sys/kern/kern_exec.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright (c) 1993, David Greenman
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  *
  16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  17  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  18  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  19  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  20  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  21  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  22  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  23  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  24  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  25  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  26  * SUCH DAMAGE.
  27  */
  28
  29 #include <sys/cdefs.h>
  30 __FBSDID("$FreeBSD$");
  31
  32 #include "opt_capsicum.h"
  33 #include "opt_hwpmc_hooks.h"
  34 #include "opt_ktrace.h"
  35 #include "opt_vm.h"
  36
  37 #include <sys/param.h>
  38 #include <sys/systm.h>
  39 #include <sys/acct.h>
  40 #include <sys/capsicum.h>
  41 #include <sys/eventhandler.h>
  42 #include <sys/exec.h>
  43 #include <sys/fcntl.h>
  44 #include <sys/filedesc.h>
  45 #include <sys/imgact.h>
  46 #include <sys/imgact_elf.h>
  47 #include <sys/kernel.h>
  48 #include <sys/lock.h>
  49 #include <sys/malloc.h>
  50 #include <sys/mman.h>
  51 #include <sys/mount.h>
  52 #include <sys/mutex.h>
  53 #include <sys/namei.h>
  54 #include <sys/priv.h>
  55 #include <sys/proc.h>
  56 #include <sys/ptrace.h>
  57 #include <sys/resourcevar.h>
  58 #include <sys/rwlock.h>
  59 #include <sys/sched.h>
  60 #include <sys/sdt.h>
  61 #include <sys/sf_buf.h>
  62 #include <sys/shm.h>
  63 #include <sys/signalvar.h>
  64 #include <sys/smp.h>
  65 #include <sys/stat.h>
  66 #include <sys/syscallsubr.h>
  67 #include <sys/sysctl.h>
  68 #include <sys/sysent.h>
  69 #include <sys/sysproto.h>
  70 #include <sys/timers.h>
  71 #include <sys/umtx.h>
  72 #include <sys/vnode.h>
  73 #include <sys/wait.h>
  74 #ifdef KTRACE
  75 #include <sys/ktrace.h>
  76 #endif
  77
  78 #include <vm/vm.h>
  79 #include <vm/vm_param.h>
  80 #include <vm/pmap.h>
  81 #include <vm/vm_page.h>
  82 #include <vm/vm_map.h>
  83 #include <vm/vm_kern.h>
  84 #include <vm/vm_extern.h>
  85 #include <vm/vm_object.h>
  86 #include <vm/vm_pager.h>
  87
  88 #ifdef  HWPMC_HOOKS
  89 #include <sys/pmckern.h>
  90 #endif
  91
  92 #include <machine/reg.h>
  93
  94 #include <security/audit/audit.h>
  95 #include <security/mac/mac_framework.h>
  96
  97 #ifdef KDTRACE_HOOKS
  98 #include <sys/dtrace_bsd.h>
  99 dtrace_execexit_func_t  dtrace_fasttrap_exec;
 100 #endif
 101
 102 SDT_PROVIDER_DECLARE(proc);
 103 SDT_PROBE_DEFINE1(proc, , , exec, "char *");
 104 SDT_PROBE_DEFINE1(proc, , , exec__failure, "int");
 105 SDT_PROBE_DEFINE1(proc, , , exec__success, "char *");
 106
 107 MALLOC_DEFINE(M_PARGS, "proc-args", "Process arguments");
 108
 109 int coredump_pack_fileinfo = 1;
 110 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, coredump_pack_fileinfo, CTLFLAG_RWTUN,
 111     &coredump_pack_fileinfo, 0,
 112     "Enable file path packing in 'procstat -f' coredump notes");
 113
 114 int coredump_pack_vmmapinfo = 1;
 115 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, coredump_pack_vmmapinfo, CTLFLAG_RWTUN,
 116     &coredump_pack_vmmapinfo, 0,
 117     "Enable file path packing in 'procstat -v' coredump notes");
 118
 119 static int sysctl_kern_ps_strings(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 120 static int sysctl_kern_usrstack(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 121 static int sysctl_kern_stackprot(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
 122 static int do_execve(struct thread *td, struct image_args *args,
 123     struct mac *mac_p, struct vmspace *oldvmspace);
 124
 125 /* XXX This should be vm_size_t. */
 126 SYSCTL_PROC(_kern, KERN_PS_STRINGS, ps_strings, CTLTYPE_ULONG|CTLFLAG_RD|
 127     CTLFLAG_CAPRD|CTLFLAG_MPSAFE, NULL, 0, sysctl_kern_ps_strings, "LU",
 128     "Location of process' ps_strings structure");
 129
 130 /* XXX This should be vm_size_t. */
 131 SYSCTL_PROC(_kern, KERN_USRSTACK, usrstack, CTLTYPE_ULONG|CTLFLAG_RD|
 132     CTLFLAG_CAPRD|CTLFLAG_MPSAFE, NULL, 0, sysctl_kern_usrstack, "LU",
 133     "Top of process stack");
 134
 135 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, stackprot, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE,
 136     NULL, 0, sysctl_kern_stackprot, "I",
 137     "Stack memory permissions");
 138
 139 u_long ps_arg_cache_limit = PAGE_SIZE / 16;
 140 SYSCTL_ULONG(_kern, OID_AUTO, ps_arg_cache_limit, CTLFLAG_RW,
 141     &ps_arg_cache_limit, 0,
 142     "Process' command line characters cache limit");
 143
 144 static int disallow_high_osrel;
 145 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, disallow_high_osrel, CTLFLAG_RW,
 146     &disallow_high_osrel, 0,
 147     "Disallow execution of binaries built for higher version of the world");
 148
 149 static int map_at_zero = 0;
 150 SYSCTL_INT(_security_bsd, OID_AUTO, map_at_zero, CTLFLAG_RWTUN, &map_at_zero, 0,
 151     "Permit processes to map an object at virtual address 0.");
 152
 153 static int
 154 sysctl_kern_ps_strings(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 155 {
 156         struct proc *p;
 157         int error;
 158
 159         p = curproc;
 160 #ifdef SCTL_MASK32
 161         if (req->flags & SCTL_MASK32) {
 162                 unsigned int val;
 163                 val = (unsigned int)p->p_sysent->sv_psstrings;
 164                 error = SYSCTL_OUT(req, &val, sizeof(val));
 165         } else
 166 #endif
 167                 error = SYSCTL_OUT(req, &p->p_sysent->sv_psstrings,
 168                    sizeof(p->p_sysent->sv_psstrings));
 169         return error;
 170 }
 171
 172 static int
 173 sysctl_kern_usrstack(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 174 {
 175         struct proc *p;
 176         int error;
 177
 178         p = curproc;
 179 #ifdef SCTL_MASK32
 180         if (req->flags & SCTL_MASK32) {
 181                 unsigned int val;
 182                 val = (unsigned int)p->p_sysent->sv_usrstack;
 183                 error = SYSCTL_OUT(req, &val, sizeof(val));
 184         } else
 185 #endif
 186                 error = SYSCTL_OUT(req, &p->p_sysent->sv_usrstack,
 187                     sizeof(p->p_sysent->sv_usrstack));
 188         return error;
 189 }
 190
 191 static int
 192 sysctl_kern_stackprot(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 193 {
 194         struct proc *p;
 195
 196         p = curproc;
 197         return (SYSCTL_OUT(req, &p->p_sysent->sv_stackprot,
 198             sizeof(p->p_sysent->sv_stackprot)));
 199 }
 200
 201 /*
 202  * Each of the items is a pointer to a `const struct execsw', hence the
 203  * double pointer here.
