != NULL)
2577                 fdclearlocks(td);
2578
2579         /*
2580          * Check fdhold for an explanation.
2581          */
2582         atomic_store_ptr(&p->p_fd, NULL);
2583         atomic_thread_fence_seq_cst();
2584         PROC_WAIT_UNLOCKED(p);
2585
2586         if (refcount_release(&fdp->fd_refcnt) == 0)
2587                 return;
2588
2589         fdescfree_fds(td, fdp);
2590 }
2591
2592 void
2593 pdescfree(struct thread *td)
2594 {
2595         struct proc *p;
2596         struct pwddesc *pdp;
2597
2598         p = td->td_proc;
2599         pdp = p->p_pd;
2600         MPASS(pdp != NULL);
2601
2602         /*
2603          * Check pdhold for an explanation.
2604          */
2605         atomic_store_ptr(&p->p_pd, NULL);
2606         atomic_thread_fence_seq_cst();
2607         PROC_WAIT_UNLOCKED(p);
2608
2609         pddrop(pdp);
2610 }
2611
2612 /*
2613  * For setugid programs, we don't want to people to use that setugidness
2614  * to generate error messages which write to a file which otherwise would
2615  * otherwise be off-limits to the process.  We check for filesystems where
2616  * the vnode can change out from under us after execve (like [lin]procfs).
2617  *
2618  * Since fdsetugidsafety calls this only for fd 0, 1 and 2, this check is
2619  * sufficient.  We also don't check for setugidness since we know we are.
2620  */
2621 static bool
2622 is_unsafe(struct file *fp)
2623 {
2624         struct vnode *vp;
2625
2626         if (fp->f_type != DTYPE_VNODE)
2627                 return (false);
2628
2629         vp = fp->f_vnode;
2630         return ((vp->v_vflag & VV_PROCDEP) != 0);
2631 }
2632
2633 /*
2634  * Make this setguid thing safe, if at all possible.
2635  */
2636 void
2637 fdsetugidsafety(struct thread *td)
2638 {
2639         struct filedesc *fdp;
2640         struct file *fp;
2641         int i;
2642
2643         fdp = td->td_proc->p_fd;
2644         KASSERT(refcount_load(&fdp->fd_refcnt) == 1,
2645             ("the fdtable should not be shared"));
2646         MPASS(fdp->fd_nfiles >= 3);
2647         for (i = 0; i <= 2; i++) {
2648                 fp = fdp->fd_ofiles[i].fde_file;
2649                 if (fp != NULL && is_unsafe(fp)) {
2650                         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2651                         knote_fdclose(td, i);
2652                         /*
2653                          * NULL-out descriptor prior to close to avoid
2654                          * a race while close blocks.
2655                          */
2656                         fdfree(fdp, i);
2657                         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2658                         (void) closef(fp, td);
2659                 }
2660         }
2661 }
2662
2663 /*
2664  * If a specific file object occupies a specific file descriptor, close the
2665  * file descriptor entry and drop a reference on the file object.  This is a
2666  * convenience function to handle a subsequent error in a function that calls
2667  * falloc() that handles the race that another thread might have closed the
2668  * file descriptor out from under the thread creating the file object.
2669  */
2670 void
2671 fdclose(struct thread *td, struct file *fp, int idx)
2672 {
2673         struct filedesc *fdp = td->td_proc->p_fd;
2674
2675         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2676         if (fdp->fd_ofiles[idx].fde_file == fp) {
2677                 fdfree(fdp, idx);
2678                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2679                 fdrop(fp, td);
2680         } else
2681                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2682 }
2683
2684 /*
2685  * Close any files on exec?
2686  */
2687 void
2688 fdcloseexec(struct thread *td)
2689 {
2690         struct filedesc *fdp;
2691         struct filedescent *fde;
2692         struct file *fp;
2693         int i;
2694
2695         fdp = td->td_proc->p_fd;
2696         KASSERT(refcount_load(&fdp->fd_refcnt) == 1,
2697             ("the fdtable should not be shared"));
2698         FILEDESC_FOREACH_FDE(fdp, i, fde) {
2699                 fp = fde->fde_file;
2700                 if (fp->f_type == DTYPE_MQUEUE ||
2701                     (fde->fde_flags & UF_EXCLOSE)) {
2702                         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2703                         fdfree(fdp, i);
2704                         (void) closefp(fdp, i, fp, td, false, false);
2705                         FILEDESC_UNLOCK_ASSERT(fdp);
2706                 }
2707         }
2708 }
2709
2710 /*
2711  * It is unsafe for set[ug]id processes to be started with file
2712  * descriptors 0..2 closed, as these descriptors are given implicit
2713  * significance in the Standard C library.  fdcheckstd() will create a
2714  * descriptor referencing /dev/null for each of stdin, stdout, and
2715  * stderr that is not already open.
2716  */
2717 int
2718 fdcheckstd(struct thread *td)
2719 {
2720         struct filedesc *fdp;
2721         register_t save;
2722         int i, error, devnull;
2723
2724         fdp = td->td_proc->p_fd;
2725         KASSERT(refcount_load(&fdp->fd_refcnt) == 1,
2726             ("the fdtable should not be shared"));
2727         MPASS(fdp->fd_nfiles >= 3);
2728         devnull = -1;
2729         for (i = 0; i <= 2; i++) {
2730                 if (fdp->fd_ofiles[i].fde_file != NULL)
2731                         continue;
2732
2733                 save = td->td_retval[0];
2734                 if (devnull != -1) {
2735                         error = kern_dup(td, FDDUP_FIXED, 0, devnull, i);
2736                 } else {
2737                         error = kern_openat(td, AT_FDCWD, "/dev/null",
2738                             UIO_SYSSPACE, O_RDWR, 0);
2739                         if (error == 0) {
2740                                 devnull = td->td_retval[0];
2741                                 KASSERT(devnull == i, ("we didn't get our fd"));
2742                         }
2743                 }
2744                 td->td_retval[0] = save;
2745                 if (error != 0)
2746                         return (error);
2747         }
2748         return (0);
2749 }
2750
2751 /*
2752  * Internal form of close.  Decrement reference count on file structure.
2753  * Note: td may be NULL when closing a file that was being passed in a
2754  * message.
2755  */
2756 int
2757 closef(struct file *fp, struct thread *td)
2758 {
2759         struct vnode *vp;
2760         struct flock lf;
2761         struct filedesc_to_leader *fdtol;
2762         struct filedesc *fdp;
2763
2764         MPASS(td != NULL);
2765
2766         /*
2767          * POSIX record locking dictates that any close releases ALL
2768          * locks owned by this process.  This is handled by setting
2769          * a flag in the unlock to free ONLY locks obeying POSIX
2770          * semantics, and not to free BSD-style file locks.
2771          * If the descriptor was in a message, POSIX-style locks
2772          * aren't passed with the descriptor, and the thread pointer
2773          * will be NULL.  Callers should be careful only to pass a
2774          * NULL thread pointer when there really is no owning
2775          * context that might have locks, or the locks will be
2776          * leaked.
2777          */
2778         if (fp->f_type == DTYPE_VNODE) {
2779                 vp = fp->f_vnode;
2780                 if ((td->td_proc->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) != 0) {
2781                         lf.l_whence = SEEK_SET;
2782                         lf.l_start = 0;
2783                         lf.l_len = 0;
2784                         lf.l_type = F_UNLCK;
2785                         (void) VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)td->td_proc->p_leader,
2786                             F_UNLCK, &lf, F_POSIX);
2787                 }
2788                 fdtol = td->td_proc->p_fdtol;
2789                 if (fdtol != NULL) {
2790                         /*
2791                          * Handle special case where file descriptor table is
2792                          * shared between multiple process leaders.
2793                          */
2794                         fdp = td->td_proc->p_fd;
2795                         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2796                         for (fdtol = fdtol->fdl_next;
2797                             fdtol != td->td_proc->p_fdtol;
2798                             fdtol = fdtol->fdl_next) {
2799                                 if ((fdtol->fdl_leader->p_flag &
2800                                     P_ADVLOCK) == 0)
2801                                         continue;
2802                                 fdtol->fdl_holdcount++;
2803                                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2804                                 lf.l_whence = SEEK_SET;
2805                                 lf.l_start = 0;
2806                                 lf.l_len = 0;
2807                                 lf.l_type = F_UNLCK;
2808                                 vp = fp->f_vnode;
2809                                 (void) VOP_ADVLOCK(vp,
2810                                     (caddr_t)fdtol->fdl_leader, F_UNLCK, &lf,
2811                                     F_POSIX);
2812                                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
2813                                 fdtol->fdl_holdcount--;
2814                                 if (fdtol->fdl_holdcount == 0 &&
2815                                     fdtol->fdl_wakeup != 0) {
2816                                         fdtol->fdl_wakeup = 0;
2817                                         wakeup(fdtol);
2818                                 }
2819                         }
2820                         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2821                 }
2822         }
2823         return (fdrop_close(fp, td));
2824 }
2825
2826 /*
2827  * Hack for file descriptor passing code.
2828  */
2829 void
2830 closef_nothread(struct file *fp)
2831 {
2832
2833         fdrop(fp, NULL);
2834 }
2835
2836 /*
2837  * Initialize the file pointer with the specified properties.
2838  *
2839  * The ops are set with release semantics to be certain that the flags, type,
2840  * and data are visible when ops is.  This is to prevent ops methods from being
2841  * called with bad data.
