sys/kern/uipc_sem.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright (c) 2002 Alfred Perlstein <alfred@FreeBSD.org>
   5  * Copyright (c) 2003-2005 SPARTA, Inc.
   6  * Copyright (c) 2005, 2016-2017 Robert N. M. Watson
   7  * All rights reserved.
   8  *
   9  * This software was developed for the FreeBSD Project in part by Network
  10  * Associates Laboratories, the Security Research Division of Network
  11  * Associates, Inc. under DARPA/SPAWAR contract N66001-01-C-8035 ("CBOSS"),
  12  * as part of the DARPA CHATS research program.
  13  *
  14  * Portions of this software were developed by BAE Systems, the University of
  15  * Cambridge Computer Laboratory, and Memorial University under DARPA/AFRL
  16  * contract FA8650-15-C-7558 ("CADETS"), as part of the DARPA Transparent
  17  * Computing (TC) research program.
  18  *
  19  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  20  * modification, are permitted provided that the following conditions
  21  * are met:
  22  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  23  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  24  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  25  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  26  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  27  *
  28  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  29  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  30  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  31  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  32  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  33  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  34  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  35  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  36  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  37  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  38  * SUCH DAMAGE.
  39  */
  40
  41 #include <sys/cdefs.h>
  42 __FBSDID("$FreeBSD$");
  43
  44 #include "opt_posix.h"
  45
  46 #include <sys/param.h>
  47 #include <sys/capsicum.h>
  48 #include <sys/condvar.h>
  49 #include <sys/fcntl.h>
  50 #include <sys/file.h>
  51 #include <sys/filedesc.h>
  52 #include <sys/fnv_hash.h>
  53 #include <sys/jail.h>
  54 #include <sys/kernel.h>
  55 #include <sys/ksem.h>
  56 #include <sys/lock.h>
  57 #include <sys/malloc.h>
  58 #include <sys/module.h>
  59 #include <sys/mutex.h>
  60 #include <sys/priv.h>
  61 #include <sys/proc.h>
  62 #include <sys/posix4.h>
  63 #include <sys/_semaphore.h>
  64 #include <sys/stat.h>
  65 #include <sys/syscall.h>
  66 #include <sys/syscallsubr.h>
  67 #include <sys/sysctl.h>
  68 #include <sys/sysent.h>
  69 #include <sys/sysproto.h>
  70 #include <sys/systm.h>
  71 #include <sys/sx.h>
  72 #include <sys/user.h>
  73 #include <sys/vnode.h>
  74
  75 #include <security/audit/audit.h>
  76 #include <security/mac/mac_framework.h>
  77
  78 FEATURE(p1003_1b_semaphores, "POSIX P1003.1B semaphores support");
  79 /*
  80  * TODO
  81  *
  82  * - Resource limits?
  83  * - Replace global sem_lock with mtx_pool locks?
  84  * - Add a MAC check_create() hook for creating new named semaphores.
  85  */
  86
  87 #ifndef SEM_MAX
  88 #define SEM_MAX 30
  89 #endif
  90
  91 #ifdef SEM_DEBUG
  92 #define DP(x)   printf x
  93 #else
  94 #define DP(x)
  95 #endif
  96
  97 struct ksem_mapping {
  98         char            *km_path;
  99         Fnv32_t         km_fnv;
 100         struct ksem     *km_ksem;
 101         LIST_ENTRY(ksem_mapping) km_link;
 102 };
 103
 104 static MALLOC_DEFINE(M_KSEM, "ksem", "semaphore file descriptor");
 105 static LIST_HEAD(, ksem_mapping) *ksem_dictionary;
 106 static struct sx ksem_dict_lock;
 107 static struct mtx ksem_count_lock;
 108 static struct mtx sem_lock;
 109 static u_long ksem_hash;
 110 static int ksem_dead;
 111
 112 #define KSEM_HASH(fnv)  (&ksem_dictionary[(fnv) & ksem_hash])
 113
 114 static int nsems = 0;
 115 SYSCTL_DECL(_p1003_1b);
 116 SYSCTL_INT(_p1003_1b, OID_AUTO, nsems, CTLFLAG_RD, &nsems, 0,
 117     "Number of active kernel POSIX semaphores");
 118
 119 static int      kern_sem_wait(struct thread *td, semid_t id, int tryflag,
 120                     struct timespec *abstime);
 121 static int      ksem_access(struct ksem *ks, struct ucred *ucred);
 122 static struct ksem *ksem_alloc(struct ucred *ucred, mode_t mode,
 123                     unsigned int value);
 124 static int      ksem_create(struct thread *td, const char *path,
 125                     semid_t *semidp, mode_t mode, unsigned int value,
 126                     int flags, int compat32);
 127 static void     ksem_drop(struct ksem *ks);
 128 static int      ksem_get(struct thread *td, semid_t id, cap_rights_t *rightsp,
 129     struct file **fpp);
 130 static struct ksem *ksem_hold(struct ksem *ks);
 131 static void     ksem_insert(char *path, Fnv32_t fnv, struct ksem *ks);
 132 static struct ksem *ksem_lookup(char *path, Fnv32_t fnv);
 133 static void     ksem_module_destroy(void);
 134 static int      ksem_module_init(void);
 135 static int      ksem_remove(char *path, Fnv32_t fnv, struct ucred *ucred);
 136 static int      sem_modload(struct module *module, int cmd, void *arg);
 137
 138 static fo_stat_t        ksem_stat;
 139 static fo_close_t       ksem_closef;