 204  */
 205 static const struct execsw **execsw;
 206
 207 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 208 struct execve_args {
 209         char    *fname;
 210         char    **argv;
 211         char    **envv;
 212 };
 213 #endif
 214
 215 int
 216 sys_execve(struct thread *td, struct execve_args *uap)
 217 {
 218         struct image_args args;
 219         struct vmspace *oldvmspace;
 220         int error;
 221
 222         error = pre_execve(td, &oldvmspace);
 223         if (error != 0)
 224                 return (error);
 225         error = exec_copyin_args(&args, uap->fname, UIO_USERSPACE,
 226             uap->argv, uap->envv);
 227         if (error == 0)
 228                 error = kern_execve(td, &args, NULL, oldvmspace);
 229         post_execve(td, error, oldvmspace);
 230         AUDIT_SYSCALL_EXIT(error == EJUSTRETURN ? 0 : error, td);
 231         return (error);
 232 }
 233
 234 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 235 struct fexecve_args {
 236         int     fd;
 237         char    **argv;
 238         char    **envv;
 239 };
 240 #endif
 241 int
 242 sys_fexecve(struct thread *td, struct fexecve_args *uap)
 243 {
 244         struct image_args args;
 245         struct vmspace *oldvmspace;
 246         int error;
 247
 248         error = pre_execve(td, &oldvmspace);
 249         if (error != 0)
 250                 return (error);
 251         error = exec_copyin_args(&args, NULL, UIO_SYSSPACE,
 252             uap->argv, uap->envv);
 253         if (error == 0) {
 254                 args.fd = uap->fd;
 255                 error = kern_execve(td, &args, NULL, oldvmspace);
 256         }
 257         post_execve(td, error, oldvmspace);
 258         AUDIT_SYSCALL_EXIT(error == EJUSTRETURN ? 0 : error, td);
 259         return (error);
 260 }
 261
 262 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 263 struct __mac_execve_args {
 264         char    *fname;
 265         char    **argv;
 266         char    **envv;
 267         struct mac      *mac_p;
 268 };
 269 #endif
 270
 271 int
 272 sys___mac_execve(struct thread *td, struct __mac_execve_args *uap)
 273 {
 274 #ifdef MAC
 275         struct image_args args;
 276         struct vmspace *oldvmspace;
 277         int error;
 278
 279         error = pre_execve(td, &oldvmspace);
 280         if (error != 0)
 281                 return (error);
 282         error = exec_copyin_args(&args, uap->fname, UIO_USERSPACE,
 283             uap->argv, uap->envv);
 284         if (error == 0)
 285                 error = kern_execve(td, &args, uap->mac_p, oldvmspace);
 286         post_execve(td, error, oldvmspace);
 287         AUDIT_SYSCALL_EXIT(error == EJUSTRETURN ? 0 : error, td);
 288         return (error);
 289 #else
 290         return (ENOSYS);
 291 #endif
 292 }
 293
 294 int
 295 pre_execve(struct thread *td, struct vmspace **oldvmspace)
 296 {
 297         struct proc *p;
 298         int error;
 299
 300         KASSERT(td == curthread, ("non-current thread %p", td));
 301         error = 0;
 302         p = td->td_proc;
 303         if ((p->p_flag & P_HADTHREADS) != 0) {
 304                 PROC_LOCK(p);
 305                 if (thread_single(p, SINGLE_BOUNDARY) != 0)
 306                         error = ERESTART;
 307                 PROC_UNLOCK(p);
 308         }
 309         KASSERT(error != 0 || (td->td_pflags & TDP_EXECVMSPC) == 0,
 310             ("nested execve"));
 311         *oldvmspace = p->p_vmspace;
 312         return (error);
 313 }
 314
 315 void
 316 post_execve(struct thread *td, int error, struct vmspace *oldvmspace)
 317 {
 318         struct proc *p;
 319
 320         KASSERT(td == curthread, ("non-current thread %p", td));
 321         p = td->td_proc;
 322         if ((p->p_flag & P_HADTHREADS) != 0) {
 323                 PROC_LOCK(p);
 324                 /*
 325                  * If success, we upgrade to SINGLE_EXIT state to
 326                  * force other threads to suicide.
 327                  */
 328                 if (error == EJUSTRETURN)
 329                         thread_single(p, SINGLE_EXIT);
 330                 else
 331                         thread_single_end(p, SINGLE_BOUNDARY);
 332                 PROC_UNLOCK(p);
 333         }
 334         exec_cleanup(td, oldvmspace);
 335 }
 336
 337 /*
 338  * kern_execve() has the astonishing property of not always returning to
 339  * the caller.  If sufficiently bad things happen during the call to
 340  * do_execve(), it can end up calling exit1(); as a result, callers must
 341  * avoid doing anything which they might need to undo (e.g., allocating
 342  * memory).
 343  */
 344 int
 345 kern_execve(struct thread *td, struct image_args *args, struct mac *mac_p,
 346     struct vmspace *oldvmspace)
 347 {
 348
 349         AUDIT_ARG_ARGV(args->begin_argv, args->argc,
 350             exec_args_get_begin_envv(args) - args->begin_argv);
 351         AUDIT_ARG_ENVV(exec_args_get_begin_envv(args), args->envc,
 352             args->endp - exec_args_get_begin_envv(args));
 353         return (do_execve(td, args, mac_p, oldvmspace));
 354 }
 355
 356 static void
 357 execve_nosetid(struct image_params *imgp)
 358 {
 359         imgp->credential_setid = false;
 360         if (imgp->newcred != NULL) {
 361                 crfree(imgp->newcred);
 362                 imgp->newcred = NULL;
 363         }
 364 }
 365
 366 /*
 367  * In-kernel implementation of execve().  All arguments are assumed to be
 368  * userspace pointers from the passed thread.
 369  */
 370 static int
 371 do_execve(struct thread *td, struct image_args *args, struct mac *mac_p,
 372     struct vmspace *oldvmspace)
 373 {
 374         struct proc *p = td->td_proc;
 375         struct nameidata nd;
 376         struct ucred *oldcred;
 377         struct uidinfo *euip = NULL;
 378         uintptr_t stack_base;
 379         struct image_params image_params, *imgp;
 380         struct vattr attr;
 381         int (*img_first)(struct image_params *);
 382         struct pargs *oldargs = NULL, *newargs = NULL;
 383         struct sigacts *oldsigacts = NULL, *newsigacts = NULL;
 384 #ifdef KTRACE
 385         struct ktr_io_params *kiop;
 386 #endif
 387         struct vnode *oldtextvp = NULL, *newtextvp;
 388         int credential_changing;
 389 #ifdef MAC
 390         struct label *interpvplabel = NULL;
 391         int will_transition;
 392 #endif
 393 #ifdef HWPMC_HOOKS
 394         struct pmckern_procexec pe;
 395 #endif
 396         int error, i, orig_osrel;
 397         uint32_t orig_fctl0;
 398         static const char fexecv_proc_title[] = "(fexecv)";
 399
 400         imgp = &image_params;
 401 #ifdef KTRACE
 402         kiop = NULL;
 403 #endif
 404
 405         /*
 406          * Lock the process and set the P_INEXEC flag to indicate that
 407          * it should be left alone until we're done here.  This is
 408          * necessary to avoid race conditions - e.g. in ptrace() -
 409          * that might allow a local user to illicitly obtain elevated
 410          * privileges.
 411          */
 412         PROC_LOCK(p);
 413         KASSERT((p->p_flag & P_INEXEC) == 0,
 414             ("%s(): process already has P_INEXEC flag", __func__));
 415         p->p_flag |= P_INEXEC;
 416         PROC_UNLOCK(p);
 417
 418         /*
 419          * Initialize part of the common data
 420          */
 421         bzero(imgp, sizeof(*imgp));
 422         imgp->proc = p;
 423         imgp->attr = &attr;
 424         imgp->args = args;
 425         oldcred = p->p_ucred;
 426         orig_osrel = p->p_osrel;
 427         orig_fctl0 = p->p_fctl0;
 428
 429 #ifdef MAC
 430         error = mac_execve_enter(imgp, mac_p);
 431         if (error)
 432                 goto exec_fail;
 433 #endif
 434
 435         /*
 436          * Translate the file name. namei() returns a vnode pointer
 437          *      in ni_vp among other things.
 438          *
 439          * XXXAUDIT: It would be desirable to also audit the name of the
 440          * interpreter if this is an interpreted binary.
 441          */
 442         if (args->fname != NULL) {
 443                 NDINIT(&nd, LOOKUP, ISOPEN | LOCKLEAF | LOCKSHARED | FOLLOW |
 444                     SAVENAME | AUDITVNODE1, UIO_SYSSPACE, args->fname, td);
 445         }
 446
 447         SDT_PROBE1(proc, , , exec, args->fname);
 448
 449 interpret:
 450         if (args->fname != NULL) {
 451 #ifdef CAPABILITY_MODE
 452                 /*
 453                  * While capability mode can't reach this point via direct
 454                  * path arguments to execve(), we also don't allow
 455                  * interpreters to be used in capability mode (for now).
 456                  * Catch indirect lookups and return a permissions error.
 457                  */
 458                 if (IN_CAPABILITY_MODE(td)) {
 459                         error = ECAPMODE;
 460                         goto exec_fail;
 461                 }
 462 #endif
 463                 error = namei(&nd);
 464                 if (error)
 465                         goto exec_fail;
 466
 467                 newtextvp = nd.ni_vp;
 468                 imgp->vp = newtextvp;
 469         } else {
 470                 AUDIT_ARG_FD(args->fd);
 471                 /*
 472                  * Descriptors opened only with O_EXEC or O_RDONLY are allowed.
 473                  */
 474                 error = fgetvp_exec(td, args->fd, &cap_fexecve_rights, &newtextvp);
 475                 if (error)
 476                         goto exec_fail;
 477                 vn_lock(newtextvp, LK_SHARED | LK_RETRY);
 478                 AUDIT_ARG_VNODE1(newtextvp);
 479                 imgp->vp = newtextvp;
 480         }
 481
 482         /*
 483          * Check file permissions.  Also 'opens' file and sets its vnode to
 484          * text mode.