2842  */
2843 void
2844 finit(struct file *fp, u_int flag, short type, void *data, struct fileops *ops)
2845 {
2846         fp->f_data = data;
2847         fp->f_flag = flag;
2848         fp->f_type = type;
2849         atomic_store_rel_ptr((volatile uintptr_t *)&fp->f_ops, (uintptr_t)ops);
2850 }
2851
2852 void
2853 finit_vnode(struct file *fp, u_int flag, void *data, struct fileops *ops)
2854 {
2855         fp->f_seqcount[UIO_READ] = 1;
2856         fp->f_seqcount[UIO_WRITE] = 1;
2857         finit(fp, (flag & FMASK) | (fp->f_flag & FHASLOCK), DTYPE_VNODE,
2858             data, ops);
2859 }
2860
2861 int
2862 fget_cap_noref(struct filedesc *fdp, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
2863     struct file **fpp, struct filecaps *havecapsp)
2864 {
2865         struct filedescent *fde;
2866         int error;
2867
2868         FILEDESC_LOCK_ASSERT(fdp);
2869
2870         *fpp = NULL;
2871         fde = fdeget_noref(fdp, fd);
2872         if (fde == NULL) {
2873                 error = EBADF;
2874                 goto out;
2875         }
2876
2877 #ifdef CAPABILITIES
2878         error = cap_check(cap_rights_fde_inline(fde), needrightsp);
2879         if (error != 0)
2880                 goto out;
2881 #endif
2882
2883         if (havecapsp != NULL)
2884                 filecaps_copy(&fde->fde_caps, havecapsp, true);
2885
2886         *fpp = fde->fde_file;
2887
2888         error = 0;
2889 out:
2890         return (error);
2891 }
2892
2893 #ifdef CAPABILITIES
2894 int
2895 fget_cap(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
2896     struct file **fpp, struct filecaps *havecapsp)
2897 {
2898         struct filedesc *fdp = td->td_proc->p_fd;
2899         int error;
2900         struct file *fp;
2901         seqc_t seq;
2902
2903         *fpp = NULL;
2904         for (;;) {
2905                 error = fget_unlocked_seq(td, fd, needrightsp, &fp, &seq);
2906                 if (error != 0)
2907                         return (error);
2908
2909                 if (havecapsp != NULL) {
2910                         if (!filecaps_copy(&fdp->fd_ofiles[fd].fde_caps,
2911                             havecapsp, false)) {
2912                                 fdrop(fp, td);
2913                                 goto get_locked;
2914                         }
2915                 }
2916
2917                 if (!fd_modified(fdp, fd, seq))
2918                         break;
2919                 fdrop(fp, td);
2920         }
2921
2922         *fpp = fp;
2923         return (0);
2924
2925 get_locked:
2926         FILEDESC_SLOCK(fdp);
2927         error = fget_cap_noref(fdp, fd, needrightsp, fpp, havecapsp);
2928         if (error == 0 && !fhold(*fpp))
2929                 error = EBADF;
2930         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2931         return (error);
2932 }
2933 #else
2934 int
2935 fget_cap(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
2936     struct file **fpp, struct filecaps *havecapsp)
2937 {
2938         int error;
2939         error = fget_unlocked(td, fd, needrightsp, fpp);
2940         if (havecapsp != NULL && error == 0)
2941                 filecaps_fill(havecapsp);
2942
2943         return (error);
2944 }
2945 #endif
2946
2947 #ifdef CAPABILITIES
2948 int
2949 fgetvp_lookup_smr(int fd, struct nameidata *ndp, struct vnode **vpp, bool *fsearch)
2950 {
2951         const struct filedescent *fde;
2952         const struct fdescenttbl *fdt;
2953         struct filedesc *fdp;
2954         struct file *fp;
2955         struct vnode *vp;
2956         const cap_rights_t *haverights;
2957         cap_rights_t rights;
2958         seqc_t seq;
2959
2960         VFS_SMR_ASSERT_ENTERED();
2961
2962         rights = *ndp->ni_rightsneeded;
2963         cap_rights_set_one(&rights, CAP_LOOKUP);
2964
2965         fdp = curproc->p_fd;
2966         fdt = fdp->fd_files;
2967         if (__predict_false((u_int)fd >= fdt->fdt_nfiles))
2968                 return (EBADF);
2969         seq = seqc_read_notmodify(fd_seqc(fdt, fd));
2970         fde = &fdt->fdt_ofiles[fd];
2971         haverights = cap_rights_fde_inline(fde);
2972         fp = fde->fde_file;
2973         if (__predict_false(fp == NULL))
2974                 return (EAGAIN);
2975         if (__predict_false(cap_check_inline_transient(haverights, &rights)))
2976                 return (EAGAIN);
2977         *fsearch = ((fp->f_flag & FSEARCH) != 0);
2978         vp = fp->f_vnode;
2979         if (__predict_false(vp == NULL)) {
2980                 return (EAGAIN);
2981         }
2982         if (!filecaps_copy(&fde->fde_caps, &ndp->ni_filecaps, false)) {
2983                 return (EAGAIN);
2984         }
2985         /*
2986          * Use an acquire barrier to force re-reading of fdt so it is
2987          * refreshed for verification.
2988          */
2989         atomic_thread_fence_acq();
2990         fdt = fdp->fd_files;
2991         if (__predict_false(!seqc_consistent_no_fence(fd_seqc(fdt, fd), seq)))
2992                 return (EAGAIN);
2993         /*
2994          * If file descriptor doesn't have all rights,
2995          * all lookups relative to it must also be
2996          * strictly relative.
2997          *
2998          * Not yet supported by fast path.
2999          */
3000         CAP_ALL(&rights);
3001         if (!cap_rights_contains(&ndp->ni_filecaps.fc_rights, &rights) ||
3002             ndp->ni_filecaps.fc_fcntls != CAP_FCNTL_ALL ||
3003             ndp->ni_filecaps.fc_nioctls != -1) {
3004 #ifdef notyet
3005                 ndp->ni_lcf |= NI_LCF_STRICTRELATIVE;
3006 #else
3007                 return (EAGAIN);
3008 #endif
3009         }
3010         *vpp = vp;
3011         return (0);
3012 }
3013 #else
3014 int
3015 fgetvp_lookup_smr(int fd, struct nameidata *ndp, struct vnode **vpp, bool *fsearch)
3016 {
3017         const struct fdescenttbl *fdt;
3018         struct filedesc *fdp;
3019         struct file *fp;
3020         struct vnode *vp;
3021
3022         VFS_SMR_ASSERT_ENTERED();
3023
3024         fdp = curproc->p_fd;
3025         fdt = fdp->fd_files;
3026         if (__predict_false((u_int)fd >= fdt->fdt_nfiles))
3027                 return (EBADF);
3028         fp = fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file;
3029         if (__predict_false(fp == NULL))
3030                 return (EAGAIN);
3031         *fsearch = ((fp->f_flag & FSEARCH) != 0);
3032         vp = fp->f_vnode;
3033         if (__predict_false(vp == NULL || vp->v_type != VDIR)) {
3034                 return (EAGAIN);
3035         }
3036         /*
3037          * Use an acquire barrier to force re-reading of fdt so it is
3038          * refreshed for verification.
3039          */
3040         atomic_thread_fence_acq();
3041         fdt = fdp->fd_files;
3042         if (__predict_false(fp != fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file))
3043                 return (EAGAIN);
3044         filecaps_fill(&ndp->ni_filecaps);
3045         *vpp = vp;
3046         return (0);
3047 }
3048 #endif
3049
3050 /*
3051  * Fetch the descriptor locklessly.
3052  *
3053  * We avoid fdrop() races by never raising a refcount above 0.  To accomplish
3054  * this we have to use a cmpset loop rather than an atomic_add.  The descriptor
3055  * must be re-verified once we acquire a reference to be certain that the
3056  * identity is still correct and we did not lose a race due to preemption.
3057  *
3058  * Force a reload of fdt when looping. Another thread could reallocate
3059  * the table before this fd was closed, so it is possible that there is
3060  * a stale fp pointer in cached version.
3061  */
3062 #ifdef CAPABILITIES
3063 static int
3064 fget_unlocked_seq(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
3065     struct file **fpp, seqc_t *seqp)
3066 {
3067         struct filedesc *fdp;
3068         const struct filedescent *fde;
3069         const struct fdescenttbl *fdt;
3070         struct file *fp;
3071         seqc_t seq;
3072         cap_rights_t haverights;
3073         int error;
3074
3075         fdp = td->td_proc->p_fd;
3076         fdt = fdp->fd_files;
3077         if (__predict_false((u_int)fd >= fdt->fdt_nfiles))
3078                 return (EBADF);
3079
3080         for (;;) {
3081                 seq = seqc_read_notmodify(fd_seqc(fdt, fd));
3082                 fde = &fdt->fdt_ofiles[fd];
3083                 haverights = *cap_rights_fde_inline(fde);
3084                 fp = fde->fde_file;
3085                 if (__predict_false(fp == NULL)) {
3086                         if (seqc_consistent(fd_seqc(fdt, fd), seq))
3087                                 return (EBADF);
3088                         fdt = atomic_load_ptr(&fdp->fd_files);
3089                         continue;
3090                 }
3091                 error = cap_check_inline(&haverights, needrightsp);
3092                 if (__predict_false(error != 0)) {
3093                         if (seqc_consistent(fd_seqc(fdt, fd), seq))
3094                                 return (error);
3095                         fdt = atomic_load_ptr(&fdp->fd_files);
3096                         continue;
3097                 }
3098                 if (__predict_false(!refcount_acquire_if_not_zero(&fp->f_count))) {
3099                         fdt = atomic_load_ptr(&fdp->fd_files);
3100                         continue;
3101                 }
3102                 /*
3103                  * Use an acquire barrier to force re-reading of fdt so it is
3104                  * refreshed for verification.
3105                  */
3106                 atomic_thread_fence_acq();
3107                 fdt = fdp->fd_files;
3108                 if (seqc_consistent_no_fence(fd_seqc(fdt, fd), seq))
3109                         break;
3110                 fdrop(fp, td);
3111         }
3112         *fpp = fp;
3113         if (seqp != NULL) {
3114                 *seqp = seq;
3115         }
3116         return (0);
3117 }
3118 #else
3119 static int
3120 fget_unlocked_seq(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
3121     struct file **fpp, seqc_t *seqp __unused)
3122 {
3123         struct filedesc *fdp;
3124         const struct fdescenttbl *fdt;
3125         struct file *fp;
3126
3127         fdp = td->td_proc->p_fd;
3128         fdt = fdp->fd_files;
3129         if (__predict_false((u_int)fd >= fdt->fdt_nfiles))
3130                 return (EBADF);
3131
3132         for (;;) {
3133                 fp = fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file;
3134                 if (__predict_false(fp == NULL))
3135                         return (EBADF);
3136                 if (__predict_false(!refcount_acquire_if_not_zero(&fp->f_count))) {
3137                         fdt = atomic_load_ptr(&fdp->fd_files);
3138                         continue;
3139                 }
3140                 /*
3141                  * Use an acquire barrier to force re-reading of fdt so it is
3142                  * refreshed for verification.
3143                  */
3144                 atomic_thread_fence_acq();
3145                 fdt = fdp->fd_files;
3146                 if (__predict_true(fp == fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file))
3147                         break;
3148                 fdrop(fp, td);
3149         }
3150         *fpp = fp;
3151         return (0);
3152 }
3153 #endif
3154
3155 /*
3156  * See the comments in fget_unlocked_seq for an explanation of how this works.
3157  *
3158  * This is a simplified variant which bails out to the aforementioned routine
3159  * if anything goes wrong. In practice this only happens when userspace is
3160  * racing with itself.
3161  */
3162 int
3163 fget_unlocked(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
3164     struct file **fpp)
3165 {
3166         struct filedesc *fdp;
3167 #ifdef CAPABILITIES
3168         const struct filedescent *fde;
3169 #endif
3170         const struct fdescenttbl *fdt;
3171         struct file *fp;
3172 #ifdef CAPABILITIES
3173         seqc_t seq;
3174         const cap_rights_t *haverights;
3175 #endif
3176
3177         fdp = td->td_proc->p_fd;
3178         fdt = fdp->fd_files;
3179         if (__predict_false((u_int)fd >= fdt->fdt_nfiles)) {
3180                 *fpp = NULL;
3181                 return (EBADF);
3182         }
3183 #ifdef CAPABILITIES
3184         seq = seqc_read_notmodify(fd_seqc(fdt, fd));
3185         fde = &fdt->fdt_ofiles[fd];
3186         haverights = cap_rights_fde_inline(fde);
3187         fp = fde->fde_file;
3188 #else
3189         fp = fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file;
3190 #endif
3191         if (__predict_false(fp == NULL))
3192                 goto out_fallback;
3193 #ifdef CAPABILITIES
3194         if (__predict_false(cap_check_inline_transient(haverights, needrightsp)))
3195                 goto out_fallback;
3196 #endif
3197         if (__predict_false(!refcount_acquire_if_not_zero(&fp->f_count)))
3198                 goto out_fallback;
3199
3200         /*
3201          * Use an acquire barrier to force re-reading of fdt so it is
3202          * refreshed for verification.
3203          */
3204         atomic_thread_fence_acq();
3205         fdt = fdp->fd_files;
3206 #ifdef  CAPABILITIES
3207         if (__predict_false(!seqc_consistent_no_fence(fd_seqc(fdt, fd), seq)))
3208 #else
3209         if (__predict_false(fp != fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file))
3210 #endif
3211                 goto out_fdrop;
3212         *fpp = fp;
3213         return (0);
3214 out_fdrop:
3215         fdrop(fp, td);
3216 out_fallback:
3217         *fpp = NULL;
3218         return (fget_unlocked_seq(td, fd, needrightsp, fpp, NULL));
3219 }
3220
3221 /*
3222  * Translate fd -> file when the caller guarantees the file descriptor table
3223  * can't be changed by others.
