sys/sys/filedesc.h

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1990, 1993
   5  *      The Regents of the University of California.  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  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  16  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  17  *    without specific prior written permission.
  18  *
  19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  20  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  21  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  22  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  23  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  24  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  25  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  26  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  27  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  28  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  29  * SUCH DAMAGE.
  30  *
  31  *      @(#)filedesc.h  8.1 (Berkeley) 6/2/93
  32  * $FreeBSD$
  33  */
  34
  35 #ifndef _SYS_FILEDESC_H_
  36 #define _SYS_FILEDESC_H_
  37
  38 #include <sys/caprights.h>
  39 #include <sys/queue.h>
  40 #include <sys/event.h>
  41 #include <sys/lock.h>
  42 #include <sys/priority.h>
  43 #include <sys/seqc.h>
  44 #include <sys/sx.h>
  45
  46 #include <machine/_limits.h>
  47
  48 struct filecaps {
  49         cap_rights_t     fc_rights;     /* per-descriptor capability rights */
  50         u_long          *fc_ioctls;     /* per-descriptor allowed ioctls */
  51         int16_t          fc_nioctls;    /* fc_ioctls array size */
  52         uint32_t         fc_fcntls;     /* per-descriptor allowed fcntls */
  53 };
  54
  55 struct filedescent {
  56         struct file     *fde_file;      /* file structure for open file */
  57         struct filecaps  fde_caps;      /* per-descriptor rights */
  58         uint8_t          fde_flags;     /* per-process open file flags */
  59         seqc_t           fde_seqc;      /* keep file and caps in sync */
  60 };
  61 #define fde_rights      fde_caps.fc_rights
  62 #define fde_fcntls      fde_caps.fc_fcntls
  63 #define fde_ioctls      fde_caps.fc_ioctls
  64 #define fde_nioctls     fde_caps.fc_nioctls
  65 #define fde_change_size (offsetof(struct filedescent, fde_seqc))
  66
  67 struct fdescenttbl {
  68         int     fdt_nfiles;             /* number of open files allocated */
  69         struct  filedescent fdt_ofiles[0];      /* open files */
  70 };
  71 #define fd_seqc(fdt, fd)        (&(fdt)->fdt_ofiles[(fd)].fde_seqc)
  72
  73 /*
  74  * This structure is used for the management of descriptors.  It may be
  75  * shared by multiple processes.
  76  */
  77 #define NDSLOTTYPE      u_long
  78
  79 struct filedesc {
  80         struct  fdescenttbl *fd_files;  /* open files table */
  81         struct  vnode *fd_cdir;         /* current directory */
  82         struct  vnode *fd_rdir;         /* root directory */
  83         struct  vnode *fd_jdir;         /* jail root directory */
  84         NDSLOTTYPE *fd_map;             /* bitmap of free fds */
  85         int     fd_lastfile;            /* high-water mark of fd_ofiles */
  86         int     fd_freefile;            /* approx. next free file */
  87         u_short fd_cmask;               /* mask for file creation */
  88         int     fd_refcnt;              /* thread reference count */
  89         int     fd_holdcnt;             /* hold count on structure + mutex */
  90         struct  sx fd_sx;               /* protects members of this struct */
  91         struct  kqlist fd_kqlist;       /* list of kqueues on this filedesc */
  92         int     fd_holdleaderscount;    /* block fdfree() for shared close() */
  93         int     fd_holdleaderswakeup;   /* fdfree() needs wakeup */
  94 };
  95
  96 /*
  97  * Structure to keep track of (process leader, struct fildedesc) tuples.
  98  * Each process has a pointer to such a structure when detailed tracking
  99  * is needed, e.g., when rfork(RFPROC | RFMEM) causes a file descriptor
 100  * table to be shared by processes having different "p_leader" pointers
 101  * and thus distinct POSIX style locks.
 102  *
 103  * fdl_refcount and fdl_holdcount are protected by struct filedesc mtx.
 104  */
 105 struct filedesc_to_leader {
 106         int             fdl_refcount;   /* references from struct proc */
 107         int             fdl_holdcount;  /* temporary hold during closef */
 108         int             fdl_wakeup;     /* fdfree() waits on closef() */
 109         struct proc     *fdl_leader;    /* owner of POSIX locks */
 110         /* Circular list: */
 111         struct filedesc_to_leader *fdl_prev;
 112         struct filedesc_to_leader *fdl_next;
 113 };
 114 #define fd_nfiles       fd_files->fdt_nfiles
 115 #define fd_ofiles       fd_files->fdt_ofiles
 116
 117 /*
 118  * Per-process open flags.