 485          */
 486         error = exec_check_permissions(imgp);
 487         if (error)
 488                 goto exec_fail_dealloc;
 489
 490         imgp->object = imgp->vp->v_object;
 491         if (imgp->object != NULL)
 492                 vm_object_reference(imgp->object);
 493
 494         error = exec_map_first_page(imgp);
 495         if (error)
 496                 goto exec_fail_dealloc;
 497
 498         imgp->proc->p_osrel = 0;
 499         imgp->proc->p_fctl0 = 0;
 500
 501         /*
 502          * Implement image setuid/setgid.
 503          *
 504          * Determine new credentials before attempting image activators
 505          * so that it can be used by process_exec handlers to determine
 506          * credential/setid changes.
 507          *
 508          * Don't honor setuid/setgid if the filesystem prohibits it or if
 509          * the process is being traced.
 510          *
 511          * We disable setuid/setgid/etc in capability mode on the basis
 512          * that most setugid applications are not written with that
 513          * environment in mind, and will therefore almost certainly operate
 514          * incorrectly. In principle there's no reason that setugid
 515          * applications might not be useful in capability mode, so we may want
 516          * to reconsider this conservative design choice in the future.
 517          *
 518          * XXXMAC: For the time being, use NOSUID to also prohibit
 519          * transitions on the file system.
 520          */
 521         credential_changing = 0;
 522         credential_changing |= (attr.va_mode & S_ISUID) &&
 523             oldcred->cr_uid != attr.va_uid;
 524         credential_changing |= (attr.va_mode & S_ISGID) &&
 525             oldcred->cr_gid != attr.va_gid;
 526 #ifdef MAC
 527         will_transition = mac_vnode_execve_will_transition(oldcred, imgp->vp,
 528             interpvplabel, imgp);
 529         credential_changing |= will_transition;
 530 #endif
 531
 532         /* Don't inherit PROC_PDEATHSIG_CTL value if setuid/setgid. */
 533         if (credential_changing)
 534                 imgp->proc->p_pdeathsig = 0;
 535
 536         if (credential_changing &&
 537 #ifdef CAPABILITY_MODE
 538             ((oldcred->cr_flags & CRED_FLAG_CAPMODE) == 0) &&
 539 #endif
 540             (imgp->vp->v_mount->mnt_flag & MNT_NOSUID) == 0 &&
 541             (p->p_flag & P_TRACED) == 0) {
 542                 imgp->credential_setid = true;
 543                 VOP_UNLOCK(imgp->vp);
 544                 imgp->newcred = crdup(oldcred);
 545                 if (attr.va_mode & S_ISUID) {
 546                         euip = uifind(attr.va_uid);
 547                         change_euid(imgp->newcred, euip);
 548                 }
 549                 vn_lock(imgp->vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
 550                 if (attr.va_mode & S_ISGID)
 551                         change_egid(imgp->newcred, attr.va_gid);
 552                 /*
 553                  * Implement correct POSIX saved-id behavior.
 554                  *
 555                  * XXXMAC: Note that the current logic will save the
 556                  * uid and gid if a MAC domain transition occurs, even
 557                  * though maybe it shouldn't.
 558                  */
 559                 change_svuid(imgp->newcred, imgp->newcred->cr_uid);
 560                 change_svgid(imgp->newcred, imgp->newcred->cr_gid);
 561         } else {
 562                 /*
 563                  * Implement correct POSIX saved-id behavior.
 564                  *
 565                  * XXX: It's not clear that the existing behavior is
 566                  * POSIX-compliant.  A number of sources indicate that the
 567                  * saved uid/gid should only be updated if the new ruid is
 568                  * not equal to the old ruid, or the new euid is not equal
 569                  * to the old euid and the new euid is not equal to the old
 570                  * ruid.  The FreeBSD code always updates the saved uid/gid.
 571                  * Also, this code uses the new (replaced) euid and egid as
 572                  * the source, which may or may not be the right ones to use.
 573                  */
 574                 if (oldcred->cr_svuid != oldcred->cr_uid ||
 575                     oldcred->cr_svgid != oldcred->cr_gid) {
 576                         VOP_UNLOCK(imgp->vp);
 577                         imgp->newcred = crdup(oldcred);
 578                         vn_lock(imgp->vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
 579                         change_svuid(imgp->newcred, imgp->newcred->cr_uid);
 580                         change_svgid(imgp->newcred, imgp->newcred->cr_gid);
 581                 }
 582         }
 583         /* The new credentials are installed into the process later. */
 584
 585         /*
 586          * Do the best to calculate the full path to the image file.
 587          */
 588         if (args->fname != NULL && args->fname[0] == '/')
 589                 imgp->execpath = args->fname;
 590         else {
 591                 VOP_UNLOCK(imgp->vp);
 592                 if (vn_fullpath(imgp->vp, &imgp->execpath, &imgp->freepath) != 0)
 593                         imgp->execpath = args->fname;
 594                 vn_lock(imgp->vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
 595         }
 596
 597         /*
 598          *      If the current process has a special image activator it
 599          *      wants to try first, call it.   For example, emulating shell
 600          *      scripts differently.
 601          */
 602         error = -1;
 603         if ((img_first = imgp->proc->p_sysent->sv_imgact_try) != NULL)
 604                 error = img_first(imgp);
 605
 606         /*
 607          *      Loop through the list of image activators, calling each one.
 608          *      An activator returns -1 if there is no match, 0 on success,
 609          *      and an error otherwise.
 610          */
 611         for (i = 0; error == -1 && execsw[i]; ++i) {
 612                 if (execsw[i]->ex_imgact == NULL ||
 613                     execsw[i]->ex_imgact == img_first) {
 614                         continue;
 615                 }
 616                 error = (*execsw[i]->ex_imgact)(imgp);
 617         }
 618
 619         if (error) {
 620                 if (error == -1)
 621                         error = ENOEXEC;
 622                 goto exec_fail_dealloc;
 623         }
 624
 625         /*
 626          * Special interpreter operation, cleanup and loop up to try to
 627          * activate the interpreter.
 628          */
 629         if (imgp->interpreted) {
 630                 exec_unmap_first_page(imgp);
 631                 /*
 632                  * The text reference needs to be removed for scripts.
 633                  * There is a short period before we determine that
 634                  * something is a script where text reference is active.
 635                  * The vnode lock is held over this entire period
 636                  * so nothing should illegitimately be blocked.
 637                  */
 638                 MPASS(imgp->textset);
 639                 VOP_UNSET_TEXT_CHECKED(newtextvp);
 640                 imgp->textset = false;
 641                 /* free name buffer and old vnode */
 642                 if (args->fname != NULL)
 643                         NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
 644 #ifdef MAC
 645                 mac_execve_interpreter_enter(newtextvp, &interpvplabel);
 646 #endif
 647                 if (imgp->opened) {
 648                         VOP_CLOSE(newtextvp, FREAD, td->td_ucred, td);
 649                         imgp->opened = 0;
 650                 }
 651                 vput(newtextvp);
 652                 vm_object_deallocate(imgp->object);
 653                 imgp->object = NULL;
 654                 execve_nosetid(imgp);
 655                 imgp->execpath = NULL;
 656                 free(imgp->freepath, M_TEMP);
 657                 imgp->freepath = NULL;
 658                 /* set new name to that of the interpreter */
 659                 NDINIT(&nd, LOOKUP, ISOPEN | LOCKLEAF | LOCKSHARED | FOLLOW |
 660                     SAVENAME, UIO_SYSSPACE, imgp->interpreter_name, td);
 661                 args->fname = imgp->interpreter_name;
 662                 goto interpret;
 663         }
 664
 665         /*
 666          * NB: We unlock the vnode here because it is believed that none
 667          * of the sv_copyout_strings/sv_fixup operations require the vnode.
 668          */
 669         VOP_UNLOCK(imgp->vp);
 670
 671         if (disallow_high_osrel &&
 672             P_OSREL_MAJOR(p->p_osrel) > P_OSREL_MAJOR(__FreeBSD_version)) {
 673                 error = ENOEXEC;
 674                 uprintf("Osrel %d for image %s too high\n", p->p_osrel,
 675                     imgp->execpath != NULL ? imgp->execpath : "<unresolved>");
 676                 vn_lock(imgp->vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
 677                 goto exec_fail_dealloc;
 678         }
 679
 680         /* ABI enforces the use of Capsicum. Switch into capabilities mode. */
 681         if (SV_PROC_FLAG(p, SV_CAPSICUM))
 682                 sys_cap_enter(td, NULL);
 683
 684         /*
 685          * Copy out strings (args and env) and initialize stack base.
 686          */
 687         error = (*p->p_sysent->sv_copyout_strings)(imgp, &stack_base);
 688         if (error != 0) {
 689                 vn_lock(imgp->vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
 690                 goto exec_fail_dealloc;
 691         }
 692
 693         /*
 694          * Stack setup.
