sys/kern/kern_descrip.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1991, 1993
   5  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   6  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
   7  * All or some portions of this file are derived from material licensed
   8  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
   9  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
  10  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
  11  *
  12  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  13  * modification, are permitted provided that the following conditions
  14  * are met:
  15  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  17  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  19  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  20  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  21  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  22  *    without specific prior written permission.
  23  *
  24  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  25  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  26  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  27  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  28  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  29  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  30  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  31  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  32  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  33  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  34  * SUCH DAMAGE.
  35  *
  36  *      @(#)kern_descrip.c      8.6 (Berkeley) 4/19/94
  37  */
  38
  39 #include <sys/cdefs.h>
  40 __FBSDID("$FreeBSD$");
  41
  42 #include "opt_capsicum.h"
  43 #include "opt_ddb.h"
  44 #include "opt_ktrace.h"
  45
  46 #include <sys/param.h>
  47 #include <sys/systm.h>
  48
  49 #include <sys/capsicum.h>
  50 #include <sys/conf.h>
  51 #include <sys/fcntl.h>
  52 #include <sys/file.h>
  53 #include <sys/filedesc.h>
  54 #include <sys/filio.h>
  55 #include <sys/jail.h>
  56 #include <sys/kernel.h>
  57 #include <sys/limits.h>
  58 #include <sys/lock.h>
  59 #include <sys/malloc.h>
  60 #include <sys/mount.h>
  61 #include <sys/mutex.h>
  62 #include <sys/namei.h>
  63 #include <sys/selinfo.h>
  64 #include <sys/priv.h>
  65 #include <sys/proc.h>
  66 #include <sys/protosw.h>
  67 #include <sys/racct.h>
  68 #include <sys/resourcevar.h>
  69 #include <sys/sbuf.h>
  70 #include <sys/signalvar.h>
  71 #include <sys/kdb.h>
  72 #include <sys/smr.h>
  73 #include <sys/stat.h>
  74 #include <sys/sx.h>
  75 #include <sys/syscallsubr.h>
  76 #include <sys/sysctl.h>
  77 #include <sys/sysproto.h>
  78 #include <sys/unistd.h>
  79 #include <sys/user.h>
  80 #include <sys/vnode.h>
  81 #ifdef KTRACE
  82 #include <sys/ktrace.h>
  83 #endif
  84
  85 #include <net/vnet.h>
  86
  87 #include <security/audit/audit.h>
  88
  89 #include <vm/uma.h>
  90 #include <vm/vm.h>
  91
  92 #include <ddb/ddb.h>
  93
  94 static MALLOC_DEFINE(M_FILEDESC, "filedesc", "Open file descriptor table");
  95 static MALLOC_DEFINE(M_PWD, "pwd", "Descriptor table vnodes");
  96 static MALLOC_DEFINE(M_PWDDESC, "pwddesc", "Pwd descriptors");
  97 static MALLOC_DEFINE(M_FILEDESC_TO_LEADER, "filedesc_to_leader",
  98     "file desc to leader structures");
  99 static MALLOC_DEFINE(M_SIGIO, "sigio", "sigio structures");
 100 MALLOC_DEFINE(M_FILECAPS, "filecaps", "descriptor capabilities");
 101
 102 MALLOC_DECLARE(M_FADVISE);
 103
 104 static __read_mostly uma_zone_t file_zone;
 105 static __read_mostly uma_zone_t filedesc0_zone;
 106 __read_mostly uma_zone_t pwd_zone;
 107 VFS_SMR_DECLARE;
 108
 109 static int      closefp(struct filedesc *fdp, int fd, struct file *fp,
 110                     struct thread *td, bool holdleaders);
 111 static int      fd_first_free(struct filedesc *fdp, int low, int size);
 112 static void     fdgrowtable(struct filedesc *fdp, int nfd);
 113 static void     fdgrowtable_exp(struct filedesc *fdp, int nfd);
 114 static void     fdunused(struct filedesc *fdp, int fd);
 115 static void     fdused(struct filedesc *fdp, int fd);
 116 static int      getmaxfd(struct thread *td);
 117 static u_long   *filecaps_copy_prep(const struct filecaps *src);
 118 static void     filecaps_copy_finish(const struct filecaps *src,
 119                     struct filecaps *dst, u_long *ioctls);
 120 static u_long   *filecaps_free_prep(struct filecaps *fcaps);
 121 static void     filecaps_free_finish(u_long *ioctls);
 122
 123 static struct pwd *pwd_alloc(void);
 124
 125 /*
 126  * Each process has:
 127  *
 128  * - An array of open file descriptors (fd_ofiles)
 129  * - An array of file flags (fd_ofileflags)
 130  * - A bitmap recording which descriptors are in use (fd_map)
 131  *
 132  * A process starts out with NDFILE descriptors.  The value of NDFILE has
 133  * been selected based the historical limit of 20 open files, and an
 134  * assumption that the majority of processes, especially short-lived
 135  * processes like shells, will never need more.