 140 static fo_chmod_t       ksem_chmod;
 141 static fo_chown_t       ksem_chown;
 142 static fo_fill_kinfo_t  ksem_fill_kinfo;
 143
 144 /* File descriptor operations. */
 145 static struct fileops ksem_ops = {
 146         .fo_read = invfo_rdwr,
 147         .fo_write = invfo_rdwr,
 148         .fo_truncate = invfo_truncate,
 149         .fo_ioctl = invfo_ioctl,
 150         .fo_poll = invfo_poll,
 151         .fo_kqfilter = invfo_kqfilter,
 152         .fo_stat = ksem_stat,
 153         .fo_close = ksem_closef,
 154         .fo_chmod = ksem_chmod,
 155         .fo_chown = ksem_chown,
 156         .fo_sendfile = invfo_sendfile,
 157         .fo_fill_kinfo = ksem_fill_kinfo,
 158         .fo_flags = DFLAG_PASSABLE
 159 };
 160
 161 FEATURE(posix_sem, "POSIX semaphores");
 162
 163 static int
 164 ksem_stat(struct file *fp, struct stat *sb, struct ucred *active_cred,
 165     struct thread *td)
 166 {
 167         struct ksem *ks;
 168 #ifdef MAC
 169         int error;
 170 #endif
 171
 172         ks = fp->f_data;
 173
 174 #ifdef MAC
 175         error = mac_posixsem_check_stat(active_cred, fp->f_cred, ks);
 176         if (error)
 177                 return (error);
 178 #endif
 179
 180         /*
 181          * Attempt to return sanish values for fstat() on a semaphore
 182          * file descriptor.
 183          */
 184         bzero(sb, sizeof(*sb));
 185
 186         mtx_lock(&sem_lock);
 187         sb->st_atim = ks->ks_atime;
 188         sb->st_ctim = ks->ks_ctime;
 189         sb->st_mtim = ks->ks_mtime;
 190         sb->st_birthtim = ks->ks_birthtime;
 191         sb->st_uid = ks->ks_uid;
 192         sb->st_gid = ks->ks_gid;
 193         sb->st_mode = S_IFREG | ks->ks_mode;            /* XXX */
 194         mtx_unlock(&sem_lock);
 195
 196         return (0);
 197 }
 198
 199 static int
 200 ksem_chmod(struct file *fp, mode_t mode, struct ucred *active_cred,
 201     struct thread *td)
 202 {
 203         struct ksem *ks;
 204         int error;
 205
 206         error = 0;
 207         ks = fp->f_data;
 208         mtx_lock(&sem_lock);
 209 #ifdef MAC
 210         error = mac_posixsem_check_setmode(active_cred, ks, mode);
 211         if (error != 0)
 212                 goto out;
 213 #endif
 214         error = vaccess(VREG, ks->ks_mode, ks->ks_uid, ks->ks_gid, VADMIN,
 215             active_cred);
 216         if (error != 0)
 217                 goto out;
 218         ks->ks_mode = mode & ACCESSPERMS;
 219 out:
 220         mtx_unlock(&sem_lock);
 221         return (error);
 222 }
 223
 224 static int
 225 ksem_chown(struct file *fp, uid_t uid, gid_t gid, struct ucred *active_cred,
 226     struct thread *td)
 227 {
 228         struct ksem *ks;
 229         int error;
 230
 231         error = 0;
 232         ks = fp->f_data;
 233         mtx_lock(&sem_lock);
 234 #ifdef MAC
 235         error = mac_posixsem_check_setowner(active_cred, ks, uid, gid);
 236         if (error != 0)
 237                 goto out;
 238 #endif
 239         if (uid == (uid_t)-1)
 240                 uid = ks->ks_uid;
 241         if (gid == (gid_t)-1)
 242                  gid = ks->ks_gid;
 243         if (((uid != ks->ks_uid && uid != active_cred->cr_uid) ||
 244             (gid != ks->ks_gid && !groupmember(gid, active_cred))) &&
 245             (error = priv_check_cred(active_cred, PRIV_VFS_CHOWN)))
 246                 goto out;
 247         ks->ks_uid = uid;
 248         ks->ks_gid = gid;
 249 out:
 250         mtx_unlock(&sem_lock);
 251         return (error);
 252 }
 253
 254 static int
 255 ksem_closef(struct file *fp, struct thread *td)
 256 {
 257         struct ksem *ks;
 258
 259         ks = fp->f_data;
 260         fp->f_data = NULL;
 261         ksem_drop(ks);
 262
 263         return (0);
 264 }
 265
 266 static int
 267 ksem_fill_kinfo(struct file *fp, struct kinfo_file *kif, struct filedesc *fdp)
 268 {
 269         const char *path, *pr_path;
 270         struct ksem *ks;
 271         size_t pr_pathlen;
 272
 273         kif->kf_type = KF_TYPE_SEM;
 274         ks = fp->f_data;
 275         mtx_lock(&sem_lock);
 276         kif->kf_un.kf_sem.kf_sem_value = ks->ks_value;
 277         kif->kf_un.kf_sem.kf_sem_mode = S_IFREG | ks->ks_mode;  /* XXX */
 278         mtx_unlock(&sem_lock);
 279         if (ks->ks_path != NULL) {
 280                 sx_slock(&ksem_dict_lock);
 281                 if (ks->ks_path != NULL) {
 282                         path = ks->ks_path;
 283                         pr_path = curthread->td_ucred->cr_prison->pr_path;
 284                         if (strcmp(pr_path, "/") != 0) {
 285                                 /* Return the jail-rooted pathname. */
 286                                 pr_pathlen = strlen(pr_path);
 287                                 if (strncmp(path, pr_path, pr_pathlen) == 0 &&
 288                                     path[pr_pathlen] == '/')
 289                                         path += pr_pathlen;
 290                         }
 291                         strlcpy(kif->kf_path, path, sizeof(kif->kf_path));
 292                 }
 293                 sx_sunlock(&ksem_dict_lock);
 294         }
 295         return (0);
 296 }
 297
 298 /*
 299  * ksem object management including creation and reference counting
 300  * routines.