 695          */
 696         error = (*p->p_sysent->sv_fixup)(&stack_base, imgp);
 697         if (error != 0) {
 698                 vn_lock(imgp->vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
 699                 goto exec_fail_dealloc;
 700         }
 701
 702         if (args->fdp != NULL) {
 703                 /* Install a brand new file descriptor table. */
 704                 fdinstall_remapped(td, args->fdp);
 705                 args->fdp = NULL;
 706         } else {
 707                 /*
 708                  * Keep on using the existing file descriptor table. For
 709                  * security and other reasons, the file descriptor table
 710                  * cannot be shared after an exec.
 711                  */
 712                 fdunshare(td);
 713                 pdunshare(td);
 714                 /* close files on exec */
 715                 fdcloseexec(td);
 716         }
 717
 718         /*
 719          * Malloc things before we need locks.
 720          */
 721         i = exec_args_get_begin_envv(imgp->args) - imgp->args->begin_argv;
 722         /* Cache arguments if they fit inside our allowance */
 723         if (ps_arg_cache_limit >= i + sizeof(struct pargs)) {
 724                 newargs = pargs_alloc(i);
 725                 bcopy(imgp->args->begin_argv, newargs->ar_args, i);
 726         }
 727
 728         /*
 729          * For security and other reasons, signal handlers cannot
 730          * be shared after an exec. The new process gets a copy of the old
 731          * handlers. In execsigs(), the new process will have its signals
 732          * reset.
 733          */
 734         if (sigacts_shared(p->p_sigacts)) {
 735                 oldsigacts = p->p_sigacts;
 736                 newsigacts = sigacts_alloc();
 737                 sigacts_copy(newsigacts, oldsigacts);
 738         }
 739
 740         vn_lock(imgp->vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
 741
 742         PROC_LOCK(p);
 743         if (oldsigacts)
 744                 p->p_sigacts = newsigacts;
 745         /* Stop profiling */
 746         stopprofclock(p);
 747
 748         /* reset caught signals */
 749         execsigs(p);
 750
 751         /* name this process - nameiexec(p, ndp) */
 752         bzero(p->p_comm, sizeof(p->p_comm));
 753         if (args->fname)
 754                 bcopy(nd.ni_cnd.cn_nameptr, p->p_comm,
 755                     min(nd.ni_cnd.cn_namelen, MAXCOMLEN));
 756         else if (vn_commname(newtextvp, p->p_comm, sizeof(p->p_comm)) != 0)
 757                 bcopy(fexecv_proc_title, p->p_comm, sizeof(fexecv_proc_title));
 758         bcopy(p->p_comm, td->td_name, sizeof(td->td_name));
 759 #ifdef KTR
 760         sched_clear_tdname(td);
 761 #endif
 762
 763         /*
 764          * mark as execed, wakeup the process that vforked (if any) and tell
 765          * it that it now has its own resources back
 766          */
 767         p->p_flag |= P_EXEC;
 768         if ((p->p_flag2 & P2_NOTRACE_EXEC) == 0)
 769                 p->p_flag2 &= ~P2_NOTRACE;
 770         if ((p->p_flag2 & P2_STKGAP_DISABLE_EXEC) == 0)
 771                 p->p_flag2 &= ~P2_STKGAP_DISABLE;
 772         if (p->p_flag & P_PPWAIT) {
 773                 p->p_flag &= ~(P_PPWAIT | P_PPTRACE);
 774                 cv_broadcast(&p->p_pwait);
 775                 /* STOPs are no longer ignored, arrange for AST */
 776                 signotify(td);
 777         }
 778
 779         if (imgp->sysent->sv_setid_allowed != NULL &&
 780             !(*imgp->sysent->sv_setid_allowed)(td, imgp))
 781                 execve_nosetid(imgp);
 782
 783         /*
 784          * Implement image setuid/setgid installation.
 785          */
 786         if (imgp->credential_setid) {
 787                 /*
 788                  * Turn off syscall tracing for set-id programs, except for
 789                  * root.  Record any set-id flags first to make sure that
 790                  * we do not regain any tracing during a possible block.
 791                  */
 792                 setsugid(p);
 793 #ifdef KTRACE
 794                 kiop = ktrprocexec(p);
 795 #endif
 796                 /*
 797                  * Close any file descriptors 0..2 that reference procfs,
 798                  * then make sure file descriptors 0..2 are in use.
 799                  *
 800                  * Both fdsetugidsafety() and fdcheckstd() may call functions
 801                  * taking sleepable locks, so temporarily drop our locks.
 802                  */
 803                 PROC_UNLOCK(p);
 804                 VOP_UNLOCK(imgp->vp);
 805                 fdsetugidsafety(td);
 806                 error = fdcheckstd(td);
 807                 vn_lock(imgp->vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
 808                 if (error != 0)
 809                         goto exec_fail_dealloc;
 810                 PROC_LOCK(p);
 811 #ifdef MAC
 812                 if (will_transition) {
 813                         mac_vnode_execve_transition(oldcred, imgp->newcred,
 814                             imgp->vp, interpvplabel, imgp);
 815                 }
 816 #endif
 817         } else {
 818                 if (oldcred->cr_uid == oldcred->cr_ruid &&
 819                     oldcred->cr_gid == oldcred->cr_rgid)
 820                         p->p_flag &= ~P_SUGID;
 821         }
 822         /*
 823          * Set the new credentials.
 824          */
 825         if (imgp->newcred != NULL) {
 826                 proc_set_cred(p, imgp->newcred);
 827                 crfree(oldcred);
 828                 oldcred = NULL;
 829         }
 830
 831         /*
 832          * Store the vp for use in procfs.  This vnode was referenced by namei
 833          * or fgetvp_exec.
 834          */
 835         oldtextvp = p->p_textvp;
 836         p->p_textvp = newtextvp;
 837
 838 #ifdef KDTRACE_HOOKS
 839         /*
 840          * Tell the DTrace fasttrap provider about the exec if it
 841          * has declared an interest.
 842          */
 843         if (dtrace_fasttrap_exec)
 844                 dtrace_fasttrap_exec(p);
 845 #endif
 846
 847         /*
 848          * Notify others that we exec'd, and clear the P_INEXEC flag
 849          * as we're now a bona fide freshly-execed process.
 850          */
 851         KNOTE_LOCKED(p->p_klist, NOTE_EXEC);
 852         p->p_flag &= ~P_INEXEC;
 853
 854         /* clear "fork but no exec" flag, as we _are_ execing */
 855         p->p_acflag &= ~AFORK;
 856
 857         /*
 858          * Free any previous argument cache and replace it with
 859          * the new argument cache, if any.
 860          */
 861         oldargs = p->p_args;
 862         p->p_args = newargs;
 863         newargs = NULL;
 864
 865         PROC_UNLOCK(p);
 866
 867 #ifdef  HWPMC_HOOKS
 868         /*
 869          * Check if system-wide sampling is in effect or if the
 870          * current process is using PMCs.  If so, do exec() time
 871          * processing.  This processing needs to happen AFTER the
 872          * P_INEXEC flag is cleared.
 873          */
 874         if (PMC_SYSTEM_SAMPLING_ACTIVE() || PMC_PROC_IS_USING_PMCS(p)) {
 875                 VOP_UNLOCK(imgp->vp);
 876                 pe.pm_credentialschanged = credential_changing;
 877                 pe.pm_entryaddr = imgp->entry_addr;
 878
 879                 PMC_CALL_HOOK_X(td, PMC_FN_PROCESS_EXEC, (void *) &pe);
 880                 vn_lock(imgp->vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
 881         }
 882 #endif
 883
 884         /* Set values passed into the program in registers. */
 885         (*p->p_sysent->sv_setregs)(td, imgp, stack_base);
 886
 887         VOP_MMAPPED(imgp->vp);
 888
 889         SDT_PROBE1(proc, , , exec__success, args->fname);
 890
 891 exec_fail_dealloc:
 892         if (error != 0) {
 893                 p->p_osrel = orig_osrel;
 894                 p->p_fctl0 = orig_fctl0;
 895         }
 896
 897         if (imgp->firstpage != NULL)
 898                 exec_unmap_first_page(imgp);
 899
 900         if (imgp->vp != NULL) {
 901                 if (args->fname)
 902                         NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
 903                 if (imgp->opened)
 904                         VOP_CLOSE(imgp->vp, FREAD, td->td_ucred, td);
 905                 if (imgp->textset)
 906                         VOP_UNSET_TEXT_CHECKED(imgp->vp);
 907                 if (error != 0)
 908                         vput(imgp->vp);
 909                 else
 910                         VOP_UNLOCK(imgp->vp);
 911         }
 912
 913         if (imgp->object != NULL)
 914                 vm_object_deallocate(imgp->object);
 915
 916         free(imgp->freepath, M_TEMP);
 917
 918         if (error == 0) {
 919                 if (p->p_ptevents & PTRACE_EXEC) {
 920                         PROC_LOCK(p);
 921                         if (p->p_ptevents & PTRACE_EXEC)
 922                                 td->td_dbgflags |= TDB_EXEC;
 923                         PROC_UNLOCK(p);
 924                 }
 925         } else {
 926 exec_fail:
 927                 /* we're done here, clear P_INEXEC */
 928                 PROC_LOCK(p);
 929                 p->p_flag &= ~P_INEXEC;
 930                 PROC_UNLOCK(p);
 931
 932                 SDT_PROBE1(proc, , , exec__failure, error);
 933         }
 934
 935         if (imgp->newcred != NULL && oldcred != NULL)
 936                 crfree(imgp->newcred);
 937
 938 #ifdef MAC
 939         mac_execve_exit(imgp);
 940         mac_execve_interpreter_exit(interpvplabel);
 941 #endif
 942         exec_free_args(args);
 943
 944         /*
 945          * Handle deferred decrement of ref counts.