 136  *
 137  * If this initial allocation is exhausted, a larger descriptor table and
 138  * map are allocated dynamically, and the pointers in the process's struct
 139  * filedesc are updated to point to those.  This is repeated every time
 140  * the process runs out of file descriptors (provided it hasn't hit its
 141  * resource limit).
 142  *
 143  * Since threads may hold references to individual descriptor table
 144  * entries, the tables are never freed.  Instead, they are placed on a
 145  * linked list and freed only when the struct filedesc is released.
 146  */
 147 #define NDFILE          20
 148 #define NDSLOTSIZE      sizeof(NDSLOTTYPE)
 149 #define NDENTRIES       (NDSLOTSIZE * __CHAR_BIT)
 150 #define NDSLOT(x)       ((x) / NDENTRIES)
 151 #define NDBIT(x)        ((NDSLOTTYPE)1 << ((x) % NDENTRIES))
 152 #define NDSLOTS(x)      (((x) + NDENTRIES - 1) / NDENTRIES)
 153
 154 /*
 155  * SLIST entry used to keep track of ofiles which must be reclaimed when
 156  * the process exits.
 157  */
 158 struct freetable {
 159         struct fdescenttbl *ft_table;
 160         SLIST_ENTRY(freetable) ft_next;
 161 };
 162
 163 /*
 164  * Initial allocation: a filedesc structure + the head of SLIST used to
 165  * keep track of old ofiles + enough space for NDFILE descriptors.
 166  */
 167
 168 struct fdescenttbl0 {
 169         int     fdt_nfiles;
 170         struct  filedescent fdt_ofiles[NDFILE];
 171 };
 172
 173 struct filedesc0 {
 174         struct filedesc fd_fd;
 175         SLIST_HEAD(, freetable) fd_free;
 176         struct  fdescenttbl0 fd_dfiles;
 177         NDSLOTTYPE fd_dmap[NDSLOTS(NDFILE)];
 178 };
 179
 180 /*
 181  * Descriptor management.
 182  */
 183 static int __exclusive_cache_line openfiles; /* actual number of open files */
 184 struct mtx sigio_lock;          /* mtx to protect pointers to sigio */
 185 void __read_mostly (*mq_fdclose)(struct thread *td, int fd, struct file *fp);
 186
 187 /*
 188  * If low >= size, just return low. Otherwise find the first zero bit in the
 189  * given bitmap, starting at low and not exceeding size - 1. Return size if
 190  * not found.
 191  */
 192 static int
 193 fd_first_free(struct filedesc *fdp, int low, int size)
 194 {
 195         NDSLOTTYPE *map = fdp->fd_map;
 196         NDSLOTTYPE mask;
 197         int off, maxoff;
 198
 199         if (low >= size)
 200                 return (low);
 201
 202         off = NDSLOT(low);
 203         if (low % NDENTRIES) {
 204                 mask = ~(~(NDSLOTTYPE)0 >> (NDENTRIES - (low % NDENTRIES)));
 205                 if ((mask &= ~map[off]) != 0UL)
 206                         return (off * NDENTRIES + ffsl(mask) - 1);
 207                 ++off;
 208         }
 209         for (maxoff = NDSLOTS(size); off < maxoff; ++off)
 210                 if (map[off] != ~0UL)
 211                         return (off * NDENTRIES + ffsl(~map[off]) - 1);
 212         return (size);
 213 }
 214
 215 /*
 216  * Find the last used fd.