3224  *
3225  * Note this does not mean the file object itself is only visible to the caller,
3226  * merely that it wont disappear without having to be referenced.
3227  *
3228  * Must be paired with fput_only_user.
3229  */
3230 #ifdef  CAPABILITIES
3231 int
3232 fget_only_user(struct filedesc *fdp, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
3233     struct file **fpp)
3234 {
3235         const struct filedescent *fde;
3236         const struct fdescenttbl *fdt;
3237         const cap_rights_t *haverights;
3238         struct file *fp;
3239         int error;
3240
3241         MPASS(FILEDESC_IS_ONLY_USER(fdp));
3242
3243         *fpp = NULL;
3244         if (__predict_false(fd >= fdp->fd_nfiles))
3245                 return (EBADF);
3246
3247         fdt = fdp->fd_files;
3248         fde = &fdt->fdt_ofiles[fd];
3249         fp = fde->fde_file;
3250         if (__predict_false(fp == NULL))
3251                 return (EBADF);
3252         MPASS(refcount_load(&fp->f_count) > 0);
3253         haverights = cap_rights_fde_inline(fde);
3254         error = cap_check_inline(haverights, needrightsp);
3255         if (__predict_false(error != 0))
3256                 return (error);
3257         *fpp = fp;
3258         return (0);
3259 }
3260 #else
3261 int
3262 fget_only_user(struct filedesc *fdp, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
3263     struct file **fpp)
3264 {
3265         struct file *fp;
3266
3267         MPASS(FILEDESC_IS_ONLY_USER(fdp));
3268
3269         *fpp = NULL;
3270         if (__predict_false(fd >= fdp->fd_nfiles))
3271                 return (EBADF);
3272
3273         fp = fdp->fd_ofiles[fd].fde_file;
3274         if (__predict_false(fp == NULL))
3275                 return (EBADF);
3276
3277         MPASS(refcount_load(&fp->f_count) > 0);
3278         *fpp = fp;
3279         return (0);
3280 }
3281 #endif
3282
3283 /*
3284  * Extract the file pointer associated with the specified descriptor for the
3285  * current user process.
3286  *
3287  * If the descriptor doesn't exist or doesn't match 'flags', EBADF is
3288  * returned.
3289  *
3290  * File's rights will be checked against the capability rights mask.
3291  *
3292  * If an error occurred the non-zero error is returned and *fpp is set to
3293  * NULL.  Otherwise *fpp is held and set and zero is returned.  Caller is
3294  * responsible for fdrop().
3295  */
3296 static __inline int
3297 _fget(struct thread *td, int fd, struct file **fpp, int flags,
3298     cap_rights_t *needrightsp)
3299 {
3300         struct file *fp;
3301         int error;
3302
3303         *fpp = NULL;
3304         error = fget_unlocked(td, fd, needrightsp, &fp);
3305         if (__predict_false(error != 0))
3306                 return (error);
3307         if (__predict_false(fp->f_ops == &badfileops)) {
3308                 fdrop(fp, td);
3309                 return (EBADF);
3310         }
3311
3312         /*
3313          * FREAD and FWRITE failure return EBADF as per POSIX.
3314          */
3315         error = 0;
3316         switch (flags) {
3317         case FREAD:
3318         case FWRITE:
3319                 if ((fp->f_flag & flags) == 0)
3320                         error = EBADF;
3321                 break;
3322         case FEXEC:
3323                 if (fp->f_ops != &path_fileops &&
3324                     ((fp->f_flag & (FREAD | FEXEC)) == 0 ||
3325                     (fp->f_flag & FWRITE) != 0))
3326                         error = EBADF;
3327                 break;
3328         case 0:
3329                 break;
3330         default:
3331                 KASSERT(0, ("wrong flags"));
3332         }
3333
3334         if (error != 0) {
3335                 fdrop(fp, td);
3336                 return (error);
3337         }
3338
3339         *fpp = fp;
3340         return (0);
3341 }
3342
3343 int
3344 fget(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct file **fpp)
3345 {
3346
3347         return (_fget(td, fd, fpp, 0, rightsp));
3348 }
3349
3350 int
3351 fget_mmap(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, vm_prot_t *maxprotp,
3352     struct file **fpp)
3353 {
3354         int error;
3355 #ifndef CAPABILITIES
3356         error = _fget(td, fd, fpp, 0, rightsp);
3357         if (maxprotp != NULL)
3358                 *maxprotp = VM_PROT_ALL;
3359         return (error);
3360 #else
3361         cap_rights_t fdrights;
3362         struct filedesc *fdp;
3363         struct file *fp;
3364         seqc_t seq;
3365
3366         *fpp = NULL;
3367         fdp = td->td_proc->p_fd;
3368         MPASS(cap_rights_is_set(rightsp, CAP_MMAP));
3369         for (;;) {
3370                 error = fget_unlocked_seq(td, fd, rightsp, &fp, &seq);
3371                 if (__predict_false(error != 0))
3372                         return (error);
3373                 if (__predict_false(fp->f_ops == &badfileops)) {
3374                         fdrop(fp, td);
3375                         return (EBADF);
3376                 }
3377                 if (maxprotp != NULL)
3378                         fdrights = *cap_rights(fdp, fd);
3379                 if (!fd_modified(fdp, fd, seq))
3380                         break;
3381                 fdrop(fp, td);
3382         }
3383
3384         /*
3385          * If requested, convert capability rights to access flags.
3386          */
3387         if (maxprotp != NULL)
3388                 *maxprotp = cap_rights_to_vmprot(&fdrights);
3389         *fpp = fp;
3390         return (0);
3391 #endif
3392 }
3393
3394 int
3395 fget_read(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct file **fpp)
3396 {
3397
3398         return (_fget(td, fd, fpp, FREAD, rightsp));
3399 }
3400
3401 int
3402 fget_write(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct file **fpp)
3403 {
3404
3405         return (_fget(td, fd, fpp, FWRITE, rightsp));
3406 }
3407
3408 int
3409 fget_fcntl(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, int needfcntl,
3410     struct file **fpp)
3411 {
3412 #ifndef CAPABILITIES
3413         return (fget_unlocked(td, fd, rightsp, fpp));
3414 #else
3415         struct filedesc *fdp = td->td_proc->p_fd;
3416         struct file *fp;
3417         int error;
3418         seqc_t seq;
3419
3420         *fpp = NULL;
3421         MPASS(cap_rights_is_set(rightsp, CAP_FCNTL));
3422         for (;;) {
3423                 error = fget_unlocked_seq(td, fd, rightsp, &fp, &seq);
3424                 if (error != 0)
3425                         return (error);
3426                 error = cap_fcntl_check(fdp, fd, needfcntl);
3427                 if (!fd_modified(fdp, fd, seq))
3428                         break;
3429                 fdrop(fp, td);
3430         }
3431         if (error != 0) {
3432                 fdrop(fp, td);
3433                 return (error);
3434         }
3435         *fpp = fp;
3436         return (0);
3437 #endif
3438 }
3439
3440 /*
3441  * Like fget() but loads the underlying vnode, or returns an error if the
3442  * descriptor does not represent a vnode.  Note that pipes use vnodes but
3443  * never have VM objects.  The returned vnode will be vref()'d.
3444  *
3445  * XXX: what about the unused flags ?
3446  */
3447 static __inline int
3448 _fgetvp(struct thread *td, int fd, int flags, cap_rights_t *needrightsp,
3449     struct vnode **vpp)
3450 {
3451         struct file *fp;
3452         int error;
3453
3454         *vpp = NULL;
3455         error = _fget(td, fd, &fp, flags, needrightsp);
3456         if (error != 0)
3457                 return (error);
3458         if (fp->f_vnode == NULL) {
3459                 error = EINVAL;
3460         } else {
3461                 *vpp = fp->f_vnode;
3462                 vref(*vpp);
3463         }
3464         fdrop(fp, td);
3465
3466         return (error);
3467 }
3468
3469 int
3470 fgetvp(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct vnode **vpp)
3471 {
3472
3473         return (_fgetvp(td, fd, 0, rightsp, vpp));
3474 }
3475
3476 int
3477 fgetvp_rights(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
3478     struct filecaps *havecaps, struct vnode **vpp)
3479 {
3480         struct filecaps caps;
3481         struct file *fp;
3482         int error;
3483
3484         error = fget_cap(td, fd, needrightsp, &fp, &caps);
3485         if (error != 0)
3486                 return (error);
3487         if (fp->f_ops == &badfileops) {
3488                 error = EBADF;
3489                 goto out;
3490         }
3491         if (fp->f_vnode == NULL) {
3492                 error = EINVAL;
3493                 goto out;
3494         }
3495
3496         *havecaps = caps;
3497         *vpp = fp->f_vnode;
3498         vref(*vpp);
3499         fdrop(fp, td);
3500
3501         return (0);
3502 out:
3503         filecaps_free(&caps);
3504         fdrop(fp, td);
3505         return (error);
3506 }
3507
3508 int
3509 fgetvp_read(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct vnode **vpp)
3510 {
3511
3512         return (_fgetvp(td, fd, FREAD, rightsp, vpp));
3513 }
3514
3515 int
3516 fgetvp_exec(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct vnode **vpp)
3517 {
3518
3519         return (_fgetvp(td, fd, FEXEC, rightsp, vpp));
3520 }
3521
3522 #ifdef notyet
3523 int
3524 fgetvp_write(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp,
3525     struct vnode **vpp)
3526 {
3527
3528         return (_fgetvp(td, fd, FWRITE, rightsp, vpp));
3529 }
3530 #endif
3531
3532 /*
3533  * Handle the last reference to a file being closed.
3534  *
3535  * Without the noinline attribute clang keeps inlining the func thorough this
3536  * file when fdrop is used.
3537  */
3538 int __noinline
3539 _fdrop(struct file *fp, struct thread *td)
3540 {
3541         int error;
3542 #ifdef INVARIANTS
3543         int count;
3544
3545         count = refcount_load(&fp->f_count);
3546         if (count != 0)
3547                 panic("fdrop: fp %p count %d", fp, count);
3548 #endif
3549         error = fo_close(fp, td);
3550         atomic_subtract_int(&openfiles, 1);
3551         crfree(fp->f_cred);
3552         free(fp->f_advice, M_FADVISE);
3553         uma_zfree(file_zone, fp);
3554
3555         return (error);
3556 }
3557
3558 /*
3559  * Apply an advisory lock on a file descriptor.
3560  *
3561  * Just attempt to get a record lock of the requested type on the entire file
3562  * (l_whence = SEEK_SET, l_start = 0, l_len = 0).
3563  */
3564 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
3565 struct flock_args {
3566         int     fd;
3567         int     how;
3568 };
3569 #endif
3570 /* ARGSUSED */
3571 int
3572 sys_flock(struct thread *td, struct flock_args *uap)
3573 {
3574         struct file *fp;
3575         struct vnode *vp;
3576         struct flock lf;
3577         int error;
3578
3579         error = fget(td, uap->fd, &cap_flock_rights, &fp);
3580         if (error != 0)
3581                 return (error);
3582         error = EOPNOTSUPP;
3583         if (fp->f_type != DTYPE_VNODE && fp->f_type != DTYPE_FIFO) {
3584                 goto done;
3585         }
3586         if (fp->f_ops == &path_fileops) {
3587                 goto done;
3588         }
3589
3590         error = 0;
3591         vp = fp->f_vnode;
3592         lf.l_whence = SEEK_SET;
3593         lf.l_start = 0;
3594         lf.l_len = 0;
3595         if (uap->how & LOCK_UN) {
3596                 lf.l_type = F_UNLCK;
3597                 atomic_clear_int(&fp->f_flag, FHASLOCK);
3598                 error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_UNLCK, &lf, F_FLOCK);
3599                 goto done;
3600         }
3601         if (uap->how & LOCK_EX)
3602                 lf.l_type = F_WRLCK;
3603         else if (uap->how & LOCK_SH)
3604                 lf.l_type = F_RDLCK;
3605         else {
3606                 error = EBADF;
3607                 goto done;
3608         }
3609         atomic_set_int(&fp->f_flag, FHASLOCK);
3610         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_SETLK, &lf,
3611             (uap->how & LOCK_NB) ? F_FLOCK : F_FLOCK | F_WAIT);
3612 done:
3613         fdrop(fp, td);
3614         return (error);
3615 }
3616 /*
3617  * Duplicate the specified descriptor to a free descriptor.