 119  */
 120 #define UF_EXCLOSE      0x01            /* auto-close on exec */
 121
 122 #ifdef _KERNEL
 123
 124 /* Lock a file descriptor table. */
 125 #define FILEDESC_LOCK_INIT(fdp) sx_init(&(fdp)->fd_sx, "filedesc structure")
 126 #define FILEDESC_LOCK_DESTROY(fdp)      sx_destroy(&(fdp)->fd_sx)
 127 #define FILEDESC_LOCK(fdp)      (&(fdp)->fd_sx)
 128 #define FILEDESC_XLOCK(fdp)     sx_xlock(&(fdp)->fd_sx)
 129 #define FILEDESC_XUNLOCK(fdp)   sx_xunlock(&(fdp)->fd_sx)
 130 #define FILEDESC_SLOCK(fdp)     sx_slock(&(fdp)->fd_sx)
 131 #define FILEDESC_SUNLOCK(fdp)   sx_sunlock(&(fdp)->fd_sx)
 132
 133 #define FILEDESC_LOCK_ASSERT(fdp)       sx_assert(&(fdp)->fd_sx, SX_LOCKED | \
 134                                             SX_NOTRECURSED)
 135 #define FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp)      sx_assert(&(fdp)->fd_sx, SX_XLOCKED | \
 136                                             SX_NOTRECURSED)
 137 #define FILEDESC_UNLOCK_ASSERT(fdp)     sx_assert(&(fdp)->fd_sx, SX_UNLOCKED)
 138
 139 /* Operation types for kern_dup(). */
 140 enum {
 141         FDDUP_NORMAL,           /* dup() behavior. */
 142         FDDUP_FCNTL,            /* fcntl()-style errors. */
 143         FDDUP_FIXED,            /* Force fixed allocation. */
 144         FDDUP_MUSTREPLACE,      /* Target must exist. */
 145         FDDUP_LASTMODE,
 146 };
 147
 148 /* Flags for kern_dup(). */
 149 #define FDDUP_FLAG_CLOEXEC      0x1     /* Atomically set UF_EXCLOSE. */
 150
 151 /* For backward compatibility. */
 152 #define falloc(td, resultfp, resultfd, flags) \
 153         falloc_caps(td, resultfp, resultfd, flags, NULL)
 154
 155 struct thread;
 156
 157 static __inline void
 158 filecaps_init(struct filecaps *fcaps)
 159 {
 160
 161         bzero(fcaps, sizeof(*fcaps));
 162         fcaps->fc_nioctls = -1;
 163 }
 164 bool    filecaps_copy(const struct filecaps *src, struct filecaps *dst,
 165             bool locked);
 166 void    filecaps_move(struct filecaps *src, struct filecaps *dst);
 167 void    filecaps_free(struct filecaps *fcaps);
 168
 169 int     closef(struct file *fp, struct thread *td);
 170 int     dupfdopen(struct thread *td, struct filedesc *fdp, int dfd, int mode,
 171             int openerror, int *indxp);
 172 int     falloc_caps(struct thread *td, struct file **resultfp, int *resultfd,
 173             int flags, struct filecaps *fcaps);
 174 int     falloc_noinstall(struct thread *td, struct file **resultfp);
 175 void    _finstall(struct filedesc *fdp, struct file *fp, int fd, int flags,
 176             struct filecaps *fcaps);
 177 int     finstall(struct thread *td, struct file *fp, int *resultfd, int flags,
 178             struct filecaps *fcaps);
 179 int     fdalloc(struct thread *td, int minfd, int *result);
 180 int     fdallocn(struct thread *td, int minfd, int *fds, int n);
 181 int     fdcheckstd(struct thread *td);
 182 void    fdclose(struct thread *td, struct file *fp, int idx);
 183 void    fdcloseexec(struct thread *td);
 184 void    fdsetugidsafety(struct thread *td);
 185 struct  filedesc *fdcopy(struct filedesc *fdp);
 186 int     fdcopy_remapped(struct filedesc *fdp, const int *fds, size_t nfds,
 187             struct filedesc **newfdp);
 188 void    fdinstall_remapped(struct thread *td, struct filedesc *fdp);
 189 void    fdunshare(struct thread *td);
 190 void    fdescfree(struct thread *td);
 191 void    fdescfree_remapped(struct filedesc *fdp);
 192 struct  filedesc *fdinit(struct filedesc *fdp, bool prepfiles);
 193 struct  filedesc *fdshare(struct filedesc *fdp);
 194 struct filedesc_to_leader *
 195         filedesc_to_leader_alloc(struct filedesc_to_leader *old,
 196             struct filedesc *fdp, struct proc *leader);
 197 int     getvnode(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp,
 198             struct file **fpp);
 199 void    mountcheckdirs(struct vnode *olddp, struct vnode *newdp);
 200
 201 int     fget_cap_locked(struct filedesc *fdp, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
 202             struct file **fpp, struct filecaps *havecapsp);
 203 int     fget_cap(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
 204             struct file **fpp, struct filecaps *havecapsp);
 205
 206 /* Return a referenced file from an unlocked descriptor. */
 207 int     fget_unlocked(struct filedesc *fdp, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
 208             struct file **fpp, seqc_t *seqp);
 209
 210 /* Requires a FILEDESC_{S,X}LOCK held and returns without a ref. */
 211 static __inline struct file *
 212 fget_locked(struct filedesc *fdp, int fd)
 213 {
 214
 215         FILEDESC_LOCK_ASSERT(fdp);
 216
 217         if (__predict_false((u_int)fd >= fdp->fd_nfiles))
 218                 return (NULL);
 219
 220         return (fdp->fd_ofiles[fd].fde_file);
 221 }
 222
 223 static __inline struct filedescent *
 224 fdeget_locked(struct filedesc *fdp, int fd)
 225 {
 226         struct filedescent *fde;
 227
 228         FILEDESC_LOCK_ASSERT(fdp);
 229
 230         if (__predict_false((u_int)fd >= fdp->fd_nfiles))
 231                 return (NULL);
 232
 233         fde = &fdp->fd_ofiles[fd];
 234         if (__predict_false(fde->fde_file == NULL))
 235                 return (NULL);
 236
 237         return (fde);
 238 }
 239
 240 #ifdef CAPABILITIES
 241 static __inline bool
 242 fd_modified(struct filedesc *fdp, int fd, seqc_t seqc)
 243 {
 244
 245         return (!seqc_consistent(fd_seqc(fdp->fd_files, fd), seqc));
 246 }
 247 #endif
 248
 249 /* cdir/rdir/jdir manipulation functions. */
 250 void    pwd_chdir(struct thread *td, struct vnode *vp);
 251 int     pwd_chroot(struct thread *td, struct vnode *vp);
 252 void    pwd_ensure_dirs(void);
 253
 254 #endif /* _KERNEL */
 255
 256 #endif /* !_SYS_FILEDESC_H_ */