 217  *
 218  * Call this variant if fdp can't be modified by anyone else (e.g, during exec).
 219  * Otherwise use fdlastfile.
 220  */
 221 int
 222 fdlastfile_single(struct filedesc *fdp)
 223 {
 224         NDSLOTTYPE *map = fdp->fd_map;
 225         int off, minoff;
 226
 227         off = NDSLOT(fdp->fd_nfiles - 1);
 228         for (minoff = NDSLOT(0); off >= minoff; --off)
 229                 if (map[off] != 0)
 230                         return (off * NDENTRIES + flsl(map[off]) - 1);
 231         return (-1);
 232 }
 233
 234 int
 235 fdlastfile(struct filedesc *fdp)
 236 {
 237
 238         FILEDESC_LOCK_ASSERT(fdp);
 239         return (fdlastfile_single(fdp));
 240 }
 241
 242 static int
 243 fdisused(struct filedesc *fdp, int fd)
 244 {
 245
 246         KASSERT(fd >= 0 && fd < fdp->fd_nfiles,
 247             ("file descriptor %d out of range (0, %d)", fd, fdp->fd_nfiles));
 248
 249         return ((fdp->fd_map[NDSLOT(fd)] & NDBIT(fd)) != 0);
 250 }
 251
 252 /*
 253  * Mark a file descriptor as used.
 254  */
 255 static void
 256 fdused_init(struct filedesc *fdp, int fd)
 257 {
 258
 259         KASSERT(!fdisused(fdp, fd), ("fd=%d is already used", fd));
 260
 261         fdp->fd_map[NDSLOT(fd)] |= NDBIT(fd);
 262 }
 263
 264 static void
 265 fdused(struct filedesc *fdp, int fd)
 266 {
 267
 268         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
 269
 270         fdused_init(fdp, fd);
 271         if (fd == fdp->fd_freefile)
 272                 fdp->fd_freefile++;
 273 }
 274
 275 /*
 276  * Mark a file descriptor as unused.
 277  */
 278 static void
 279 fdunused(struct filedesc *fdp, int fd)
 280 {
 281
 282         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
 283
 284         KASSERT(fdisused(fdp, fd), ("fd=%d is already unused", fd));
 285         KASSERT(fdp->fd_ofiles[fd].fde_file == NULL,
 286             ("fd=%d is still in use", fd));
 287
 288         fdp->fd_map[NDSLOT(fd)] &= ~NDBIT(fd);
 289         if (fd < fdp->fd_freefile)
 290                 fdp->fd_freefile = fd;
 291 }
 292
 293 /*
 294  * Free a file descriptor.
 295  *
 296  * Avoid some work if fdp is about to be destroyed.
 297  */
 298 static inline void
 299 fdefree_last(struct filedescent *fde)
 300 {
 301
 302         filecaps_free(&fde->fde_caps);
 303 }
 304
 305 static inline void
 306 fdfree(struct filedesc *fdp, int fd)
 307 {
 308         struct filedescent *fde;
 309
 310         fde = &fdp->fd_ofiles[fd];
 311 #ifdef CAPABILITIES
 312         seqc_write_begin(&fde->fde_seqc);
 313 #endif
 314         fde->fde_file = NULL;
 315 #ifdef CAPABILITIES
 316         seqc_write_end(&fde->fde_seqc);
 317 #endif
 318         fdefree_last(fde);
 319         fdunused(fdp, fd);
 320 }
 321
 322 /*
 323  * System calls on descriptors.
 324  */
 325 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 326 struct getdtablesize_args {
 327         int     dummy;
 328 };
 329 #endif
 330 /* ARGSUSED */
 331 int
 332 sys_getdtablesize(struct thread *td, struct getdtablesize_args *uap)
 333 {
 334 #ifdef  RACCT
 335         uint64_t lim;
 336 #endif
 337
 338         td->td_retval[0] = getmaxfd(td);
 339 #ifdef  RACCT
 340         PROC_LOCK(td->td_proc);
 341         lim = racct_get_limit(td->td_proc, RACCT_NOFILE);
 342         PROC_UNLOCK(td->td_proc);
 343         if (lim < td->td_retval[0])
 344                 td->td_retval[0] = lim;
 345 #endif
 346         return (0);
 347 }
 348
 349 /*
 350  * Duplicate a file descriptor to a particular value.