3618  */
3619 int
3620 dupfdopen(struct thread *td, struct filedesc *fdp, int dfd, int mode,
3621     int openerror, int *indxp)
3622 {
3623         struct filedescent *newfde, *oldfde;
3624         struct file *fp;
3625         u_long *ioctls;
3626         int error, indx;
3627
3628         KASSERT(openerror == ENODEV || openerror == ENXIO,
3629             ("unexpected error %d in %s", openerror, __func__));
3630
3631         /*
3632          * If the to-be-dup'd fd number is greater than the allowed number
3633          * of file descriptors, or the fd to be dup'd has already been
3634          * closed, then reject.
3635          */
3636         FILEDESC_XLOCK(fdp);
3637         if ((fp = fget_noref(fdp, dfd)) == NULL) {
3638                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3639                 return (EBADF);
3640         }
3641
3642         error = fdalloc(td, 0, &indx);
3643         if (error != 0) {
3644                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3645                 return (error);
3646         }
3647
3648         /*
3649          * There are two cases of interest here.
3650          *
3651          * For ENODEV simply dup (dfd) to file descriptor (indx) and return.
3652          *
3653          * For ENXIO steal away the file structure from (dfd) and store it in
3654          * (indx).  (dfd) is effectively closed by this operation.
3655          */
3656         switch (openerror) {
3657         case ENODEV:
3658                 /*
3659                  * Check that the mode the file is being opened for is a
3660                  * subset of the mode of the existing descriptor.
3661                  */
3662                 if (((mode & (FREAD|FWRITE)) | fp->f_flag) != fp->f_flag) {
3663                         fdunused(fdp, indx);
3664                         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3665                         return (EACCES);
3666                 }
3667                 if (!fhold(fp)) {
3668                         fdunused(fdp, indx);
3669                         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3670                         return (EBADF);
3671                 }
3672                 newfde = &fdp->fd_ofiles[indx];
3673                 oldfde = &fdp->fd_ofiles[dfd];
3674                 ioctls = filecaps_copy_prep(&oldfde->fde_caps);
3675 #ifdef CAPABILITIES
3676                 seqc_write_begin(&newfde->fde_seqc);
3677 #endif
3678                 fde_copy(oldfde, newfde);
3679                 filecaps_copy_finish(&oldfde->fde_caps, &newfde->fde_caps,
3680                     ioctls);
3681 #ifdef CAPABILITIES
3682                 seqc_write_end(&newfde->fde_seqc);
3683 #endif
3684                 break;
3685         case ENXIO:
3686                 /*
3687                  * Steal away the file pointer from dfd and stuff it into indx.
3688                  */
3689                 newfde = &fdp->fd_ofiles[indx];
3690                 oldfde = &fdp->fd_ofiles[dfd];
3691 #ifdef CAPABILITIES
3692                 seqc_write_begin(&oldfde->fde_seqc);
3693                 seqc_write_begin(&newfde->fde_seqc);
3694 #endif
3695                 fde_copy(oldfde, newfde);
3696                 oldfde->fde_file = NULL;
3697                 fdunused(fdp, dfd);
3698 #ifdef CAPABILITIES
3699                 seqc_write_end(&newfde->fde_seqc);
3700                 seqc_write_end(&oldfde->fde_seqc);
3701 #endif
3702                 break;
3703         }
3704         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3705         *indxp = indx;
3706         return (0);
3707 }
3708
3709 /*
3710  * This sysctl determines if we will allow a process to chroot(2) if it
3711  * has a directory open:
3712  *      0: disallowed for all processes.
3713  *      1: allowed for processes that were not already chroot(2)'ed.
3714  *      2: allowed for all processes.
3715  */
3716
3717 static int chroot_allow_open_directories = 1;
3718
3719 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, chroot_allow_open_directories, CTLFLAG_RW,
3720     &chroot_allow_open_directories, 0,
3721     "Allow a process to chroot(2) if it has a directory open");
3722
3723 /*
3724  * Helper function for raised chroot(2) security function:  Refuse if
3725  * any filedescriptors are open directories.
3726  */
3727 static int
3728 chroot_refuse_vdir_fds(struct filedesc *fdp)
3729 {
3730         struct vnode *vp;
3731         struct file *fp;
3732         int i;
3733
3734         FILEDESC_LOCK_ASSERT(fdp);
3735
3736         FILEDESC_FOREACH_FP(fdp, i, fp) {
3737                 if (fp->f_type == DTYPE_VNODE) {
3738                         vp = fp->f_vnode;
3739                         if (vp->v_type == VDIR)
3740                                 return (EPERM);
3741                 }
3742         }
3743         return (0);
3744 }
3745
3746 static void
3747 pwd_fill(struct pwd *oldpwd, struct pwd *newpwd)
3748 {
3749
3750         if (newpwd->pwd_cdir == NULL && oldpwd->pwd_cdir != NULL) {
3751                 vrefact(oldpwd->pwd_cdir);
3752                 newpwd->pwd_cdir = oldpwd->pwd_cdir;
3753         }
3754
3755         if (newpwd->pwd_rdir == NULL && oldpwd->pwd_rdir != NULL) {
3756                 vrefact(oldpwd->pwd_rdir);
3757                 newpwd->pwd_rdir = oldpwd->pwd_rdir;
3758         }
3759
3760         if (newpwd->pwd_jdir == NULL && oldpwd->pwd_jdir != NULL) {
3761                 vrefact(oldpwd->pwd_jdir);
3762                 newpwd->pwd_jdir = oldpwd->pwd_jdir;
3763         }
3764 }
3765
3766 struct pwd *
3767 pwd_hold_pwddesc(struct pwddesc *pdp)
3768 {
3769         struct pwd *pwd;
3770
3771         PWDDESC_ASSERT_XLOCKED(pdp);
3772         pwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3773         if (pwd != NULL)
3774                 refcount_acquire(&pwd->pwd_refcount);
3775         return (pwd);
3776 }
3777
3778 bool
3779 pwd_hold_smr(struct pwd *pwd)
3780 {
3781
3782         MPASS(pwd != NULL);
3783         if (__predict_true(refcount_acquire_if_not_zero(&pwd->pwd_refcount))) {
3784                 return (true);
3785         }
3786         return (false);
3787 }
3788
3789 struct pwd *
3790 pwd_hold(struct thread *td)
3791 {
3792         struct pwddesc *pdp;
3793         struct pwd *pwd;
3794
3795         pdp = td->td_proc->p_pd;
3796
3797         vfs_smr_enter();
3798         pwd = vfs_smr_entered_load(&pdp->pd_pwd);
3799         if (pwd_hold_smr(pwd)) {
3800                 vfs_smr_exit();
3801                 return (pwd);
3802         }
3803         vfs_smr_exit();
3804         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3805         pwd = pwd_hold_pwddesc(pdp);
3806         MPASS(pwd != NULL);
3807         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3808         return (pwd);
3809 }
3810
3811 struct pwd *
3812 pwd_hold_proc(struct proc *p)
3813 {
3814         struct pwddesc *pdp;
3815         struct pwd *pwd;
3816
3817         PROC_ASSERT_HELD(p);
3818         PROC_LOCK(p);
3819         pdp = pdhold(p);
3820         MPASS(pdp != NULL);
3821         PROC_UNLOCK(p);
3822
3823         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3824         pwd = pwd_hold_pwddesc(pdp);
3825         MPASS(pwd != NULL);
3826         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3827         pddrop(pdp);
3828         return (pwd);
3829 }
3830
3831 static struct pwd *
3832 pwd_alloc(void)
3833 {
3834         struct pwd *pwd;
3835
3836         pwd = uma_zalloc_smr(pwd_zone, M_WAITOK);
3837         bzero(pwd, sizeof(*pwd));
3838         refcount_init(&pwd->pwd_refcount, 1);
3839         return (pwd);
3840 }
3841
3842 void
3843 pwd_drop(struct pwd *pwd)
3844 {
3845
3846         if (!refcount_release(&pwd->pwd_refcount))
3847                 return;
3848
3849         if (pwd->pwd_cdir != NULL)
3850                 vrele(pwd->pwd_cdir);
3851         if (pwd->pwd_rdir != NULL)
3852                 vrele(pwd->pwd_rdir);
3853         if (pwd->pwd_jdir != NULL)
3854                 vrele(pwd->pwd_jdir);
3855         uma_zfree_smr(pwd_zone, pwd);
3856 }
3857
3858 /*
3859 * The caller is responsible for invoking priv_check() and
3860 * mac_vnode_check_chroot() to authorize this operation.
3861 */
3862 int
3863 pwd_chroot(struct thread *td, struct vnode *vp)
3864 {
3865         struct pwddesc *pdp;
3866         struct filedesc *fdp;
3867         struct pwd *newpwd, *oldpwd;
3868         int error;
3869
3870         fdp = td->td_proc->p_fd;
3871         pdp = td->td_proc->p_pd;
3872         newpwd = pwd_alloc();
3873         FILEDESC_SLOCK(fdp);
3874         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3875         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3876         if (chroot_allow_open_directories == 0 ||
3877             (chroot_allow_open_directories == 1 &&
3878             oldpwd->pwd_rdir != rootvnode)) {
3879                 error = chroot_refuse_vdir_fds(fdp);
3880                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
3881                 if (error != 0) {
3882                         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3883                         pwd_drop(newpwd);
3884                         return (error);
3885                 }
3886         } else {
3887                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
3888         }
3889
3890         vrefact(vp);
3891         newpwd->pwd_rdir = vp;
3892         if (oldpwd->pwd_jdir == NULL) {
3893                 vrefact(vp);
3894                 newpwd->pwd_jdir = vp;
3895         }
3896         pwd_fill(oldpwd, newpwd);
3897         pwd_set(pdp, newpwd);
3898         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3899         pwd_drop(oldpwd);
3900         return (0);
3901 }
3902
3903 void
3904 pwd_chdir(struct thread *td, struct vnode *vp)
3905 {
3906         struct pwddesc *pdp;
3907         struct pwd *newpwd, *oldpwd;
3908
3909         VNPASS(vp->v_usecount > 0, vp);
3910
3911         newpwd = pwd_alloc();
3912         pdp = td->td_proc->p_pd;
3913         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3914         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3915         newpwd->pwd_cdir = vp;
3916         pwd_fill(oldpwd, newpwd);
3917         pwd_set(pdp, newpwd);
3918         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3919         pwd_drop(oldpwd);
3920 }
3921
3922 /*
3923  * jail_attach(2) changes both root and working directories.