 301  */
 302 static struct ksem *
 303 ksem_alloc(struct ucred *ucred, mode_t mode, unsigned int value)
 304 {
 305         struct ksem *ks;
 306
 307         mtx_lock(&ksem_count_lock);
 308         if (nsems == p31b_getcfg(CTL_P1003_1B_SEM_NSEMS_MAX) || ksem_dead) {
 309                 mtx_unlock(&ksem_count_lock);
 310                 return (NULL);
 311         }
 312         nsems++;
 313         mtx_unlock(&ksem_count_lock);
 314         ks = malloc(sizeof(*ks), M_KSEM, M_WAITOK | M_ZERO);
 315         ks->ks_uid = ucred->cr_uid;
 316         ks->ks_gid = ucred->cr_gid;
 317         ks->ks_mode = mode;
 318         ks->ks_value = value;
 319         cv_init(&ks->ks_cv, "ksem");
 320         vfs_timestamp(&ks->ks_birthtime);
 321         ks->ks_atime = ks->ks_mtime = ks->ks_ctime = ks->ks_birthtime;
 322         refcount_init(&ks->ks_ref, 1);
 323 #ifdef MAC
 324         mac_posixsem_init(ks);
 325         mac_posixsem_create(ucred, ks);
 326 #endif
 327
 328         return (ks);
 329 }
 330
 331 static struct ksem *
 332 ksem_hold(struct ksem *ks)
 333 {
 334
 335         refcount_acquire(&ks->ks_ref);
 336         return (ks);
 337 }
 338
 339 static void
 340 ksem_drop(struct ksem *ks)
 341 {
 342
 343         if (refcount_release(&ks->ks_ref)) {
 344 #ifdef MAC
 345                 mac_posixsem_destroy(ks);
 346 #endif
 347                 cv_destroy(&ks->ks_cv);
 348                 free(ks, M_KSEM);
 349                 mtx_lock(&ksem_count_lock);
 350                 nsems--;
 351                 mtx_unlock(&ksem_count_lock);
 352         }
 353 }
 354
 355 /*
 356  * Determine if the credentials have sufficient permissions for read
 357  * and write access.
 358  */
 359 static int
 360 ksem_access(struct ksem *ks, struct ucred *ucred)
 361 {
 362         int error;
 363
 364         error = vaccess(VREG, ks->ks_mode, ks->ks_uid, ks->ks_gid,
 365             VREAD | VWRITE, ucred);
 366         if (error)
 367                 error = priv_check_cred(ucred, PRIV_SEM_WRITE);
 368         return (error);
 369 }
 370
 371 /*
 372  * Dictionary management.  We maintain an in-kernel dictionary to map
 373  * paths to semaphore objects.  We use the FNV hash on the path to
 374  * store the mappings in a hash table.