 351  *
 352  * Note: keep in mind that a potential race condition exists when closing
 353  * descriptors from a shared descriptor table (via rfork).
 354  */
 355 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 356 struct dup2_args {
 357         u_int   from;
 358         u_int   to;
 359 };
 360 #endif
 361 /* ARGSUSED */
 362 int
 363 sys_dup2(struct thread *td, struct dup2_args *uap)
 364 {
 365
 366         return (kern_dup(td, FDDUP_FIXED, 0, (int)uap->from, (int)uap->to));
 367 }
 368
 369 /*
 370  * Duplicate a file descriptor.
 371  */
 372 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 373 struct dup_args {
 374         u_int   fd;
 375 };
 376 #endif
 377 /* ARGSUSED */
 378 int
 379 sys_dup(struct thread *td, struct dup_args *uap)
 380 {
 381
 382         return (kern_dup(td, FDDUP_NORMAL, 0, (int)uap->fd, 0));
 383 }
 384
 385 /*
 386  * The file control system call.
 387  */
 388 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
 389 struct fcntl_args {
 390         int     fd;
 391         int     cmd;
 392         long    arg;
 393 };
 394 #endif
 395 /* ARGSUSED */
 396 int
 397 sys_fcntl(struct thread *td, struct fcntl_args *uap)
 398 {
 399
 400         return (kern_fcntl_freebsd(td, uap->fd, uap->cmd, uap->arg));
 401 }
 402
 403 int
 404 kern_fcntl_freebsd(struct thread *td, int fd, int cmd, long arg)
 405 {
 406         struct flock fl;
 407         struct __oflock ofl;
 408         intptr_t arg1;
 409         int error, newcmd;
 410
 411         error = 0;
 412         newcmd = cmd;
 413         switch (cmd) {
 414         case F_OGETLK:
 415         case F_OSETLK:
 416         case F_OSETLKW:
 417                 /*
 418                  * Convert old flock structure to new.
 419                  */
 420                 error = copyin((void *)(intptr_t)arg, &ofl, sizeof(ofl));
 421                 fl.l_start = ofl.l_start;
 422                 fl.l_len = ofl.l_len;
 423                 fl.l_pid = ofl.l_pid;
 424                 fl.l_type = ofl.l_type;
 425                 fl.l_whence = ofl.l_whence;
 426                 fl.l_sysid = 0;
 427
 428                 switch (cmd) {
 429                 case F_OGETLK:
 430                         newcmd = F_GETLK;
 431                         break;
 432                 case F_OSETLK:
 433                         newcmd = F_SETLK;
 434                         break;
 435                 case F_OSETLKW:
 436                         newcmd = F_SETLKW;
 437                         break;
 438                 }
 439                 arg1 = (intptr_t)&fl;
 440                 break;
 441         case F_GETLK:
 442         case F_SETLK:
 443         case F_SETLKW:
 444         case F_SETLK_REMOTE:
 445                 error = copyin((void *)(intptr_t)arg, &fl, sizeof(fl));
 446                 arg1 = (intptr_t)&fl;
 447                 break;
 448         default:
 449                 arg1 = arg;
 450                 break;
 451         }
 452         if (error)
 453                 return (error);
 454         error = kern_fcntl(td, fd, newcmd, arg1);
 455         if (error)
 456                 return (error);
 457         if (cmd == F_OGETLK) {
 458                 ofl.l_start = fl.l_start;
 459                 ofl.l_len = fl.l_len;
 460                 ofl.l_pid = fl.l_pid;
 461                 ofl.l_type = fl.l_type;
 462                 ofl.l_whence = fl.l_whence;
 463                 error = copyout(&ofl, (void *)(intptr_t)arg, sizeof(ofl));
 464         } else if (cmd == F_GETLK) {
 465                 error = copyout(&fl, (void *)(intptr_t)arg, sizeof(fl));
 466         }
 467         return (error);
 468 }
 469
 470 int
 471 kern_fcntl(struct thread *td, int fd, int cmd, intptr_t arg)
 472 {
 473         struct filedesc *fdp;
 474         struct flock *flp;
 475         struct file *fp, *fp2;
 476         struct filedescent *fde;
 477         struct proc *p;
 478         struct vnode *vp;
 479         struct mount *mp;
 480         int error, flg, seals, tmp;
 481         uint64_t bsize;
 482         off_t foffset;
 483
 484         error = 0;
 485         flg = F_POSIX;
 486         p = td->td_proc;
 487         fdp = p->p_fd;
 488
 489         AUDIT_ARG_FD(cmd);
 490         AUDIT_ARG_CMD(cmd);
 491         switch (cmd) {
 492         case F_DUPFD:
 493                 tmp = arg;