3924  */
3925 int
3926 pwd_chroot_chdir(struct thread *td, struct vnode *vp)
3927 {
3928         struct pwddesc *pdp;
3929         struct filedesc *fdp;
3930         struct pwd *newpwd, *oldpwd;
3931         int error;
3932
3933         fdp = td->td_proc->p_fd;
3934         pdp = td->td_proc->p_pd;
3935         newpwd = pwd_alloc();
3936         FILEDESC_SLOCK(fdp);
3937         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3938         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3939         error = chroot_refuse_vdir_fds(fdp);
3940         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
3941         if (error != 0) {
3942                 PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3943                 pwd_drop(newpwd);
3944                 return (error);
3945         }
3946
3947         vrefact(vp);
3948         newpwd->pwd_rdir = vp;
3949         vrefact(vp);
3950         newpwd->pwd_cdir = vp;
3951         if (oldpwd->pwd_jdir == NULL) {
3952                 vrefact(vp);
3953                 newpwd->pwd_jdir = vp;
3954         }
3955         pwd_fill(oldpwd, newpwd);
3956         pwd_set(pdp, newpwd);
3957         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3958         pwd_drop(oldpwd);
3959         return (0);
3960 }
3961
3962 void
3963 pwd_ensure_dirs(void)
3964 {
3965         struct pwddesc *pdp;
3966         struct pwd *oldpwd, *newpwd;
3967
3968         pdp = curproc->p_pd;
3969         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3970         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3971         if (oldpwd->pwd_cdir != NULL && oldpwd->pwd_rdir != NULL) {
3972                 PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3973                 return;
3974         }
3975         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3976
3977         newpwd = pwd_alloc();
3978         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3979         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3980         pwd_fill(oldpwd, newpwd);
3981         if (newpwd->pwd_cdir == NULL) {
3982                 vrefact(rootvnode);
3983                 newpwd->pwd_cdir = rootvnode;
3984         }
3985         if (newpwd->pwd_rdir == NULL) {
3986                 vrefact(rootvnode);
3987                 newpwd->pwd_rdir = rootvnode;
3988         }
3989         pwd_set(pdp, newpwd);
3990         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3991         pwd_drop(oldpwd);
3992 }
3993
3994 void
3995 pwd_set_rootvnode(void)
3996 {
3997         struct pwddesc *pdp;
3998         struct pwd *oldpwd, *newpwd;
3999
4000         pdp = curproc->p_pd;
4001
4002         newpwd = pwd_alloc();
4003         PWDDESC_XLOCK(pdp);
4004         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
4005         vrefact(rootvnode);
4006         newpwd->pwd_cdir = rootvnode;
4007         vrefact(rootvnode);
4008         newpwd->pwd_rdir = rootvnode;
4009         pwd_fill(oldpwd, newpwd);
4010         pwd_set(pdp, newpwd);
4011         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4012         pwd_drop(oldpwd);
4013 }
4014
4015 /*
4016  * Scan all active processes and prisons to see if any of them have a current
4017  * or root directory of `olddp'. If so, replace them with the new mount point.
4018  */
4019 void
4020 mountcheckdirs(struct vnode *olddp, struct vnode *newdp)
4021 {
4022         struct pwddesc *pdp;
4023         struct pwd *newpwd, *oldpwd;
4024         struct prison *pr;
4025         struct proc *p;
4026         int nrele;
4027
4028         if (vrefcnt(olddp) == 1)
4029                 return;
4030         nrele = 0;
4031         newpwd = pwd_alloc();
4032         sx_slock(&allproc_lock);
4033         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
4034                 PROC_LOCK(p);
4035                 pdp = pdhold(p);
4036                 PROC_UNLOCK(p);
4037                 if (pdp == NULL)
4038                         continue;
4039                 PWDDESC_XLOCK(pdp);
4040                 oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
4041                 if (oldpwd == NULL ||
4042                     (oldpwd->pwd_cdir != olddp &&
4043                     oldpwd->pwd_rdir != olddp &&
4044                     oldpwd->pwd_jdir != olddp)) {
4045                         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4046                         pddrop(pdp);
4047                         continue;
4048                 }
4049                 if (oldpwd->pwd_cdir == olddp) {
4050                         vrefact(newdp);
4051                         newpwd->pwd_cdir = newdp;
4052                 }
4053                 if (oldpwd->pwd_rdir == olddp) {
4054                         vrefact(newdp);
4055                         newpwd->pwd_rdir = newdp;
4056                 }
4057                 if (oldpwd->pwd_jdir == olddp) {
4058                         vrefact(newdp);
4059                         newpwd->pwd_jdir = newdp;
4060                 }
4061                 pwd_fill(oldpwd, newpwd);
4062                 pwd_set(pdp, newpwd);
4063                 PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4064                 pwd_drop(oldpwd);
4065                 pddrop(pdp);
4066                 newpwd = pwd_alloc();
4067         }
4068         sx_sunlock(&allproc_lock);
4069         pwd_drop(newpwd);
4070         if (rootvnode == olddp) {
4071                 vrefact(newdp);
4072                 rootvnode = newdp;
4073                 nrele++;
4074         }
4075         mtx_lock(&prison0.pr_mtx);
4076         if (prison0.pr_root == olddp) {
4077                 vrefact(newdp);
4078                 prison0.pr_root = newdp;
4079                 nrele++;
4080         }
4081         mtx_unlock(&prison0.pr_mtx);
4082         sx_slock(&allprison_lock);
4083         TAILQ_FOREACH(pr, &allprison, pr_list) {
4084                 mtx_lock(&pr->pr_mtx);
4085                 if (pr->pr_root == olddp) {
4086                         vrefact(newdp);
4087                         pr->pr_root = newdp;
4088                         nrele++;
4089                 }
4090                 mtx_unlock(&pr->pr_mtx);
4091         }
4092         sx_sunlock(&allprison_lock);
4093         while (nrele--)
4094                 vrele(olddp);
4095 }
4096
4097 struct filedesc_to_leader *
4098 filedesc_to_leader_alloc(struct filedesc_to_leader *old, struct filedesc *fdp, struct proc *leader)
4099 {
4100         struct filedesc_to_leader *fdtol;
4101
4102         fdtol = malloc(sizeof(struct filedesc_to_leader),
4103             M_FILEDESC_TO_LEADER, M_WAITOK);
4104         fdtol->fdl_refcount = 1;
4105         fdtol->fdl_holdcount = 0;
4106         fdtol->fdl_wakeup = 0;
4107         fdtol->fdl_leader = leader;
4108         if (old != NULL) {
4109                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
4110                 fdtol->fdl_next = old->fdl_next;
4111                 fdtol->fdl_prev = old;
4112                 old->fdl_next = fdtol;
4113                 fdtol->fdl_next->fdl_prev = fdtol;
4114                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
4115         } else {
4116                 fdtol->fdl_next = fdtol;
4117                 fdtol->fdl_prev = fdtol;
4118         }
4119         return (fdtol);
4120 }
4121
4122 static int
4123 sysctl_kern_proc_nfds(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
4124 {
4125         NDSLOTTYPE *map;
4126         struct filedesc *fdp;
4127         u_int namelen;
4128         int count, off, minoff;
4129
4130         namelen = arg2;
4131         if (namelen != 1)
4132                 return (EINVAL);
4133
4134         if (*(int *)arg1 != 0)
4135                 return (EINVAL);
4136
4137         fdp = curproc->p_fd;
4138         count = 0;
4139         FILEDESC_SLOCK(fdp);
4140         map = fdp->fd_map;
4141         off = NDSLOT(fdp->fd_nfiles - 1);
4142         for (minoff = NDSLOT(0); off >= minoff; --off)
4143                 count += bitcountl(map[off]);
4144         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
4145
4146         return (SYSCTL_OUT(req, &count, sizeof(count)));
4147 }
4148
4149 static SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_NFDS, nfds,
4150     CTLFLAG_RD|CTLFLAG_CAPRD|CTLFLAG_MPSAFE, sysctl_kern_proc_nfds,
4151     "Number of open file descriptors");
4152
4153 /*
4154  * Get file structures globally.
4155  */
4156 static int
4157 sysctl_kern_file(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
4158 {
4159         struct xfile xf;
4160         struct filedesc *fdp;
4161         struct file *fp;
4162         struct proc *p;
4163         int error, n;
4164
4165         error = sysctl_wire_old_buffer(req, 0);
4166         if (error != 0)
4167                 return (error);
4168         if (req->oldptr == NULL) {
4169                 n = 0;
4170                 sx_slock(&allproc_lock);
4171                 FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
4172                         PROC_LOCK(p);
4173                         if (p->p_state == PRS_NEW) {
4174                                 PROC_UNLOCK(p);
4175                                 continue;
4176                         }
4177                         fdp = fdhold(p);
4178                         PROC_UNLOCK(p);
4179                         if (fdp == NULL)
4180                                 continue;
4181                         /* overestimates sparse tables. */
4182                         n += fdp->fd_nfiles;
4183                         fddrop(fdp);
4184                 }
4185                 sx_sunlock(&allproc_lock);
4186                 return (SYSCTL_OUT(req, 0, n * sizeof(xf)));
4187         }
4188         error = 0;
4189         bzero(&xf, sizeof(xf));
4190         xf.xf_size = sizeof(xf);
4191         sx_slock(&allproc_lock);
4192         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
4193                 PROC_LOCK(p);
4194                 if (p->p_state == PRS_NEW) {
4195                         PROC_UNLOCK(p);
4196                         continue;
4197                 }
4198                 if (p_cansee(req->td, p) != 0) {
4199                         PROC_UNLOCK(p);
4200                         continue;
4201                 }
4202                 xf.xf_pid = p->p_pid;
4203                 xf.xf_uid = p->p_ucred->cr_uid;
4204                 fdp = fdhold(p);
4205                 PROC_UNLOCK(p);
4206                 if (fdp == NULL)
4207                         continue;
4208                 FILEDESC_SLOCK(fdp);
4209                 if (refcount_load(&fdp->fd_refcnt) == 0)
4210                         goto nextproc;
4211                 FILEDESC_FOREACH_FP(fdp, n, fp) {
4212                         xf.xf_fd = n;
4213                         xf.xf_file = (uintptr_t)fp;
4214                         xf.xf_data = (uintptr_t)fp->f_data;
4215                         xf.xf_vnode = (uintptr_t)fp->f_vnode;
4216                         xf.xf_type = (uintptr_t)fp->f_type;
4217                         xf.xf_count = refcount_load(&fp->f_count);
4218                         xf.xf_msgcount = 0;
4219                         xf.xf_offset = foffset_get(fp);
4220                         xf.xf_flag = fp->f_flag;
4221                         error = SYSCTL_OUT(req, &xf, sizeof(xf));
4222
4223                         /*
4224                          * There is no need to re-check the fdtable refcount
4225                          * here since the filedesc lock is not dropped in the
4226                          * loop body.
