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