 946          */
 947         if (oldtextvp != NULL)
 948                 vrele(oldtextvp);
 949 #ifdef KTRACE
 950         ktr_io_params_free(kiop);
 951 #endif
 952         pargs_drop(oldargs);
 953         pargs_drop(newargs);
 954         if (oldsigacts != NULL)
 955                 sigacts_free(oldsigacts);
 956         if (euip != NULL)
 957                 uifree(euip);
 958
 959         if (error && imgp->vmspace_destroyed) {
 960                 /* sorry, no more process anymore. exit gracefully */
 961                 exec_cleanup(td, oldvmspace);
 962                 exit1(td, 0, SIGABRT);
 963                 /* NOT REACHED */
 964         }
 965
 966 #ifdef KTRACE
 967         if (error == 0)
 968                 ktrprocctor(p);
 969 #endif
 970
 971         /*
 972          * We don't want cpu_set_syscall_retval() to overwrite any of
 973          * the register values put in place by exec_setregs().
 974          * Implementations of cpu_set_syscall_retval() will leave
 975          * registers unmodified when returning EJUSTRETURN.
 976          */
 977         return (error == 0 ? EJUSTRETURN : error);
 978 }
 979
 980 void
 981 exec_cleanup(struct thread *td, struct vmspace *oldvmspace)
 982 {
 983         if ((td->td_pflags & TDP_EXECVMSPC) != 0) {
 984                 KASSERT(td->td_proc->p_vmspace != oldvmspace,
 985                     ("oldvmspace still used"));
 986                 vmspace_free(oldvmspace);
 987                 td->td_pflags &= ~TDP_EXECVMSPC;
 988         }
 989 }
 990
 991 int
 992 exec_map_first_page(struct image_params *imgp)
 993 {
 994         vm_object_t object;
 995         vm_page_t m;
 996         int error;
 997
 998         if (imgp->firstpage != NULL)
 999                 exec_unmap_first_page(imgp);
1000
1001         object = imgp->vp->v_object;
1002         if (object == NULL)
1003                 return (EACCES);
1004 #if VM_NRESERVLEVEL > 0
1005         if ((object->flags & OBJ_COLORED) == 0) {
1006                 VM_OBJECT_WLOCK(object);
1007                 vm_object_color(object, 0);
1008                 VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
1009         }
1010 #endif
1011         error = vm_page_grab_valid_unlocked(&m, object, 0,
1012             VM_ALLOC_COUNT(VM_INITIAL_PAGEIN) |
1013             VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_NOBUSY | VM_ALLOC_WIRED);
1014
1015         if (error != VM_PAGER_OK)
1016                 return (EIO);
1017         imgp->firstpage = sf_buf_alloc(m, 0);
1018         imgp->image_header = (char *)sf_buf_kva(imgp->firstpage);
1019
1020         return (0);
1021 }
1022
1023 void
1024 exec_unmap_first_page(struct image_params *imgp)
1025 {
1026         vm_page_t m;
1027
1028         if (imgp->firstpage != NULL) {
1029                 m = sf_buf_page(imgp->firstpage);
1030                 sf_buf_free(imgp->firstpage);
1031                 imgp->firstpage = NULL;
1032                 vm_page_unwire(m, PQ_ACTIVE);
1033         }
1034 }
1035
1036 void
1037 exec_onexec_old(struct thread *td)
1038 {
1039         sigfastblock_clear(td);
1040         umtx_exec(td->td_proc);
1041 }
1042
1043 /*
1044  * Destroy old address space, and allocate a new stack.
1045  *      The new stack is only sgrowsiz large because it is grown
1046  *      automatically on a page fault.
1047  */
1048 int
1049 exec_new_vmspace(struct image_params *imgp, struct sysentvec *sv)
1050 {
1051         int error;
1052         struct proc *p = imgp->proc;
1053         struct vmspace *vmspace = p->p_vmspace;
1054         struct thread *td = curthread;
1055         vm_object_t obj;
1056         struct rlimit rlim_stack;
1057         vm_offset_t sv_minuser, stack_addr;
1058         vm_map_t map;
1059         vm_prot_t stack_prot;
1060         u_long ssiz;
1061
1062         imgp->vmspace_destroyed = 1;
1063         imgp->sysent = sv;
1064
1065         if (p->p_sysent->sv_onexec_old != NULL)
1066                 p->p_sysent->sv_onexec_old(td);
1067         itimers_exec(p);
1068         if (sv->sv_onexec != NULL)
1069                 sv->sv_onexec(p, imgp);
1070
1071         EVENTHANDLER_DIRECT_INVOKE(process_exec, p, imgp);
1072
1073         /*
1074          * Blow away entire process VM, if address space not shared,
1075          * otherwise, create a new VM space so that other threads are
1076          * not disrupted
1077          */
1078         map = &vmspace->vm_map;
1079         if (map_at_zero)
1080                 sv_minuser = sv->sv_minuser;
1081         else
1082                 sv_minuser = MAX(sv->sv_minuser, PAGE_SIZE);
1083         if (refcount_load(&vmspace->vm_refcnt) == 1 &&
1084             vm_map_min(map) == sv_minuser &&
1085             vm_map_max(map) == sv->sv_maxuser &&
1086             cpu_exec_vmspace_reuse(p, map)) {
1087                 shmexit(vmspace);
1088                 pmap_remove_pages(vmspace_pmap(vmspace));
1089                 vm_map_remove(map, vm_map_min(map), vm_map_max(map));
1090                 /*
1091                  * An exec terminates mlockall(MCL_FUTURE).
1092                  * ASLR and W^X states must be re-evaluated.
1093                  */
1094                 vm_map_lock(map);
1095                 vm_map_modflags(map, 0, MAP_WIREFUTURE | MAP_ASLR |
1096                     MAP_ASLR_IGNSTART | MAP_WXORX);
1097                 vm_map_unlock(map);
1098         } else {
1099                 error = vmspace_exec(p, sv_minuser, sv->sv_maxuser);
1100                 if (error)
1101                         return (error);
1102                 vmspace = p->p_vmspace;
1103                 map = &vmspace->vm_map;
1104         }
1105         map->flags |= imgp->map_flags;
1106
1107         /* Map a shared page */
1108         obj = sv->sv_shared_page_obj;
1109         if (obj != NULL) {
1110                 vm_object_reference(obj);
1111                 error = vm_map_fixed(map, obj, 0,
1112                     sv->sv_shared_page_base, sv->sv_shared_page_len,
1113                     VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE,
1114                     VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE,
1115                     MAP_INHERIT_SHARE | MAP_ACC_NO_CHARGE);
1116                 if (error != KERN_SUCCESS) {
1117                         vm_object_deallocate(obj);
1118                         return (vm_mmap_to_errno(error));
1119                 }
1120         }
1121
1122         /* Allocate a new stack */
1123         if (imgp->stack_sz != 0) {
1124                 ssiz = trunc_page(imgp->stack_sz);
1125                 PROC_LOCK(p);
1126                 lim_rlimit_proc(p, RLIMIT_STACK, &rlim_stack);
1127                 PROC_UNLOCK(p);
1128                 if (ssiz > rlim_stack.rlim_max)
1129                         ssiz = rlim_stack.rlim_max;
1130                 if (ssiz > rlim_stack.rlim_cur) {
1131                         rlim_stack.rlim_cur = ssiz;
1132                         kern_setrlimit(curthread, RLIMIT_STACK, &rlim_stack);
1133                 }
1134         } else if (sv->sv_maxssiz != NULL) {
1135                 ssiz = *sv->sv_maxssiz;
1136         } else {
1137                 ssiz = maxssiz;
1138         }
1139         imgp->eff_stack_sz = lim_cur(curthread, RLIMIT_STACK);
1140         if (ssiz < imgp->eff_stack_sz)
1141                 imgp->eff_stack_sz = ssiz;
1142         stack_addr = sv->sv_usrstack - ssiz;
1143         stack_prot = obj != NULL && imgp->stack_prot != 0 ?