 375  */
 376 static struct ksem *
 377 ksem_lookup(char *path, Fnv32_t fnv)
 378 {
 379         struct ksem_mapping *map;
 380
 381         LIST_FOREACH(map, KSEM_HASH(fnv), km_link) {
 382                 if (map->km_fnv != fnv)
 383                         continue;
 384                 if (strcmp(map->km_path, path) == 0)
 385                         return (map->km_ksem);
 386         }
 387
 388         return (NULL);
 389 }
 390
 391 static void
 392 ksem_insert(char *path, Fnv32_t fnv, struct ksem *ks)
 393 {
 394         struct ksem_mapping *map;
 395
 396         map = malloc(sizeof(struct ksem_mapping), M_KSEM, M_WAITOK);
 397         map->km_path = path;
 398         map->km_fnv = fnv;
 399         map->km_ksem = ksem_hold(ks);
 400         ks->ks_path = path;
 401         LIST_INSERT_HEAD(KSEM_HASH(fnv), map, km_link);
 402 }
 403
 404 static int
 405 ksem_remove(char *path, Fnv32_t fnv, struct ucred *ucred)
 406 {
 407         struct ksem_mapping *map;
 408         int error;
 409
 410         LIST_FOREACH(map, KSEM_HASH(fnv), km_link) {
 411                 if (map->km_fnv != fnv)
 412                         continue;
 413                 if (strcmp(map->km_path, path) == 0) {
 414 #ifdef MAC
 415                         error = mac_posixsem_check_unlink(ucred, map->km_ksem);
 416                         if (error)
 417                                 return (error);
 418 #endif
 419                         error = ksem_access(map->km_ksem, ucred);
 420                         if (error)
 421                                 return (error);
 422                         map->km_ksem->ks_path = NULL;
 423                         LIST_REMOVE(map, km_link);
 424                         ksem_drop(map->km_ksem);
 425                         free(map->km_path, M_KSEM);
 426                         free(map, M_KSEM);
 427                         return (0);
 428                 }
 429         }
 430
 431         return (ENOENT);
 432 }
 433
 434 static int
 435 ksem_create_copyout_semid(struct thread *td, semid_t *semidp, int fd,
 436     int compat32)
 437 {
 438         semid_t semid;
 439 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
 440         int32_t semid32;
 441 #endif
 442         void *ptr;
 443         size_t ptrs;
 444
 445 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
 446         if (compat32) {
 447                 semid32 = fd;
 448                 ptr = &semid32;
 449                 ptrs = sizeof(semid32);
 450         } else {
 451 #endif
 452                 semid = fd;
 453                 ptr = &semid;
 454                 ptrs = sizeof(semid);
 455                 compat32 = 0; /* silence gcc */
 456 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
 457         }
 458 #endif
 459
 460         return (copyout(ptr, semidp, ptrs));
 461 }
 462
 463 /* Other helper routines. */
 464 static int
 465 ksem_create(struct thread *td, const char *name, semid_t *semidp, mode_t mode,
 466     unsigned int value, int flags, int compat32)
 467 {
 468         struct pwddesc *pdp;
 469         struct ksem *ks;
 470         struct file *fp;
 471         char *path;
 472         const char *pr_path;
 473         size_t pr_pathlen;
 474         Fnv32_t fnv;
 475         int error, fd;
 476
 477         AUDIT_ARG_FFLAGS(flags);
 478         AUDIT_ARG_MODE(mode);
 479         AUDIT_ARG_VALUE(value);
 480
 481         if (value > SEM_VALUE_MAX)
 482                 return (EINVAL);
 483
 484         pdp = td->td_proc->p_pd;
 485         mode = (mode & ~pdp->pd_cmask) & ACCESSPERMS;
 486         error = falloc(td, &fp, &fd, O_CLOEXEC);
 487         if (error) {
 488                 if (name == NULL)
 489                         error = ENOSPC;
 490                 return (error);
 491         }
 492
 493         /*
 494          * Go ahead and copyout the file descriptor now.  This is a bit
 495          * premature, but it is a lot easier to handle errors as opposed
 496          * to later when we've possibly created a new semaphore, etc.
 497          */
 498         error = ksem_create_copyout_semid(td, semidp, fd, compat32);
 499         if (error) {
 500                 fdclose(td, fp, fd);
 501                 fdrop(fp, td);
 502                 return (error);
 503         }
 504
 505         if (name == NULL) {
 506                 /* Create an anonymous semaphore. */
 507                 ks = ksem_alloc(td->td_ucred, mode, value);
 508                 if (ks == NULL)
 509                         error = ENOSPC;
 510                 else
 511                         ks->ks_flags |= KS_ANONYMOUS;
 512         } else {
 513                 path = malloc(MAXPATHLEN, M_KSEM, M_WAITOK);
 514                 pr_path = td->td_ucred->cr_prison->pr_path;
 515
 516                 /* Construct a full pathname for jailed callers. */
 517                 pr_pathlen = strcmp(pr_path, "/") == 0 ? 0
 518                     : strlcpy(path, pr_path, MAXPATHLEN);
 519                 error = copyinstr(name, path + pr_pathlen,
 520                     MAXPATHLEN - pr_pathlen, NULL);
 521
 522                 /* Require paths to start with a '/' character. */
 523                 if (error == 0 && path[pr_pathlen] != '/')
 524                         error = EINVAL;
 525                 if (error) {
 526                         fdclose(td, fp, fd);
 527                         fdrop(fp, td);
 528                         free(path, M_KSEM);
 529                         return (error);
 530                 }
 531
 532                 AUDIT_ARG_UPATH1_CANON(path);
 533                 fnv = fnv_32_str(path, FNV1_32_INIT);
 534                 sx_xlock(&ksem_dict_lock);
 535                 ks = ksem_lookup(path, fnv);
 536                 if (ks == NULL) {
 537                         /* Object does not exist, create it if requested. */
 538                         if (flags & O_CREAT) {
 539                                 ks = ksem_alloc(td->td_ucred, mode, value);
 540                                 if (ks == NULL)
 541                                         error = ENFILE;
 542                                 else {
 543                                         ksem_insert(path, fnv, ks);
 544                                         path = NULL;
 545                                 }
 546                         } else
 547                                 error = ENOENT;
 548                 } else {
 549                         /*
 550                          * Object already exists, obtain a new
 551                          * reference if requested and permitted.