4227                          */
4228                         if (error != 0)
4229                                 break;
4230                 }
4231 nextproc:
4232                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
4233                 fddrop(fdp);
4234                 if (error)
4235                         break;
4236         }
4237         sx_sunlock(&allproc_lock);
4238         return (error);
4239 }
4240
4241 SYSCTL_PROC(_kern, KERN_FILE, file, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE,
4242     0, 0, sysctl_kern_file, "S,xfile", "Entire file table");
4243
4244 #ifdef KINFO_FILE_SIZE
4245 CTASSERT(sizeof(struct kinfo_file) == KINFO_FILE_SIZE);
4246 #endif
4247
4248 static int
4249 xlate_fflags(int fflags)
4250 {
4251         static const struct {
4252                 int     fflag;
4253                 int     kf_fflag;
4254         } fflags_table[] = {
4255                 { FAPPEND, KF_FLAG_APPEND },
4256                 { FASYNC, KF_FLAG_ASYNC },
4257                 { FFSYNC, KF_FLAG_FSYNC },
4258                 { FHASLOCK, KF_FLAG_HASLOCK },
4259                 { FNONBLOCK, KF_FLAG_NONBLOCK },
4260                 { FREAD, KF_FLAG_READ },
4261                 { FWRITE, KF_FLAG_WRITE },
4262                 { O_CREAT, KF_FLAG_CREAT },
4263                 { O_DIRECT, KF_FLAG_DIRECT },
4264                 { O_EXCL, KF_FLAG_EXCL },
4265                 { O_EXEC, KF_FLAG_EXEC },
4266                 { O_EXLOCK, KF_FLAG_EXLOCK },
4267                 { O_NOFOLLOW, KF_FLAG_NOFOLLOW },
4268                 { O_SHLOCK, KF_FLAG_SHLOCK },
4269                 { O_TRUNC, KF_FLAG_TRUNC }
4270         };
4271         unsigned int i;
4272         int kflags;
4273
4274         kflags = 0;
4275         for (i = 0; i < nitems(fflags_table); i++)
4276                 if (fflags & fflags_table[i].fflag)
4277                         kflags |=  fflags_table[i].kf_fflag;
4278         return (kflags);
4279 }
4280
4281 /* Trim unused data from kf_path by truncating the structure size. */
4282 void
4283 pack_kinfo(struct kinfo_file *kif)
4284 {
4285
4286         kif->kf_structsize = offsetof(struct kinfo_file, kf_path) +
4287             strlen(kif->kf_path) + 1;
4288         kif->kf_structsize = roundup(kif->kf_structsize, sizeof(uint64_t));
4289 }
4290
4291 static void
4292 export_file_to_kinfo(struct file *fp, int fd, cap_rights_t *rightsp,
4293     struct kinfo_file *kif, struct filedesc *fdp, int flags)
4294 {
4295         int error;
4296
4297         bzero(kif, sizeof(*kif));
4298
4299         /* Set a default type to allow for empty fill_kinfo() methods. */
4300         kif->kf_type = KF_TYPE_UNKNOWN;
4301         kif->kf_flags = xlate_fflags(fp->f_flag);
4302         if (rightsp != NULL)
4303                 kif->kf_cap_rights = *rightsp;
4304         else
4305                 cap_rights_init_zero(&kif->kf_cap_rights);
4306         kif->kf_fd = fd;
4307         kif->kf_ref_count = refcount_load(&fp->f_count);
4308         kif->kf_offset = foffset_get(fp);
4309
4310         /*
4311          * This may drop the filedesc lock, so the 'fp' cannot be
4312          * accessed after this call.
4313          */
4314         error = fo_fill_kinfo(fp, kif, fdp);
4315         if (error == 0)
4316                 kif->kf_status |= KF_ATTR_VALID;
4317         if ((flags & KERN_FILEDESC_PACK_KINFO) != 0)
4318                 pack_kinfo(kif);
4319         else
4320                 kif->kf_structsize = roundup2(sizeof(*kif), sizeof(uint64_t));
4321 }
4322
4323 static void
4324 export_vnode_to_kinfo(struct vnode *vp, int fd, int fflags,
4325     struct kinfo_file *kif, int flags)
4326 {
4327         int error;
4328
4329         bzero(kif, sizeof(*kif));
4330
4331         kif->kf_type = KF_TYPE_VNODE;
4332         error = vn_fill_kinfo_vnode(vp, kif);
4333         if (error == 0)
4334                 kif->kf_status |= KF_ATTR_VALID;
4335         kif->kf_flags = xlate_fflags(fflags);
4336         cap_rights_init_zero(&kif->kf_cap_rights);
4337         kif->kf_fd = fd;
4338         kif->kf_ref_count = -1;
4339         kif->kf_offset = -1;
4340         if ((flags & KERN_FILEDESC_PACK_KINFO) != 0)
4341                 pack_kinfo(kif);
4342         else
4343                 kif->kf_structsize = roundup2(sizeof(*kif), sizeof(uint64_t));
4344         vrele(vp);
4345 }
4346
4347 struct export_fd_buf {
4348         struct filedesc         *fdp;
4349         struct pwddesc  *pdp;
4350         struct sbuf             *sb;
4351         ssize_t                 remainder;
4352         struct kinfo_file       kif;
4353         int                     flags;
4354 };
4355
4356 static int
4357 export_kinfo_to_sb(struct export_fd_buf *efbuf)
4358 {
4359         struct kinfo_file *kif;
4360
4361         kif = &efbuf->kif;
4362         if (efbuf->remainder != -1) {
4363                 if (efbuf->remainder < kif->kf_structsize)
4364                         return (ENOMEM);
4365                 efbuf->remainder -= kif->kf_structsize;
4366         }
4367         if (sbuf_bcat(efbuf->sb, kif, kif->kf_structsize) != 0)
4368                 return (sbuf_error(efbuf->sb));
4369         return (0);
4370 }
4371
4372 static int
4373 export_file_to_sb(struct file *fp, int fd, cap_rights_t *rightsp,
4374     struct export_fd_buf *efbuf)
4375 {
4376         int error;
4377
4378         if (efbuf->remainder == 0)
4379                 return (ENOMEM);
4380         export_file_to_kinfo(fp, fd, rightsp, &efbuf->kif, efbuf->fdp,
4381             efbuf->flags);
4382         FILEDESC_SUNLOCK(efbuf->fdp);
4383         error = export_kinfo_to_sb(efbuf);
4384         FILEDESC_SLOCK(efbuf->fdp);
4385         return (error);
4386 }
4387
4388 static int
4389 export_vnode_to_sb(struct vnode *vp, int fd, int fflags,
4390     struct export_fd_buf *efbuf)
4391 {
4392         int error;
4393
4394         if (efbuf->remainder == 0)
4395                 return (ENOMEM);
4396         if (efbuf->pdp != NULL)
4397                 PWDDESC_XUNLOCK(efbuf->pdp);
4398         export_vnode_to_kinfo(vp, fd, fflags, &efbuf->kif, efbuf->flags);
4399         error = export_kinfo_to_sb(efbuf);
4400         if (efbuf->pdp != NULL)
4401                 PWDDESC_XLOCK(efbuf->pdp);
4402         return (error);
4403 }
4404
4405 /*
4406  * Store a process file descriptor information to sbuf.
4407  *
4408  * Takes a locked proc as argument, and returns with the proc unlocked.
4409  */
4410 int
4411 kern_proc_filedesc_out(struct proc *p,  struct sbuf *sb, ssize_t maxlen,
4412     int flags)
4413 {
4414         struct file *fp;
4415         struct filedesc *fdp;
4416         struct pwddesc *pdp;
4417         struct export_fd_buf *efbuf;
4418         struct vnode *cttyvp, *textvp, *tracevp;
4419         struct pwd *pwd;
4420         int error, i;
4421         cap_rights_t rights;
4422
4423         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
4424
4425         /* ktrace vnode */
4426         tracevp = ktr_get_tracevp(p, true);
4427         /* text vnode */
4428         textvp = p->p_textvp;
4429         if (textvp != NULL)
4430                 vrefact(textvp);
4431         /* Controlling tty. */
4432         cttyvp = NULL;
4433         if (p->p_pgrp != NULL && p->p_pgrp->pg_session != NULL) {
4434                 cttyvp = p->p_pgrp->pg_session->s_ttyvp;
4435                 if (cttyvp != NULL)
4436                         vrefact(cttyvp);
4437         }
4438         fdp = fdhold(p);
4439         pdp = pdhold(p);
4440         PROC_UNLOCK(p);
4441
4442         efbuf = malloc(sizeof(*efbuf), M_TEMP, M_WAITOK);
4443         efbuf->fdp = NULL;
4444         efbuf->pdp = NULL;
4445         efbuf->sb = sb;
4446         efbuf->remainder = maxlen;
4447         efbuf->flags = flags;
4448
4449         error = 0;
4450         if (tracevp != NULL)
4451                 error = export_vnode_to_sb(tracevp, KF_FD_TYPE_TRACE,
4452                     FREAD | FWRITE, efbuf);
4453         if (error == 0 && textvp != NULL)
4454                 error = export_vnode_to_sb(textvp, KF_FD_TYPE_TEXT, FREAD,
4455                     efbuf);
4456         if (error == 0 && cttyvp != NULL)
4457                 error = export_vnode_to_sb(cttyvp, KF_FD_TYPE_CTTY,
4458                     FREAD | FWRITE, efbuf);
4459         if (error != 0 || pdp == NULL || fdp == NULL)
4460                 goto fail;
4461         efbuf->fdp = fdp;
4462         efbuf->pdp = pdp;
4463         PWDDESC_XLOCK(pdp);
4464         pwd = pwd_hold_pwddesc(pdp);
4465         if (pwd != NULL) {
4466                 /* working directory */
4467                 if (pwd->pwd_cdir != NULL) {
4468                         vrefact(pwd->pwd_cdir);
4469                         error = export_vnode_to_sb(pwd->pwd_cdir,
4470                             KF_FD_TYPE_CWD, FREAD, efbuf);
4471                 }
4472                 /* root directory */
4473                 if (error == 0 && pwd->pwd_rdir != NULL) {
4474                         vrefact(pwd->pwd_rdir);
4475                         error = export_vnode_to_sb(pwd->pwd_rdir,
4476                             KF_FD_TYPE_ROOT, FREAD, efbuf);
4477                 }
4478                 /* jail directory */
4479                 if (error == 0 && pwd->pwd_jdir != NULL) {
4480                         vrefact(pwd->pwd_jdir);
4481                         error = export_vnode_to_sb(pwd->pwd_jdir,
4482                             KF_FD_TYPE_JAIL, FREAD, efbuf);
4483                 }
4484         }
4485         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4486         if (error != 0)
4487                 goto fail;
4488         if (pwd != NULL)
4489                 pwd_drop(pwd);
4490         FILEDESC_SLOCK(fdp);
4491         if (refcount_load(&fdp->fd_refcnt) == 0)
4492                 goto skip;
4493         FILEDESC_FOREACH_FP(fdp, i, fp) {
4494 #ifdef CAPABILITIES
4495                 rights = *cap_rights(fdp, i);
4496 #else /* !CAPABILITIES */
4497                 rights = cap_no_rights;
4498 #endif
4499                 /*
4500                  * Create sysctl entry.  It is OK to drop the filedesc
4501                  * lock inside of export_file_to_sb() as we will
4502                  * re-validate and re-evaluate its properties when the
4503                  * loop continues.
4504                  */
4505                 error = export_file_to_sb(fp, i, &rights, efbuf);
4506                 if (error != 0 || refcount_load(&fdp->fd_refcnt) == 0)
4507                         break;
4508         }
4509 skip:
4510         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
4511 fail:
4512         if (fdp != NULL)
4513                 fddrop(fdp);
4514         if (pdp != NULL)
4515                 pddrop(pdp);
4516         free(efbuf, M_TEMP);
4517         return (error);
4518 }
4519
4520 #define FILEDESC_SBUF_SIZE      (sizeof(struct kinfo_file) * 5)
4521
4522 /*
4523  * Get per-process file descriptors for use by procstat(1), et al.