1144             imgp->stack_prot : sv->sv_stackprot;
1145         error = vm_map_stack(map, stack_addr, (vm_size_t)ssiz, stack_prot,
1146             VM_PROT_ALL, MAP_STACK_GROWS_DOWN);
1147         if (error != KERN_SUCCESS) {
1148                 uprintf("exec_new_vmspace: mapping stack size %#jx prot %#x "
1149                     "failed mach error %d errno %d\n", (uintmax_t)ssiz,
1150                     stack_prot, error, vm_mmap_to_errno(error));
1151                 return (vm_mmap_to_errno(error));
1152         }
1153
1154         /*
1155          * vm_ssize and vm_maxsaddr are somewhat antiquated concepts, but they
1156          * are still used to enforce the stack rlimit on the process stack.
1157          */
1158         vmspace->vm_ssize = sgrowsiz >> PAGE_SHIFT;
1159         vmspace->vm_maxsaddr = (char *)stack_addr;
1160
1161         return (0);
1162 }
1163
1164 /*
1165  * Copy out argument and environment strings from the old process address
1166  * space into the temporary string buffer.
1167  */
1168 int
1169 exec_copyin_args(struct image_args *args, const char *fname,
1170     enum uio_seg segflg, char **argv, char **envv)
1171 {
1172         u_long arg, env;
1173         int error;
1174
1175         bzero(args, sizeof(*args));
1176         if (argv == NULL)
1177                 return (EFAULT);
1178
1179         /*
1180          * Allocate demand-paged memory for the file name, argument, and
1181          * environment strings.
1182          */
1183         error = exec_alloc_args(args);
1184         if (error != 0)
1185                 return (error);
1186
1187         /*
1188          * Copy the file name.
1189          */
1190         error = exec_args_add_fname(args, fname, segflg);
1191         if (error != 0)
1192                 goto err_exit;
1193
1194         /*
1195          * extract arguments first
1196          */
1197         for (;;) {
1198                 error = fueword(argv++, &arg);
1199                 if (error == -1) {
1200                         error = EFAULT;
1201                         goto err_exit;
1202                 }
1203                 if (arg == 0)
1204                         break;
1205                 error = exec_args_add_arg(args, (char *)(uintptr_t)arg,
1206                     UIO_USERSPACE);
1207                 if (error != 0)
1208                         goto err_exit;
1209         }
1210
1211         /*
1212          * extract environment strings
1213          */
1214         if (envv) {
1215                 for (;;) {
1216                         error = fueword(envv++, &env);
1217                         if (error == -1) {
1218                                 error = EFAULT;
1219                                 goto err_exit;
1220                         }
1221                         if (env == 0)
1222                                 break;
1223                         error = exec_args_add_env(args,
1224                             (char *)(uintptr_t)env, UIO_USERSPACE);
1225                         if (error != 0)
1226                                 goto err_exit;
1227                 }
1228         }
1229
1230         return (0);
1231
1232 err_exit:
1233         exec_free_args(args);
1234         return (error);
1235 }
1236
1237 int
1238 exec_copyin_data_fds(struct thread *td, struct image_args *args,
1239     const void *data, size_t datalen, const int *fds, size_t fdslen)
1240 {
1241         struct filedesc *ofdp;
1242         const char *p;
1243         int *kfds;
1244         int error;
1245
1246         memset(args, '\0', sizeof(*args));
1247         ofdp = td->td_proc->p_fd;
1248         if (datalen >= ARG_MAX || fdslen >= ofdp->fd_nfiles)
1249                 return (E2BIG);
1250         error = exec_alloc_args(args);
1251         if (error != 0)
1252                 return (error);
1253
1254         args->begin_argv = args->buf;
1255         args->stringspace = ARG_MAX;
1256
1257         if (datalen > 0) {
1258                 /*
1259                  * Argument buffer has been provided. Copy it into the
1260                  * kernel as a single string and add a terminating null
1261                  * byte.
1262                  */
1263                 error = copyin(data, args->begin_argv, datalen);
1264                 if (error != 0)
1265                         goto err_exit;
1266                 args->begin_argv[datalen] = '\0';
1267                 args->endp = args->begin_argv + datalen + 1;
1268                 args->stringspace -= datalen + 1;
1269
1270                 /*
1271                  * Traditional argument counting. Count the number of
1272                  * null bytes.
1273                  */
1274                 for (p = args->begin_argv; p < args->endp; ++p)
1275                         if (*p == '\0')
1276                                 ++args->argc;
1277         } else {
1278                 /* No argument buffer provided. */
1279                 args->endp = args->begin_argv;
1280         }
1281
1282         /* Create new file descriptor table. */
1283         kfds = malloc(fdslen * sizeof(int), M_TEMP, M_WAITOK);
1284         error = copyin(fds, kfds, fdslen * sizeof(int));
1285         if (error != 0) {
1286                 free(kfds, M_TEMP);
1287                 goto err_exit;
1288         }
1289         error = fdcopy_remapped(ofdp, kfds, fdslen, &args->fdp);
1290         free(kfds, M_TEMP);
1291         if (error != 0)
1292                 goto err_exit;
1293
1294         return (0);
1295 err_exit:
1296         exec_free_args(args);
1297         return (error);
1298 }
1299
1300 struct exec_args_kva {
1301         vm_offset_t addr;
1302         u_int gen;
1303         SLIST_ENTRY(exec_args_kva) next;
1304 };
1305
1306 DPCPU_DEFINE_STATIC(struct exec_args_kva *, exec_args_kva);
1307
1308 static SLIST_HEAD(, exec_args_kva) exec_args_kva_freelist;
1309 static struct mtx exec_args_kva_mtx;
1310 static u_int exec_args_gen;
1311
1312 static void
1313 exec_prealloc_args_kva(void *arg __unused)
1314 {
1315         struct exec_args_kva *argkva;
1316         u_int i;
1317
1318         SLIST_INIT(&exec_args_kva_freelist);
1319         mtx_init(&exec_args_kva_mtx, "exec args kva", NULL, MTX_DEF);
1320         for (i = 0; i < exec_map_entries; i++) {
1321                 argkva = malloc(sizeof(*argkva), M_PARGS, M_WAITOK);
1322                 argkva->addr = kmap_alloc_wait(exec_map, exec_map_entry_size);
1323                 argkva->gen = exec_args_gen;
1324                 SLIST_INSERT_HEAD(&exec_args_kva_freelist, argkva, next);
1325         }
1326 }
1327 SYSINIT(exec_args_kva, SI_SUB_EXEC, SI_ORDER_ANY, exec_prealloc_args_kva, NULL);
1328
1329 static vm_offset_t
1330 exec_alloc_args_kva(void **cookie)
1331 {
1332         struct exec_args_kva *argkva;
1333
1334         argkva = (void *)atomic_readandclear_ptr(
1335             (uintptr_t *)DPCPU_PTR(exec_args_kva));
1336         if (argkva == NULL) {
1337                 mtx_lock(&exec_args_kva_mtx);
1338                 while ((argkva = SLIST_FIRST(&exec_args_kva_freelist)) == NULL)
1339                         (void)mtx_sleep(&exec_args_kva_freelist,
1340                             &exec_args_kva_mtx, 0, "execkva", 0);
1341                 SLIST_REMOVE_HEAD(&exec_args_kva_freelist, next);
1342                 mtx_unlock(&exec_args_kva_mtx);
1343         }
1344         *(struct exec_args_kva **)cookie = argkva;
1345         return (argkva->addr);
1346 }
1347
1348 static void
1349 exec_release_args_kva(struct exec_args_kva *argkva, u_int gen)
1350 {
1351         vm_offset_t base;
1352
1353         base = argkva->addr;
1354         if (argkva->gen != gen) {
1355                 (void)vm_map_madvise(exec_map, base, base + exec_map_entry_size,
1356                     MADV_FREE);
1357                 argkva->gen = gen;
1358         }
1359         if (!atomic_cmpset_ptr((uintptr_t *)DPCPU_PTR(exec_args_kva),
1360             (uintptr_t)NULL, (uintptr_t)argkva)) {
1361                 mtx_lock(&exec_args_kva_mtx);
1362                 SLIST_INSERT_HEAD(&exec_args_kva_freelist, argkva, next);
1363                 wakeup_one(&exec_args_kva_freelist);
1364                 mtx_unlock(&exec_args_kva_mtx);
1365         }
1366 }
1367
1368 static void
1369 exec_free_args_kva(void *cookie)
1370 {
1371
1372         exec_release_args_kva(cookie, exec_args_gen);
1373 }
1374
1375 static void
1376 exec_args_kva_lowmem(void *arg __unused)
1377 {
1378         SLIST_HEAD(, exec_args_kva) head;
1379         struct exec_args_kva *argkva;
1380         u_int gen;
1381         int i;
1382
1383         gen = atomic_fetchadd_int(&exec_args_gen, 1) + 1;
1384
1385         /*
1386          * Force an madvise of each KVA range. Any currently allocated ranges
1387          * will have MADV_FREE applied once they are freed.