 552                          */
 553                         if ((flags & (O_CREAT | O_EXCL)) ==
 554                             (O_CREAT | O_EXCL))
 555                                 error = EEXIST;
 556                         else {
 557 #ifdef MAC
 558                                 error = mac_posixsem_check_open(td->td_ucred,
 559                                     ks);
 560                                 if (error == 0)
 561 #endif
 562                                 error = ksem_access(ks, td->td_ucred);
 563                         }
 564                         if (error == 0)
 565                                 ksem_hold(ks);
 566 #ifdef INVARIANTS
 567                         else
 568                                 ks = NULL;
 569 #endif
 570                 }
 571                 sx_xunlock(&ksem_dict_lock);
 572                 if (path)
 573                         free(path, M_KSEM);
 574         }
 575
 576         if (error) {
 577                 KASSERT(ks == NULL, ("ksem_create error with a ksem"));
 578                 fdclose(td, fp, fd);
 579                 fdrop(fp, td);
 580                 return (error);
 581         }
 582         KASSERT(ks != NULL, ("ksem_create w/o a ksem"));
 583
 584         finit(fp, FREAD | FWRITE, DTYPE_SEM, ks, &ksem_ops);
 585
 586         fdrop(fp, td);
 587
 588         return (0);
 589 }
 590
 591 static int
 592 ksem_get(struct thread *td, semid_t id, cap_rights_t *rightsp,
 593     struct file **fpp)
 594 {
 595         struct ksem *ks;
 596         struct file *fp;
 597         int error;
 598
 599         error = fget(td, id, rightsp, &fp);
 600         if (error)
 601                 return (EINVAL);
 602         if (fp->f_type != DTYPE_SEM) {
 603                 fdrop(fp, td);
 604                 return (EINVAL);
 605         }
 606         ks = fp->f_data;
 607         if (ks->ks_flags & KS_DEAD) {
 608                 fdrop(fp, td);
 609                 return (EINVAL);
 610         }
 611         *fpp = fp;
 612         return (0);
 613 }
 614
 615 /* System calls. */
 616 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 617 struct ksem_init_args {
 618         unsigned int    value;
 619         semid_t         *idp;
 620 };
 621 #endif
 622 int
 623 sys_ksem_init(struct thread *td, struct ksem_init_args *uap)
 624 {
 625
 626         return (ksem_create(td, NULL, uap->idp, S_IRWXU | S_IRWXG, uap->value,
 627             0, 0));
 628 }
 629
 630 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 631 struct ksem_open_args {
 632         char            *name;
 633         int             oflag;
 634         mode_t          mode;
 635         unsigned int    value;
 636         semid_t         *idp;
 637 };
 638 #endif
 639 int
 640 sys_ksem_open(struct thread *td, struct ksem_open_args *uap)
 641 {
 642
 643         DP((">>> ksem_open start, pid=%d\n", (int)td->td_proc->p_pid));
 644
 645         if ((uap->oflag & ~(O_CREAT | O_EXCL)) != 0)
 646                 return (EINVAL);
 647         return (ksem_create(td, uap->name, uap->idp, uap->mode, uap->value,
 648             uap->oflag, 0));
 649 }
 650
 651 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 652 struct ksem_unlink_args {
 653         char            *name;
 654 };
 655 #endif
 656 int
 657 sys_ksem_unlink(struct thread *td, struct ksem_unlink_args *uap)
 658 {
 659         char *path;
 660         const char *pr_path;
 661         size_t pr_pathlen;
 662         Fnv32_t fnv;
 663         int error;
 664
 665         path = malloc(MAXPATHLEN, M_TEMP, M_WAITOK);
 666         pr_path = td->td_ucred->cr_prison->pr_path;
 667         pr_pathlen = strcmp(pr_path, "/") == 0 ? 0
 668             : strlcpy(path, pr_path, MAXPATHLEN);
 669         error = copyinstr(uap->name, path + pr_pathlen, MAXPATHLEN - pr_pathlen,
 670             NULL);
 671         if (error) {
 672                 free(path, M_TEMP);
 673                 return (error);
 674         }
 675
 676         AUDIT_ARG_UPATH1_CANON(path);
 677         fnv = fnv_32_str(path, FNV1_32_INIT);
 678         sx_xlock(&ksem_dict_lock);
 679         error = ksem_remove(path, fnv, td->td_ucred);
 680         sx_xunlock(&ksem_dict_lock);
 681         free(path, M_TEMP);
 682
 683         return (error);
 684 }
 685
 686 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 687 struct ksem_close_args {
 688         semid_t         id;
 689 };
 690 #endif
 691 int
 692 sys_ksem_close(struct thread *td, struct ksem_close_args *uap)
 693 {
 694         struct ksem *ks;
 695         struct file *fp;
 696         int error;
 697
 698         /* No capability rights required to close a semaphore. */
 699         AUDIT_ARG_FD(uap->id);
 700         error = ksem_get(td, uap->id, &cap_no_rights, &fp);
 701         if (error)
 702                 return (error);
 703         ks = fp->f_data;
 704         if (ks->ks_flags & KS_ANONYMOUS) {