4524  */
4525 static int
4526 sysctl_kern_proc_filedesc(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
4527 {
4528         struct sbuf sb;
4529         struct proc *p;
4530         ssize_t maxlen;
4531         u_int namelen;
4532         int error, error2, *name;
4533
4534         namelen = arg2;
4535         if (namelen != 1)
4536                 return (EINVAL);
4537
4538         name = (int *)arg1;
4539
4540         sbuf_new_for_sysctl(&sb, NULL, FILEDESC_SBUF_SIZE, req);
4541         sbuf_clear_flags(&sb, SBUF_INCLUDENUL);
4542         error = pget((pid_t)name[0], PGET_CANDEBUG | PGET_NOTWEXIT, &p);
4543         if (error != 0) {
4544                 sbuf_delete(&sb);
4545                 return (error);
4546         }
4547         maxlen = req->oldptr != NULL ? req->oldlen : -1;
4548         error = kern_proc_filedesc_out(p, &sb, maxlen,
4549             KERN_FILEDESC_PACK_KINFO);
4550         error2 = sbuf_finish(&sb);
4551         sbuf_delete(&sb);
4552         return (error != 0 ? error : error2);
4553 }
4554
4555 #ifdef COMPAT_FREEBSD7
4556 #ifdef KINFO_OFILE_SIZE
4557 CTASSERT(sizeof(struct kinfo_ofile) == KINFO_OFILE_SIZE);
4558 #endif
4559
4560 static void
4561 kinfo_to_okinfo(struct kinfo_file *kif, struct kinfo_ofile *okif)
4562 {
4563
4564         okif->kf_structsize = sizeof(*okif);
4565         okif->kf_type = kif->kf_type;
4566         okif->kf_fd = kif->kf_fd;
4567         okif->kf_ref_count = kif->kf_ref_count;
4568         okif->kf_flags = kif->kf_flags & (KF_FLAG_READ | KF_FLAG_WRITE |
4569             KF_FLAG_APPEND | KF_FLAG_ASYNC | KF_FLAG_FSYNC | KF_FLAG_NONBLOCK |
4570             KF_FLAG_DIRECT | KF_FLAG_HASLOCK);
4571         okif->kf_offset = kif->kf_offset;
4572         if (kif->kf_type == KF_TYPE_VNODE)
4573                 okif->kf_vnode_type = kif->kf_un.kf_file.kf_file_type;
4574         else
4575                 okif->kf_vnode_type = KF_VTYPE_VNON;
4576         strlcpy(okif->kf_path, kif->kf_path, sizeof(okif->kf_path));
4577         if (kif->kf_type == KF_TYPE_SOCKET) {
4578                 okif->kf_sock_domain = kif->kf_un.kf_sock.kf_sock_domain0;
4579                 okif->kf_sock_type = kif->kf_un.kf_sock.kf_sock_type0;
4580                 okif->kf_sock_protocol = kif->kf_un.kf_sock.kf_sock_protocol0;
4581                 okif->kf_sa_local = kif->kf_un.kf_sock.kf_sa_local;
4582                 okif->kf_sa_peer = kif->kf_un.kf_sock.kf_sa_peer;
4583         } else {
4584                 okif->kf_sa_local.ss_family = AF_UNSPEC;
4585                 okif->kf_sa_peer.ss_family = AF_UNSPEC;
4586         }
4587 }
4588
4589 static int
4590 export_vnode_for_osysctl(struct vnode *vp, int type, struct kinfo_file *kif,
4591     struct kinfo_ofile *okif, struct pwddesc *pdp, struct sysctl_req *req)
4592 {
4593         int error;
4594
4595         vrefact(vp);
4596         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4597         export_vnode_to_kinfo(vp, type, 0, kif, KERN_FILEDESC_PACK_KINFO);
4598         kinfo_to_okinfo(kif, okif);
4599         error = SYSCTL_OUT(req, okif, sizeof(*okif));
4600         PWDDESC_XLOCK(pdp);
4601         return (error);
4602 }
4603
4604 /*
4605  * Get per-process file descriptors for use by procstat(1), et al.
4606  */
4607 static int
4608 sysctl_kern_proc_ofiledesc(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
4609 {
4610         struct kinfo_ofile *okif;
4611         struct kinfo_file *kif;
4612         struct filedesc *fdp;
4613         struct pwddesc *pdp;
4614         struct pwd *pwd;
4615         u_int namelen;
4616         int error, i, *name;
4617         struct file *fp;
4618         struct proc *p;
4619
4620         namelen = arg2;
4621         if (namelen != 1)
4622                 return (EINVAL);
4623
4624         name = (int *)arg1;
4625         error = pget((pid_t)name[0], PGET_CANDEBUG | PGET_NOTWEXIT, &p);
4626         if (error != 0)
4627                 return (error);
4628         fdp = fdhold(p);
4629         if (fdp != NULL)
4630                 pdp = pdhold(p);
4631         PROC_UNLOCK(p);
4632         if (fdp == NULL || pdp == NULL) {
4633                 if (fdp != NULL)
4634                         fddrop(fdp);
4635                 return (ENOENT);
4636         }
4637         kif = malloc(sizeof(*kif), M_TEMP, M_WAITOK);
4638         okif = malloc(sizeof(*okif), M_TEMP, M_WAITOK);
4639         PWDDESC_XLOCK(pdp);
4640         pwd = pwd_hold_pwddesc(pdp);
4641         if (pwd != NULL) {
4642                 if (pwd->pwd_cdir != NULL)
4643                         export_vnode_for_osysctl(pwd->pwd_cdir, KF_FD_TYPE_CWD, kif,
4644                             okif, pdp, req);
4645                 if (pwd->pwd_rdir != NULL)
4646                         export_vnode_for_osysctl(pwd->pwd_rdir, KF_FD_TYPE_ROOT, kif,
4647                             okif, pdp, req);
4648                 if (pwd->pwd_jdir != NULL)
4649                         export_vnode_for_osysctl(pwd->pwd_jdir, KF_FD_TYPE_JAIL, kif,
4650                             okif, pdp, req);
4651         }
4652         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4653         if (pwd != NULL)
4654                 pwd_drop(pwd);
4655         FILEDESC_SLOCK(fdp);
4656         if (refcount_load(&fdp->fd_refcnt) == 0)
4657                 goto skip;
4658         FILEDESC_FOREACH_FP(fdp, i, fp) {
4659                 export_file_to_kinfo(fp, i, NULL, kif, fdp,
4660                     KERN_FILEDESC_PACK_KINFO);
4661                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
4662                 kinfo_to_okinfo(kif, okif);
4663                 error = SYSCTL_OUT(req, okif, sizeof(*okif));
4664                 FILEDESC_SLOCK(fdp);
4665                 if (error != 0 || refcount_load(&fdp->fd_refcnt) == 0)
4666                         break;
4667         }
4668 skip:
4669         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
4670         fddrop(fdp);
4671         pddrop(pdp);
4672         free(kif, M_TEMP);
4673         free(okif, M_TEMP);
4674         return (0);
4675 }
4676
4677 static SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_OFILEDESC, ofiledesc,
4678     CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE, sysctl_kern_proc_ofiledesc,
4679     "Process ofiledesc entries");
4680 #endif  /* COMPAT_FREEBSD7 */
4681
4682 int
4683 vntype_to_kinfo(int vtype)
4684 {
4685         struct {
4686                 int     vtype;
4687                 int     kf_vtype;
4688         } vtypes_table[] = {
4689                 { VBAD, KF_VTYPE_VBAD },
4690                 { VBLK, KF_VTYPE_VBLK },
4691                 { VCHR, KF_VTYPE_VCHR },
4692                 { VDIR, KF_VTYPE_VDIR },
4693                 { VFIFO, KF_VTYPE_VFIFO },
4694                 { VLNK, KF_VTYPE_VLNK },
4695                 { VNON, KF_VTYPE_VNON },
4696                 { VREG, KF_VTYPE_VREG },
4697                 { VSOCK, KF_VTYPE_VSOCK }
4698         };
4699         unsigned int i;
4700
4701         /*
4702          * Perform vtype translation.
4703          */
4704         for (i = 0; i < nitems(vtypes_table); i++)
4705                 if (vtypes_table[i].vtype == vtype)
4706                         return (vtypes_table[i].kf_vtype);
4707
4708         return (KF_VTYPE_UNKNOWN);
4709 }
4710
4711 static SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_FILEDESC, filedesc,
4712     CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE, sysctl_kern_proc_filedesc,
4713     "Process filedesc entries");
4714
4715 /*
4716  * Store a process current working directory information to sbuf.
4717  *
4718  * Takes a locked proc as argument, and returns with the proc unlocked.
4719  */
4720 int
4721 kern_proc_cwd_out(struct proc *p,  struct sbuf *sb, ssize_t maxlen)
4722 {
4723         struct pwddesc *pdp;
4724         struct pwd *pwd;
4725         struct export_fd_buf *efbuf;
4726         struct vnode *cdir;
4727         int error;
4728
4729         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
4730
4731         pdp = pdhold(p);
4732         PROC_UNLOCK(p);
4733         if (pdp == NULL)
4734                 return (EINVAL);
4735
4736         efbuf = malloc(sizeof(*efbuf), M_TEMP, M_WAITOK);
4737         efbuf->fdp = NULL;
4738         efbuf->pdp = pdp;
4739         efbuf->sb = sb;
4740         efbuf->remainder = maxlen;
4741         efbuf->flags = 0;
4742
4743         PWDDESC_XLOCK(pdp);
4744         pwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
4745         cdir = pwd->pwd_cdir;
4746         if (cdir == NULL) {
4747                 error = EINVAL;
4748         } else {
4749                 vrefact(cdir);
4750                 error = export_vnode_to_sb(cdir, KF_FD_TYPE_CWD, FREAD, efbuf);
4751         }
4752         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4753         pddrop(pdp);
4754         free(efbuf, M_TEMP);
4755         return (error);
4756 }
4757
4758 /*
4759  * Get per-process current working directory.
4760  */
4761 static int
4762 sysctl_kern_proc_cwd(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
4763 {
4764         struct sbuf sb;
4765         struct proc *p;
4766         ssize_t maxlen;
4767         u_int namelen;
4768         int error, error2, *name;
4769
4770         namelen = arg2;
4771         if (namelen != 1)
4772                 return (EINVAL);
4773
4774         name = (int *)arg1;
4775
4776         sbuf_new_for_sysctl(&sb, NULL, sizeof(struct kinfo_file), req);
4777         sbuf_clear_flags(&sb, SBUF_INCLUDENUL);
4778         error = pget((pid_t)name[0], PGET_CANDEBUG | PGET_NOTWEXIT, &p);
4779         if (error != 0) {
4780                 sbuf_delete(&sb);
4781                 return (error);
4782         }
4783         maxlen = req->oldptr != NULL ? req->oldlen : -1;
4784         error = kern_proc_cwd_out(p, &sb, maxlen);
4785         error2 = sbuf_finish(&sb);
4786         sbuf_delete(&sb);
4787         return (error != 0 ? error : error2);
4788 }
4789
4790 static SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_CWD, cwd, CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE,
4791     sysctl_kern_proc_cwd, "Process current working directory");
4792
4793 #ifdef DDB
4794 /*
4795  * For the purposes of debugging, generate a human-readable string for the
4796  * file type.
4797  */
4798 static const char *
4799 file_type_to_name(short type)
4800 {
4801
4802         switch (type) {
4803         case 0:
4804                 return ("zero");
4805         case DTYPE_VNODE:
4806                 return ("vnode");
4807         case DTYPE_SOCKET:
4808                 return ("socket");
4809         case DTYPE_PIPE:
4810                 return ("pipe");
4811         case DTYPE_FIFO:
4812                 return ("fifo");
4813         case DTYPE_KQUEUE:
4814                 return ("kqueue");
4815         case DTYPE_CRYPTO:
4816                 return ("crypto");
4817         case DTYPE_MQUEUE:
4818                 return ("mqueue");
4819         case DTYPE_SHM:
4820                 return ("shm");
4821         case DTYPE_SEM:
4822                 return ("ksem");
4823         case DTYPE_PTS:
4824                 return ("pts");
4825         case DTYPE_DEV:
4826                 return ("dev");
4827         case DTYPE_PROCDESC:
4828                 return ("proc");
4829         case DTYPE_EVENTFD:
4830                 return ("eventfd");
4831         case DTYPE_LINUXTFD:
4832                 return ("ltimer");
4833         default:
4834                 return ("unkn");
4835         }
4836 }
4837
4838 /*
4839  * For the purposes of debugging, identify a process (if any, perhaps one of
4840  * many) that references the passed file in its file descriptor array. Return
4841  * NULL if none.