1388          */
1389         SLIST_INIT(&head);
1390         mtx_lock(&exec_args_kva_mtx);
1391         SLIST_SWAP(&head, &exec_args_kva_freelist, exec_args_kva);
1392         mtx_unlock(&exec_args_kva_mtx);
1393         while ((argkva = SLIST_FIRST(&head)) != NULL) {
1394                 SLIST_REMOVE_HEAD(&head, next);
1395                 exec_release_args_kva(argkva, gen);
1396         }
1397
1398         CPU_FOREACH(i) {
1399                 argkva = (void *)atomic_readandclear_ptr(
1400                     (uintptr_t *)DPCPU_ID_PTR(i, exec_args_kva));
1401                 if (argkva != NULL)
1402                         exec_release_args_kva(argkva, gen);
1403         }
1404 }
1405 EVENTHANDLER_DEFINE(vm_lowmem, exec_args_kva_lowmem, NULL,
1406     EVENTHANDLER_PRI_ANY);
1407
1408 /*
1409  * Allocate temporary demand-paged, zero-filled memory for the file name,
1410  * argument, and environment strings.
1411  */
1412 int
1413 exec_alloc_args(struct image_args *args)
1414 {
1415
1416         args->buf = (char *)exec_alloc_args_kva(&args->bufkva);
1417         return (0);
1418 }
1419
1420 void
1421 exec_free_args(struct image_args *args)
1422 {
1423
1424         if (args->buf != NULL) {
1425                 exec_free_args_kva(args->bufkva);
1426                 args->buf = NULL;
1427         }
1428         if (args->fname_buf != NULL) {
1429                 free(args->fname_buf, M_TEMP);
1430                 args->fname_buf = NULL;
1431         }
1432         if (args->fdp != NULL)
1433                 fdescfree_remapped(args->fdp);
1434 }
1435
1436 /*
1437  * A set to functions to fill struct image args.
1438  *
1439  * NOTE: exec_args_add_fname() must be called (possibly with a NULL
1440  * fname) before the other functions.  All exec_args_add_arg() calls must
1441  * be made before any exec_args_add_env() calls.  exec_args_adjust_args()
1442  * may be called any time after exec_args_add_fname().
1443  *
1444  * exec_args_add_fname() - install path to be executed
1445  * exec_args_add_arg() - append an argument string
1446  * exec_args_add_env() - append an env string
1447  * exec_args_adjust_args() - adjust location of the argument list to
1448  *                           allow new arguments to be prepended
1449  */
1450 int
1451 exec_args_add_fname(struct image_args *args, const char *fname,
1452     enum uio_seg segflg)
1453 {
1454         int error;
1455         size_t length;
1456
1457         KASSERT(args->fname == NULL, ("fname already appended"));
1458         KASSERT(args->endp == NULL, ("already appending to args"));
1459
1460         if (fname != NULL) {
1461                 args->fname = args->buf;
1462                 error = segflg == UIO_SYSSPACE ?
1463                     copystr(fname, args->fname, PATH_MAX, &length) :
1464                     copyinstr(fname, args->fname, PATH_MAX, &length);
1465                 if (error != 0)
1466                         return (error == ENAMETOOLONG ? E2BIG : error);
1467         } else
1468                 length = 0;
1469
1470         /* Set up for _arg_*()/_env_*() */
1471         args->endp = args->buf + length;
1472         /* begin_argv must be set and kept updated */
1473         args->begin_argv = args->endp;
1474         KASSERT(exec_map_entry_size - length >= ARG_MAX,
1475             ("too little space remaining for arguments %zu < %zu",
1476             exec_map_entry_size - length, (size_t)ARG_MAX));
1477         args->stringspace = ARG_MAX;
1478
1479         return (0);
1480 }
1481
1482 static int
1483 exec_args_add_str(struct image_args *args, const char *str,
1484     enum uio_seg segflg, int *countp)
1485 {
1486         int error;
1487         size_t length;
1488
1489         KASSERT(args->endp != NULL, ("endp not initialized"));
1490         KASSERT(args->begin_argv != NULL, ("begin_argp not initialized"));
1491
1492         error = (segflg == UIO_SYSSPACE) ?
1493             copystr(str, args->endp, args->stringspace, &length) :
1494             copyinstr(str, args->endp, args->stringspace, &length);
1495         if (error != 0)
1496                 return (error == ENAMETOOLONG ? E2BIG : error);
1497         args->stringspace -= length;
1498         args->endp += length;
1499         (*countp)++;
1500
1501         return (0);
1502 }
1503
1504 int
1505 exec_args_add_arg(struct image_args *args, const char *argp,
1506     enum uio_seg segflg)
1507 {
1508
1509         KASSERT(args->envc == 0, ("appending args after env"));
1510
1511         return (exec_args_add_str(args, argp, segflg, &args->argc));
1512 }
1513
1514 int
1515 exec_args_add_env(struct image_args *args, const char *envp,
1516     enum uio_seg segflg)
1517 {
1518
1519         if (args->envc == 0)
1520                 args->begin_envv = args->endp;
1521
1522         return (exec_args_add_str(args, envp, segflg, &args->envc));
1523 }
1524
1525 int
1526 exec_args_adjust_args(struct image_args *args, size_t consume, ssize_t extend)
1527 {
1528         ssize_t offset;
1529
1530         KASSERT(args->endp != NULL, ("endp not initialized"));
1531         KASSERT(args->begin_argv != NULL, ("begin_argp not initialized"));
1532
1533         offset = extend - consume;
1534         if (args->stringspace < offset)
1535                 return (E2BIG);
1536         memmove(args->begin_argv + extend, args->begin_argv + consume,
1537             args->endp - args->begin_argv + consume);
1538         if (args->envc > 0)
1539                 args->begin_envv += offset;
1540         args->endp += offset;
1541         args->stringspace -= offset;
1542         return (0);
1543 }
1544
1545 char *
1546 exec_args_get_begin_envv(struct image_args *args)
1547 {
1548
1549         KASSERT(args->endp != NULL, ("endp not initialized"));
1550
1551         if (args->envc > 0)
1552                 return (args->begin_envv);
1553         return (args->endp);
1554 }
1555
1556 void
1557 exec_stackgap(struct image_params *imgp, uintptr_t *dp)
1558 {
1559         if (imgp->sysent->sv_stackgap == NULL ||
1560             (imgp->proc->p_fctl0 & (NT_FREEBSD_FCTL_ASLR_DISABLE |
1561             NT_FREEBSD_FCTL_ASG_DISABLE)) != 0 ||
1562             (imgp->map_flags & MAP_ASLR) == 0)
1563                 return;
1564         imgp->sysent->sv_stackgap(imgp, dp);
1565 }
1566
1567 /*
1568  * Copy strings out to the new process address space, constructing new arg
1569  * and env vector tables. Return a pointer to the base so that it can be used
1570  * as the initial stack pointer.
1571  */
1572 int
1573 exec_copyout_strings(struct image_params *imgp, uintptr_t *stack_base)
1574 {
1575         int argc, envc;
1576         char **vectp;
1577         char *stringp;
1578         uintptr_t destp, ustringp;
1579         struct ps_strings *arginfo;
1580         struct proc *p;
1581         size_t execpath_len;
1582         int error, szsigcode, szps;
1583         char canary[sizeof(long) * 8];
1584
1585         szps = sizeof(pagesizes[0]) * MAXPAGESIZES;
1586         /*
1587          * Calculate string base and vector table pointers.
1588          * Also deal with signal trampoline code for this exec type.
1589          */
1590         if (imgp->execpath != NULL && imgp->auxargs != NULL)
1591                 execpath_len = strlen(imgp->execpath) + 1;
1592         else
1593                 execpath_len = 0;
1594         p = imgp->proc;
1595         szsigcode = 0;
1596         arginfo = (struct ps_strings *)p->p_sysent->sv_psstrings;
1597         imgp->ps_strings = arginfo;
1598         if (p->p_sysent->sv_sigcode_base == 0) {
1599                 if (p->p_sysent->sv_szsigcode != NULL)
1600                         szsigcode = *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
1601         }
1602         destp = (uintptr_t)arginfo;
1603
1604         /*
1605          * install sigcode
1606          */
1607         if (szsigcode != 0) {
1608                 destp -= szsigcode;
1609                 destp = rounddown2(destp, sizeof(void *));
1610                 error = copyout(p->p_sysent->sv_sigcode, (void *)destp,
1611                     szsigcode);
1612                 if (error != 0)
1613                         return (error);
1614         }
1615
1616         /*
1617          * Copy the image path for the rtld.