 705                 fdrop(fp, td);
 706                 return (EINVAL);
 707         }
 708         error = kern_close(td, uap->id);
 709         fdrop(fp, td);
 710         return (error);
 711 }
 712
 713 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 714 struct ksem_post_args {
 715         semid_t id;
 716 };
 717 #endif
 718 int
 719 sys_ksem_post(struct thread *td, struct ksem_post_args *uap)
 720 {
 721         cap_rights_t rights;
 722         struct file *fp;
 723         struct ksem *ks;
 724         int error;
 725
 726         AUDIT_ARG_FD(uap->id);
 727         error = ksem_get(td, uap->id,
 728             cap_rights_init(&rights, CAP_SEM_POST), &fp);
 729         if (error)
 730                 return (error);
 731         ks = fp->f_data;
 732
 733         mtx_lock(&sem_lock);
 734 #ifdef MAC
 735         error = mac_posixsem_check_post(td->td_ucred, fp->f_cred, ks);
 736         if (error)
 737                 goto err;
 738 #endif
 739         if (ks->ks_value == SEM_VALUE_MAX) {
 740                 error = EOVERFLOW;
 741                 goto err;
 742         }
 743         ++ks->ks_value;
 744         if (ks->ks_waiters > 0)
 745                 cv_signal(&ks->ks_cv);
 746         error = 0;
 747         vfs_timestamp(&ks->ks_ctime);
 748 err:
 749         mtx_unlock(&sem_lock);
 750         fdrop(fp, td);
 751         return (error);
 752 }
 753
 754 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 755 struct ksem_wait_args {
 756         semid_t         id;
 757 };
 758 #endif
 759 int
 760 sys_ksem_wait(struct thread *td, struct ksem_wait_args *uap)
 761 {
 762
 763         return (kern_sem_wait(td, uap->id, 0, NULL));
 764 }
 765
 766 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 767 struct ksem_timedwait_args {
 768         semid_t         id;
 769         const struct timespec *abstime;
 770 };
 771 #endif
 772 int
 773 sys_ksem_timedwait(struct thread *td, struct ksem_timedwait_args *uap)
 774 {
 775         struct timespec abstime;
 776         struct timespec *ts;
 777         int error;
 778
 779         /*
 780          * We allow a null timespec (wait forever).
 781          */
 782         if (uap->abstime == NULL)
 783                 ts = NULL;
 784         else {
 785                 error = copyin(uap->abstime, &abstime, sizeof(abstime));
 786                 if (error != 0)
 787                         return (error);
 788                 if (abstime.tv_nsec >= 1000000000 || abstime.tv_nsec < 0)
 789                         return (EINVAL);
 790                 ts = &abstime;
 791         }
 792         return (kern_sem_wait(td, uap->id, 0, ts));
 793 }
 794
 795 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 796 struct ksem_trywait_args {
 797         semid_t         id;
 798 };
 799 #endif
 800 int
 801 sys_ksem_trywait(struct thread *td, struct ksem_trywait_args *uap)
 802 {
 803
 804         return (kern_sem_wait(td, uap->id, 1, NULL));
 805 }
 806
 807 static int
 808 kern_sem_wait(struct thread *td, semid_t id, int tryflag,
 809     struct timespec *abstime)
 810 {
 811         struct timespec ts1, ts2;
 812         struct timeval tv;
 813         cap_rights_t rights;
 814         struct file *fp;
 815         struct ksem *ks;
 816         int error;
 817
 818         DP((">>> kern_sem_wait entered! pid=%d\n", (int)td->td_proc->p_pid));
 819         AUDIT_ARG_FD(id);
 820         error = ksem_get(td, id, cap_rights_init(&rights, CAP_SEM_WAIT), &fp);
 821         if (error)
 822                 return (error);
 823         ks = fp->f_data;
 824         mtx_lock(&sem_lock);
 825         DP((">>> kern_sem_wait critical section entered! pid=%d\n",
 826             (int)td->td_proc->p_pid));
 827 #ifdef MAC
 828         error = mac_posixsem_check_wait(td->td_ucred, fp->f_cred, ks);
 829         if (error) {
 830                 DP(("kern_sem_wait mac failed\n"));
 831                 goto err;
 832         }
 833 #endif
 834         DP(("kern_sem_wait value = %d, tryflag %d\n", ks->ks_value, tryflag));
 835         vfs_timestamp(&ks->ks_atime);
 836         while (ks->ks_value == 0) {
 837                 ks->ks_waiters++;
 838                 if (tryflag != 0)
 839                         error = EAGAIN;
 840                 else if (abstime == NULL)
 841                         error = cv_wait_sig(&ks->ks_cv, &sem_lock);
 842                 else {
 843                         for (;;) {
 844                                 ts1 = *abstime;
 845                                 getnanotime(&ts2);
 846                                 timespecsub(&ts1, &ts2, &ts1);
 847                                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&tv, &ts1);
 848                                 if (tv.tv_sec < 0) {
 849                                         error = ETIMEDOUT;
 850                                         break;