4842  */
4843 static struct proc *
4844 file_to_first_proc(struct file *fp)
4845 {
4846         struct filedesc *fdp;
4847         struct proc *p;
4848         int n;
4849
4850         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
4851                 if (p->p_state == PRS_NEW)
4852                         continue;
4853                 fdp = p->p_fd;
4854                 if (fdp == NULL)
4855                         continue;
4856                 for (n = 0; n < fdp->fd_nfiles; n++) {
4857                         if (fp == fdp->fd_ofiles[n].fde_file)
4858                                 return (p);
4859                 }
4860         }
4861         return (NULL);
4862 }
4863
4864 static void
4865 db_print_file(struct file *fp, int header)
4866 {
4867 #define XPTRWIDTH ((int)howmany(sizeof(void *) * NBBY, 4))
4868         struct proc *p;
4869
4870         if (header)
4871                 db_printf("%*s %6s %*s %8s %4s %5s %6s %*s %5s %s\n",
4872                     XPTRWIDTH, "File", "Type", XPTRWIDTH, "Data", "Flag",
4873                     "GCFl", "Count", "MCount", XPTRWIDTH, "Vnode", "FPID",
4874                     "FCmd");
4875         p = file_to_first_proc(fp);
4876         db_printf("%*p %6s %*p %08x %04x %5d %6d %*p %5d %s\n", XPTRWIDTH,
4877             fp, file_type_to_name(fp->f_type), XPTRWIDTH, fp->f_data,
4878             fp->f_flag, 0, refcount_load(&fp->f_count), 0, XPTRWIDTH, fp->f_vnode,
4879             p != NULL ? p->p_pid : -1, p != NULL ? p->p_comm : "-");
4880
4881 #undef XPTRWIDTH
4882 }
4883
4884 DB_SHOW_COMMAND(file, db_show_file)
4885 {
4886         struct file *fp;
4887
4888         if (!have_addr) {
4889                 db_printf("usage: show file <addr>\n");
4890                 return;
4891         }
4892         fp = (struct file *)addr;
4893         db_print_file(fp, 1);
4894 }
4895
4896 DB_SHOW_COMMAND(files, db_show_files)
4897 {
4898         struct filedesc *fdp;
4899         struct file *fp;
4900         struct proc *p;
4901         int header;
4902         int n;
4903
4904         header = 1;
4905         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
4906                 if (p->p_state == PRS_NEW)
4907                         continue;
4908                 if ((fdp = p->p_fd) == NULL)
4909                         continue;
4910                 for (n = 0; n < fdp->fd_nfiles; ++n) {
4911                         if ((fp = fdp->fd_ofiles[n].fde_file) == NULL)
4912                                 continue;
4913                         db_print_file(fp, header);
4914                         header = 0;
4915                 }
4916         }
4917 }
4918 #endif
4919
4920 SYSCTL_INT(_kern, KERN_MAXFILESPERPROC, maxfilesperproc, CTLFLAG_RW,
4921     &maxfilesperproc, 0, "Maximum files allowed open per process");
4922
4923 SYSCTL_INT(_kern, KERN_MAXFILES, maxfiles, CTLFLAG_RW,
4924     &maxfiles, 0, "Maximum number of files");
4925
4926 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, openfiles, CTLFLAG_RD,
4927     &openfiles, 0, "System-wide number of open files");
4928
4929 /* ARGSUSED*/
4930 static void
4931 filelistinit(void *dummy)
4932 {
4933
4934         file_zone = uma_zcreate("Files", sizeof(struct file), NULL, NULL,
4935             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
4936         filedesc0_zone = uma_zcreate("filedesc0", sizeof(struct filedesc0),
4937             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, 0);
4938         pwd_zone = uma_zcreate("PWD", sizeof(struct pwd), NULL, NULL,
4939             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_SMR);
4940         /*
4941          * XXXMJG this is a temporary hack due to boot ordering issues against
4942          * the vnode zone.
4943          */
4944         vfs_smr = uma_zone_get_smr(pwd_zone);
4945         mtx_init(&sigio_lock, "sigio lock", NULL, MTX_DEF);
4946 }
4947 SYSINIT(select, SI_SUB_LOCK, SI_ORDER_FIRST, filelistinit, NULL);
4948
4949 /*-------------------------------------------------------------------*/
4950
4951 static int
4952 badfo_readwrite(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
4953     int flags, struct thread *td)
4954 {
4955
4956         return (EBADF);
4957 }
4958
4959 static int
4960 badfo_truncate(struct file *fp, off_t length, struct ucred *active_cred,
4961     struct thread *td)
4962 {
4963
4964         return (EINVAL);
4965 }
4966
4967 static int
4968 badfo_ioctl(struct file *fp, u_long com, void *data, struct ucred *active_cred,
4969     struct thread *td)
4970 {
4971
4972         return (EBADF);
4973 }
4974
4975 static int
4976 badfo_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
4977     struct thread *td)
4978 {
4979
4980         return (0);
4981 }
4982
4983 static int
4984 badfo_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
4985 {
4986
4987         return (EBADF);
4988 }
4989
4990 static int
4991 badfo_stat(struct file *fp, struct stat *sb, struct ucred *active_cred)
4992 {
4993
4994         return (EBADF);
4995 }
4996
4997 static int
4998 badfo_close(struct file *fp, struct thread *td)
4999 {
5000
5001         return (0);
5002 }
5003
5004 static int
5005 badfo_chmod(struct file *fp, mode_t mode, struct ucred *active_cred,
5006     struct thread *td)
5007 {
5008
5009         return (EBADF);
5010 }
5011
5012 static int
5013 badfo_chown(struct file *fp, uid_t uid, gid_t gid, struct ucred *active_cred,
5014     struct thread *td)
5015 {
5016
5017         return (EBADF);
5018 }
5019
5020 static int
5021 badfo_sendfile(struct file *fp, int sockfd, struct uio *hdr_uio,
5022     struct uio *trl_uio, off_t offset, size_t nbytes, off_t *sent, int flags,
5023     struct thread *td)
5024 {
5025
5026         return (EBADF);
5027 }
5028
5029 static int
5030 badfo_fill_kinfo(struct file *fp, struct kinfo_file *kif, struct filedesc *fdp)
5031 {
5032
5033         return (0);
5034 }
5035
5036 struct fileops badfileops = {
5037         .fo_read = badfo_readwrite,
5038         .fo_write = badfo_readwrite,
5039         .fo_truncate = badfo_truncate,
5040         .fo_ioctl = badfo_ioctl,
5041         .fo_poll = badfo_poll,
5042         .fo_kqfilter = badfo_kqfilter,
5043         .fo_stat = badfo_stat,
5044         .fo_close = badfo_close,
5045         .fo_chmod = badfo_chmod,
5046         .fo_chown = badfo_chown,
5047         .fo_sendfile = badfo_sendfile,
5048         .fo_fill_kinfo = badfo_fill_kinfo,
5049 };
5050
5051 static int
5052 path_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
5053     struct thread *td)
5054 {
5055         return (POLLNVAL);
5056 }
5057
5058 static int
5059 path_close(struct file *fp, struct thread *td)
5060 {
5061         MPASS(fp->f_type == DTYPE_VNODE);
5062         fp->f_ops = &badfileops;
5063         vdrop(fp->f_vnode);
5064         return (0);
5065 }
5066
5067 struct fileops path_fileops = {
5068         .fo_read = badfo_readwrite,
5069         .fo_write = badfo_readwrite,
5070         .fo_truncate = badfo_truncate,
5071         .fo_ioctl = badfo_ioctl,
5072         .fo_poll = path_poll,
5073         .fo_kqfilter = vn_kqfilter_opath,
5074         .fo_stat = vn_statfile,
5075         .fo_close = path_close,
5076         .fo_chmod = badfo_chmod,
5077         .fo_chown = badfo_chown,
5078         .fo_sendfile = badfo_sendfile,
5079         .fo_fill_kinfo = vn_fill_kinfo,
5080         .fo_flags = DFLAG_PASSABLE,
5081 };
5082
5083 int
5084 invfo_rdwr(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
5085     int flags, struct thread *td)
5086 {
5087
5088         return (EOPNOTSUPP);
5089 }
5090
5091 int
5092 invfo_truncate(struct file *fp, off_t length, struct ucred *active_cred,
5093     struct thread *td)
5094 {
5095
5096         return (EINVAL);
5097 }
5098
5099 int
5100 invfo_ioctl(struct file *fp, u_long com, void *data,
5101     struct ucred *active_cred, struct thread *td)
5102 {
5103
5104         return (ENOTTY);
5105 }
5106
5107 int
5108 invfo_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
5109     struct thread *td)
5110 {
5111
5112         return (poll_no_poll(events));
5113 }
5114
5115 int
5116 invfo_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
5117 {
5118
5119         return (EINVAL);
5120 }
5121
5122 int
5123 invfo_chmod(struct file *fp, mode_t mode, struct ucred *active_cred,
5124     struct thread *td)
5125 {
5126
5127         return (EINVAL);
5128 }
5129
5130 int
5131 invfo_chown(struct file *fp, uid_t uid, gid_t gid, struct ucred *active_cred,
5132     struct thread *td)
5133 {
5134
5135         return (EINVAL);
5136 }
5137
5138 int
5139 invfo_sendfile(struct file *fp, int sockfd, struct uio *hdr_uio,
5140     struct uio *trl_uio, off_t offset, size_t nbytes, off_t *sent, int flags,
5141     struct thread *td)
5142 {
5143
5144         return (EINVAL);
5145 }
5146
5147 /*-------------------------------------------------------------------*/
5148
5149 /*
5150  * File Descriptor pseudo-device driver (/dev/fd/).
5151  *
5152  * Opening minor device N dup()s the file (if any) connected to file
5153  * descriptor N belonging to the calling process.  Note that this driver
5154  * consists of only the ``open()'' routine, because all subsequent
5155  * references to this file will be direct to the other driver.
5156  *
5157  * XXX: we could give this one a cloning event handler if necessary.
5158  */
5159
5160 /* ARGSUSED */
5161 static int
5162 fdopen(struct cdev *dev, int mode, int type, struct thread *td)
5163 {
5164
5165         /*
5166          * XXX Kludge: set curthread->td_dupfd to contain the value of the
5167          * the file descriptor being sought for duplication. The error
5168          * return ensures that the vnode for this device will be released
5169          * by vn_open. Open will detect this special error and take the
5170          * actions in dupfdopen below. Other callers of vn_open or VOP_OPEN
5171          * will simply report the error.
5172          */
5173         td->td_dupfd = dev2unit(dev);
5174         return (ENODEV);
5175 }
5176
5177 static struct cdevsw fildesc_cdevsw = {
5178         .d_version =    D_VERSION,
5179         .d_open =       fdopen,
5180         .d_name =       "FD",
5181 };
5182
5183 static void
5184 fildesc_drvinit(void *unused)
5185 {
5186         struct cdev *dev;
5187
5188         dev = make_dev_credf(MAKEDEV_ETERNAL, &fildesc_cdevsw, 0, NULL,
5189             UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "fd/0");
5190         make_dev_alias(dev, "stdin");
5191         dev = make_dev_credf(MAKEDEV_ETERNAL, &fildesc_cdevsw, 1, NULL,
5192             UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "fd/1");
5193         make_dev_alias(dev, "stdout");
5194         dev = make_dev_credf(MAKEDEV_ETERNAL, &fildesc_cdevsw, 2, NULL,
5195             UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "fd/2");
5196         make_dev_alias(dev, "stderr");
5197 }
5198
5199 SYSINIT(fildescdev, SI_SUB_DRIVERS, SI_ORDER_MIDDLE, fildesc_drvinit, NULL);