 494                 error = kern_dup(td, FDDUP_FCNTL, 0, fd, tmp);
 495                 break;
 496
 497         case F_DUPFD_CLOEXEC:
 498                 tmp = arg;
 499                 error = kern_dup(td, FDDUP_FCNTL, FDDUP_FLAG_CLOEXEC, fd, tmp);
 500                 break;
 501
 502         case F_DUP2FD:
 503                 tmp = arg;
 504                 error = kern_dup(td, FDDUP_FIXED, 0, fd, tmp);
 505                 break;
 506
 507         case F_DUP2FD_CLOEXEC:
 508                 tmp = arg;
 509                 error = kern_dup(td, FDDUP_FIXED, FDDUP_FLAG_CLOEXEC, fd, tmp);
 510                 break;
 511
 512         case F_GETFD:
 513                 error = EBADF;
 514                 FILEDESC_SLOCK(fdp);
 515                 fde = fdeget_locked(fdp, fd);
 516                 if (fde != NULL) {
 517                         td->td_retval[0] =
 518                             (fde->fde_flags & UF_EXCLOSE) ? FD_CLOEXEC : 0;
 519                         error = 0;
 520                 }
 521                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
 522                 break;
 523
 524         case F_SETFD:
 525                 error = EBADF;
 526                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
 527                 fde = fdeget_locked(fdp, fd);
 528                 if (fde != NULL) {
 529                         fde->fde_flags = (fde->fde_flags & ~UF_EXCLOSE) |
 530                             (arg & FD_CLOEXEC ? UF_EXCLOSE : 0);
 531                         error = 0;
 532                 }
 533                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
 534                 break;
 535
 536         case F_GETFL:
 537                 error = fget_fcntl(td, fd, &cap_fcntl_rights, F_GETFL, &fp);
 538                 if (error != 0)
 539                         break;
 540                 td->td_retval[0] = OFLAGS(fp->f_flag);
 541                 fdrop(fp, td);
 542                 break;
 543
 544         case F_SETFL:
 545                 error = fget_fcntl(td, fd, &cap_fcntl_rights, F_SETFL, &fp);
 546                 if (error != 0)
 547                         break;
 548                 do {
 549                         tmp = flg = fp->f_flag;
 550                         tmp &= ~FCNTLFLAGS;
 551                         tmp |= FFLAGS(arg & ~O_ACCMODE) & FCNTLFLAGS;
 552                 } while(atomic_cmpset_int(&fp->f_flag, flg, tmp) == 0);
 553                 tmp = fp->f_flag & FNONBLOCK;
 554                 error = fo_ioctl(fp, FIONBIO, &tmp, td->td_ucred, td);
 555                 if (error != 0) {
 556                         fdrop(fp, td);
 557                         break;
 558                 }
 559                 tmp = fp->f_flag & FASYNC;
 560                 error = fo_ioctl(fp, FIOASYNC, &tmp, td->td_ucred, td);
 561                 if (error == 0) {
 562                         fdrop(fp, td);
 563                         break;
 564                 }
 565                 atomic_clear_int(&fp->f_flag, FNONBLOCK);
 566                 tmp = 0;
 567                 (void)fo_ioctl(fp, FIONBIO, &tmp, td->td_ucred, td);
 568                 fdrop(fp, td);
 569                 break;
 570
 571         case F_GETOWN:
 572                 error = fget_fcntl(td, fd, &cap_fcntl_rights, F_GETOWN, &fp);
 573                 if (error != 0)
 574                         break;
 575                 error = fo_ioctl(fp, FIOGETOWN, &tmp, td->td_ucred, td);
 576                 if (error == 0)
 577                         td->td_retval[0] = tmp;
 578                 fdrop(fp, td);
 579                 break;
 580
 581         case F_SETOWN:
 582                 error = fget_fcntl(td, fd, &cap_fcntl_rights, F_SETOWN, &fp);
 583                 if (error != 0)
 584                         break;
 585                 tmp = arg;
 586                 error = fo_ioctl(fp, FIOSETOWN, &tmp, td->td_ucred, td);
 587                 fdrop(fp, td);
 588                 break;
 589
 590         case F_SETLK_REMOTE:
 591                 error = priv_check(td, PRIV_NFS_LOCKD);
 592                 if (error != 0)
 593                         return (error);
 594                 flg = F_REMOTE;
 595                 goto do_setlk;
 596
 597         case F_SETLKW:
 598                 flg |= F_WAIT;
 599                 /* FALLTHROUGH F_SETLK */
 600