 851                                 }
 852                                 error = cv_timedwait_sig(&ks->ks_cv,
 853                                     &sem_lock, tvtohz(&tv));
 854                                 if (error != EWOULDBLOCK)
 855                                         break;
 856                         }
 857                 }
 858                 ks->ks_waiters--;
 859                 if (error)
 860                         goto err;
 861         }
 862         ks->ks_value--;
 863         DP(("kern_sem_wait value post-decrement = %d\n", ks->ks_value));
 864         error = 0;
 865 err:
 866         mtx_unlock(&sem_lock);
 867         fdrop(fp, td);
 868         DP(("<<< kern_sem_wait leaving, pid=%d, error = %d\n",
 869             (int)td->td_proc->p_pid, error));
 870         return (error);
 871 }
 872
 873 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 874 struct ksem_getvalue_args {
 875         semid_t         id;
 876         int             *val;
 877 };
 878 #endif
 879 int
 880 sys_ksem_getvalue(struct thread *td, struct ksem_getvalue_args *uap)
 881 {
 882         cap_rights_t rights;
 883         struct file *fp;
 884         struct ksem *ks;
 885         int error, val;
 886
 887         AUDIT_ARG_FD(uap->id);
 888         error = ksem_get(td, uap->id,
 889             cap_rights_init(&rights, CAP_SEM_GETVALUE), &fp);
 890         if (error)
 891                 return (error);
 892         ks = fp->f_data;
 893
 894         mtx_lock(&sem_lock);
 895 #ifdef MAC
 896         error = mac_posixsem_check_getvalue(td->td_ucred, fp->f_cred, ks);
 897         if (error) {
 898                 mtx_unlock(&sem_lock);
 899                 fdrop(fp, td);
 900                 return (error);
 901         }
 902 #endif
 903         val = ks->ks_value;
 904         vfs_timestamp(&ks->ks_atime);
 905         mtx_unlock(&sem_lock);
 906         fdrop(fp, td);
 907         error = copyout(&val, uap->val, sizeof(val));
 908         return (error);
 909 }
 910
 911 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 912 struct ksem_destroy_args {
 913         semid_t         id;
 914 };
 915 #endif
 916 int
 917 sys_ksem_destroy(struct thread *td, struct ksem_destroy_args *uap)
 918 {
 919         struct file *fp;
 920         struct ksem *ks;
 921         int error;
 922
 923         /* No capability rights required to close a semaphore. */
 924         AUDIT_ARG_FD(uap->id);
 925         error = ksem_get(td, uap->id, &cap_no_rights, &fp);
 926         if (error)
 927                 return (error);
 928         ks = fp->f_data;
 929         if (!(ks->ks_flags & KS_ANONYMOUS)) {
 930                 fdrop(fp, td);
 931                 return (EINVAL);
 932         }
 933         mtx_lock(&sem_lock);
 934         if (ks->ks_waiters != 0) {
 935                 mtx_unlock(&sem_lock);
 936                 error = EBUSY;
 937                 goto err;
 938         }
 939         ks->ks_flags |= KS_DEAD;
 940         mtx_unlock(&sem_lock);
 941
 942         error = kern_close(td, uap->id);
 943 err:
 944         fdrop(fp, td);
 945         return (error);
 946 }
 947
 948 static struct syscall_helper_data ksem_syscalls[] = {
 949         SYSCALL_INIT_HELPER(ksem_init),
 950         SYSCALL_INIT_HELPER(ksem_open),
 951         SYSCALL_INIT_HELPER(ksem_unlink),
 952         SYSCALL_INIT_HELPER(ksem_close),
 953         SYSCALL_INIT_HELPER(ksem_post),
 954         SYSCALL_INIT_HELPER(ksem_wait),
 955         SYSCALL_INIT_HELPER(ksem_timedwait),
 956         SYSCALL_INIT_HELPER(ksem_trywait),
 957         SYSCALL_INIT_HELPER(ksem_getvalue),
 958         SYSCALL_INIT_HELPER(ksem_destroy),
 959         SYSCALL_INIT_LAST
 960 };
 961
 962 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
 963 #include <compat/freebsd32/freebsd32.h>
 964 #include <compat/freebsd32/freebsd32_proto.h>
 965 #include <compat/freebsd32/freebsd32_signal.h>
 966 #include <compat/freebsd32/freebsd32_syscall.h>
 967 #include <compat/freebsd32/freebsd32_util.h>
 968
 969 int
 970 freebsd32_ksem_init(struct thread *td, struct freebsd32_ksem_init_args *uap)
 971 {
 972
 973         return (ksem_create(td, NULL, uap->idp, S_IRWXU | S_IRWXG, uap->value,
 974             0, 1));
 975 }
 976
 977 int
 978 freebsd32_ksem_open(struct thread *td, struct freebsd32_ksem_open_args *uap)
 979 {
 980
 981         if ((uap->oflag & ~(O_CREAT | O_EXCL)) != 0)
 982                 return (EINVAL);
 983         return (ksem_create(td, uap->name, uap->idp, uap->mode, uap->value,
 984             uap->oflag, 1));
 985 }
 986
 987 int
 988 freebsd32_ksem_timedwait(struct thread *td,
 989     struct freebsd32_ksem_timedwait_args *uap)
 990 {
 991         struct timespec32 abstime32;
 992         struct timespec *ts, abstime;
 993         int error;
 994
 995         /*
 996          * We allow a null timespec (wait forever).