1618          */
1619         if (execpath_len != 0) {
1620                 destp -= execpath_len;
1621                 destp = rounddown2(destp, sizeof(void *));
1622                 imgp->execpathp = (void *)destp;
1623                 error = copyout(imgp->execpath, imgp->execpathp, execpath_len);
1624                 if (error != 0)
1625                         return (error);
1626         }
1627
1628         /*
1629          * Prepare the canary for SSP.
1630          */
1631         arc4rand(canary, sizeof(canary), 0);
1632         destp -= sizeof(canary);
1633         imgp->canary = (void *)destp;
1634         error = copyout(canary, imgp->canary, sizeof(canary));
1635         if (error != 0)
1636                 return (error);
1637         imgp->canarylen = sizeof(canary);
1638
1639         /*
1640          * Prepare the pagesizes array.
1641          */
1642         destp -= szps;
1643         destp = rounddown2(destp, sizeof(void *));
1644         imgp->pagesizes = (void *)destp;
1645         error = copyout(pagesizes, imgp->pagesizes, szps);
1646         if (error != 0)
1647                 return (error);
1648         imgp->pagesizeslen = szps;
1649
1650         /*
1651          * Allocate room for the argument and environment strings.
1652          */
1653         destp -= ARG_MAX - imgp->args->stringspace;
1654         destp = rounddown2(destp, sizeof(void *));
1655         ustringp = destp;
1656
1657         exec_stackgap(imgp, &destp);
1658
1659         if (imgp->auxargs) {
1660                 /*
1661                  * Allocate room on the stack for the ELF auxargs
1662                  * array.  It has up to AT_COUNT entries.
1663                  */
1664                 destp -= AT_COUNT * sizeof(Elf_Auxinfo);
1665                 destp = rounddown2(destp, sizeof(void *));
1666         }
1667
1668         vectp = (char **)destp;
1669
1670         /*
1671          * Allocate room for the argv[] and env vectors including the
1672          * terminating NULL pointers.
1673          */
1674         vectp -= imgp->args->argc + 1 + imgp->args->envc + 1;
1675
1676         /*
1677          * vectp also becomes our initial stack base
1678          */
1679         *stack_base = (uintptr_t)vectp;
1680
1681         stringp = imgp->args->begin_argv;
1682         argc = imgp->args->argc;
1683         envc = imgp->args->envc;
1684
1685         /*
1686          * Copy out strings - arguments and environment.
1687          */
1688         error = copyout(stringp, (void *)ustringp,
1689             ARG_MAX - imgp->args->stringspace);
1690         if (error != 0)
1691                 return (error);
1692
1693         /*
1694          * Fill in "ps_strings" struct for ps, w, etc.
1695          */
1696         imgp->argv = vectp;
1697         if (suword(&arginfo->ps_argvstr, (long)(intptr_t)vectp) != 0 ||
1698             suword32(&arginfo->ps_nargvstr, argc) != 0)
1699                 return (EFAULT);
1700
1701         /*
1702          * Fill in argument portion of vector table.
1703          */
1704         for (; argc > 0; --argc) {
1705                 if (suword(vectp++, ustringp) != 0)
1706                         return (EFAULT);
1707                 while (*stringp++ != 0)
1708                         ustringp++;
1709                 ustringp++;
1710         }
1711
1712         /* a null vector table pointer separates the argp's from the envp's */
1713         if (suword(vectp++, 0) != 0)
1714                 return (EFAULT);
1715
1716         imgp->envv = vectp;
1717         if (suword(&arginfo->ps_envstr, (long)(intptr_t)vectp) != 0 ||
1718             suword32(&arginfo->ps_nenvstr, envc) != 0)
1719                 return (EFAULT);
1720
1721         /*
1722          * Fill in environment portion of vector table.
1723          */
1724         for (; envc > 0; --envc) {
1725                 if (suword(vectp++, ustringp) != 0)
1726                         return (EFAULT);
1727                 while (*stringp++ != 0)
1728                         ustringp++;
1729                 ustringp++;
1730         }
1731
1732         /* end of vector table is a null pointer */
1733         if (suword(vectp, 0) != 0)
1734                 return (EFAULT);
1735
1736         if (imgp->auxargs) {
1737                 vectp++;
1738                 error = imgp->sysent->sv_copyout_auxargs(imgp,
1739                     (uintptr_t)vectp);
1740                 if (error != 0)
1741                         return (error);
1742         }
1743
1744         return (0);
1745 }
1746
1747 /*
1748  * Check permissions of file to execute.
1749  *      Called with imgp->vp locked.
1750  *      Return 0 for success or error code on failure.
1751  */
1752 int
1753 exec_check_permissions(struct image_params *imgp)
1754 {
1755         struct vnode *vp = imgp->vp;
1756         struct vattr *attr = imgp->attr;
1757         struct thread *td;
1758         int error;
1759
1760         td = curthread;
1761
1762         /* Get file attributes */
1763         error = VOP_GETATTR(vp, attr, td->td_ucred);
1764         if (error)
1765                 return (error);
1766
1767 #ifdef MAC
1768         error = mac_vnode_check_exec(td->td_ucred, imgp->vp, imgp);
1769         if (error)
1770                 return (error);
1771 #endif
1772
1773         /*
1774          * 1) Check if file execution is disabled for the filesystem that
1775          *    this file resides on.
1776          * 2) Ensure that at least one execute bit is on. Otherwise, a
1777          *    privileged user will always succeed, and we don't want this
1778          *    to happen unless the file really is executable.
1779          * 3) Ensure that the file is a regular file.
1780          */
1781         if ((vp->v_mount->mnt_flag & MNT_NOEXEC) ||
1782             (attr->va_mode & (S_IXUSR | S_IXGRP | S_IXOTH)) == 0 ||
1783             (attr->va_type != VREG))
1784                 return (EACCES);
1785
1786         /*
1787          * Zero length files can't be exec'd
1788          */
1789         if (attr->va_size == 0)
1790                 return (ENOEXEC);
1791
1792         /*
1793          *  Check for execute permission to file based on current credentials.
1794          */
1795         error = VOP_ACCESS(vp, VEXEC, td->td_ucred, td);
1796         if (error)
1797                 return (error);
1798
1799         /*
1800          * Check number of open-for-writes on the file and deny execution
1801          * if there are any.
1802          *
1803          * Add a text reference now so no one can write to the
1804          * executable while we're activating it.
1805          *
1806          * Remember if this was set before and unset it in case this is not
1807          * actually an executable image.
1808          */
1809         error = VOP_SET_TEXT(vp);
1810         if (error != 0)
1811                 return (error);
1812         imgp->textset = true;
1813
1814         /*
1815          * Call filesystem specific open routine (which does nothing in the
1816          * general case).
1817          */
1818         error = VOP_OPEN(vp, FREAD, td->td_ucred, td, NULL);
1819         if (error == 0)
1820                 imgp->opened = 1;
1821         return (error);
1822 }
1823
1824 /*
1825  * Exec handler registration
1826  */
1827 int
1828 exec_register(const struct execsw *execsw_arg)
1829 {
1830         const struct execsw **es, **xs, **newexecsw;
1831         u_int count = 2;        /* New slot and trailing NULL */
1832
1833         if (execsw)
1834                 for (es = execsw; *es; es++)
1835                         count++;
1836         newexecsw = malloc(count * sizeof(*es), M_TEMP, M_WAITOK);
1837         xs = newexecsw;
1838         if (execsw)
1839                 for (es = execsw; *es; es++)
1840                         *xs++ = *es;
1841         *xs++ = execsw_arg;
1842         *xs = NULL;
1843         if (execsw)
1844                 free(execsw, M_TEMP);
1845         execsw = newexecsw;
1846         return (0);
1847 }
1848
1849 int
1850 exec_unregister(const struct execsw *execsw_arg)
1851 {
1852         const struct execsw **es, **xs, **newexecsw;
1853         int count = 1;
1854
1855         if (execsw == NULL)
1856                 panic("unregister with no handlers left?\n");
1857
1858         for (es = execsw; *es; es++) {
1859                 if (*es == execsw_arg)
1860                         break;
1861         }
1862         if (*es == NULL)
1863                 return (ENOENT);
1864         for (es = execsw; *es; es++)
1865                 if (*es != execsw_arg)
1866                         count++;
1867         newexecsw = malloc(count * sizeof(*es), M_TEMP, M_WAITOK);
1868         xs = newexecsw;
1869         for (es = execsw; *es; es++)
1870                 if (*es != execsw_arg)
1871                         *xs++ = *es;
1872         *xs = NULL;
1873         if (execsw)
1874                 free(execsw, M_TEMP);
1875         execsw = newexecsw;
1876         return (0);
1877 }