 997          */
 998         if (uap->abstime == NULL)
 999                 ts = NULL;
1000         else {
1001                 error = copyin(uap->abstime, &abstime32, sizeof(abstime32));
1002                 if (error != 0)
1003                         return (error);
1004                 CP(abstime32, abstime, tv_sec);
1005                 CP(abstime32, abstime, tv_nsec);
1006                 if (abstime.tv_nsec >= 1000000000 || abstime.tv_nsec < 0)
1007                         return (EINVAL);
1008                 ts = &abstime;
1009         }
1010         return (kern_sem_wait(td, uap->id, 0, ts));
1011 }
1012
1013 static struct syscall_helper_data ksem32_syscalls[] = {
1014         SYSCALL32_INIT_HELPER(freebsd32_ksem_init),
1015         SYSCALL32_INIT_HELPER(freebsd32_ksem_open),
1016         SYSCALL32_INIT_HELPER_COMPAT(ksem_unlink),
1017         SYSCALL32_INIT_HELPER_COMPAT(ksem_close),
1018         SYSCALL32_INIT_HELPER_COMPAT(ksem_post),
1019         SYSCALL32_INIT_HELPER_COMPAT(ksem_wait),
1020         SYSCALL32_INIT_HELPER(freebsd32_ksem_timedwait),
1021         SYSCALL32_INIT_HELPER_COMPAT(ksem_trywait),
1022         SYSCALL32_INIT_HELPER_COMPAT(ksem_getvalue),
1023         SYSCALL32_INIT_HELPER_COMPAT(ksem_destroy),
1024         SYSCALL_INIT_LAST
1025 };
1026 #endif
1027
1028 static int
1029 ksem_module_init(void)
1030 {
1031         int error;
1032
1033         mtx_init(&sem_lock, "sem", NULL, MTX_DEF);
1034         mtx_init(&ksem_count_lock, "ksem count", NULL, MTX_DEF);
1035         sx_init(&ksem_dict_lock, "ksem dictionary");
1036         ksem_dictionary = hashinit(1024, M_KSEM, &ksem_hash);
1037         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_SEMAPHORES, 200112L);
1038         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_SEM_NSEMS_MAX, SEM_MAX);
1039         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_SEM_VALUE_MAX, SEM_VALUE_MAX);
1040
1041         error = syscall_helper_register(ksem_syscalls, SY_THR_STATIC_KLD);
1042         if (error)
1043                 return (error);
1044 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
1045         error = syscall32_helper_register(ksem32_syscalls, SY_THR_STATIC_KLD);
1046         if (error)
1047                 return (error);
1048 #endif
1049         return (0);
1050 }
1051
1052 static void
1053 ksem_module_destroy(void)
1054 {
1055
1056 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
1057         syscall32_helper_unregister(ksem32_syscalls);
1058 #endif
1059         syscall_helper_unregister(ksem_syscalls);
1060
1061         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_SEMAPHORES, 0);
1062         hashdestroy(ksem_dictionary, M_KSEM, ksem_hash);
1063         sx_destroy(&ksem_dict_lock);
1064         mtx_destroy(&ksem_count_lock);
1065         mtx_destroy(&sem_lock);
1066         p31b_unsetcfg(CTL_P1003_1B_SEM_VALUE_MAX);
1067         p31b_unsetcfg(CTL_P1003_1B_SEM_NSEMS_MAX);
1068 }
1069
1070 static int
1071 sem_modload(struct module *module, int cmd, void *arg)
1072 {
1073         int error = 0;
1074
1075         switch (cmd) {
1076         case MOD_LOAD:
1077                 error = ksem_module_init();
1078                 if (error)
1079                         ksem_module_destroy();
1080                 break;
1081
1082         case MOD_UNLOAD:
1083                 mtx_lock(&ksem_count_lock);
1084                 if (nsems != 0) {
1085                         error = EOPNOTSUPP;
1086                         mtx_unlock(&ksem_count_lock);
1087                         break;
1088                 }
1089                 ksem_dead = 1;
1090                 mtx_unlock(&ksem_count_lock);
1091                 ksem_module_destroy();
1092                 break;
1093
1094         case MOD_SHUTDOWN:
1095                 break;
1096         default:
1097                 error = EINVAL;
1098                 break;
1099         }
1100         return (error);
1101 }
1102
1103 static moduledata_t sem_mod = {
1104         "sem",
1105         &sem_modload,
1106         NULL
1107 };
1108
1109 DECLARE_MODULE(sem, sem_mod, SI_SUB_SYSV_SEM, SI_ORDER_FIRST);
1110 MODULE_VERSION(sem, 1);