 601         case F_SETLK:
 602         do_setlk:
 603                 flp = (struct flock *)arg;
 604                 if ((flg & F_REMOTE) != 0 && flp->l_sysid == 0) {
 605                         error = EINVAL;
 606                         break;
 607                 }
 608
 609                 error = fget_unlocked(fdp, fd, &cap_flock_rights, &fp);
 610                 if (error != 0)
 611                         break;
 612                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
 613                         error = EBADF;
 614                         fdrop(fp, td);
 615                         break;
 616                 }
 617
 618                 if (flp->l_whence == SEEK_CUR) {
 619                         foffset = foffset_get(fp);
 620                         if (foffset < 0 ||
 621                             (flp->l_start > 0 &&
 622                              foffset > OFF_MAX - flp->l_start)) {
 623                                 error = EOVERFLOW;
 624                                 fdrop(fp, td);
 625                                 break;
 626                         }
 627                         flp->l_start += foffset;
 628                 }
 629
 630                 vp = fp->f_vnode;
 631                 switch (flp->l_type) {
 632                 case F_RDLCK:
 633                         if ((fp->f_flag & FREAD) == 0) {
 634                                 error = EBADF;
 635                                 break;
 636                         }
 637                         if ((p->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) == 0) {
 638                                 PROC_LOCK(p->p_leader);
 639                                 p->p_leader->p_flag |= P_ADVLOCK;
 640                                 PROC_UNLOCK(p->p_leader);
 641                         }
 642                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_SETLK,
 643                             flp, flg);
 644                         break;
 645                 case F_WRLCK:
 646                         if ((fp->f_flag & FWRITE) == 0) {
 647                                 error = EBADF;
 648                                 break;
 649                         }
 650                         if ((p->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) == 0) {
 651                                 PROC_LOCK(p->p_leader);
 652                                 p->p_leader->p_flag |= P_ADVLOCK;
 653                                 PROC_UNLOCK(p->p_leader);
 654                         }
 655                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_SETLK,
 656                             flp, flg);
 657                         break;
 658                 case F_UNLCK:
 659                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_UNLCK,
 660                             flp, flg);
 661                         break;
 662                 case F_UNLCKSYS:
 663                         if (flg != F_REMOTE) {
 664                                 error = EINVAL;
 665                                 break;
 666                         }
 667                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader,
 668                             F_UNLCKSYS, flp, flg);
 669                         break;
 670                 default:
 671                         error = EINVAL;
 672                         break;
 673                 }
 674                 if (error != 0 || flp->l_type == F_UNLCK ||
 675                     flp->l_type == F_UNLCKSYS) {
 676                         fdrop(fp, td);
 677                         break;
 678                 }
 679
 680                 /*
 681                  * Check for a race with close.
 682                  *
 683                  * The vnode is now advisory locked (or unlocked, but this case
 684                  * is not really important) as the caller requested.
 685                  * We had to drop the filedesc lock, so we need to recheck if
 686                  * the descriptor is still valid, because if it was closed
 687                  * in the meantime we need to remove advisory lock from the
 688                  * vnode - close on any descriptor leading to an advisory
 689                  * locked vnode, removes that lock.
 690                  * We will return 0 on purpose in that case, as the result of
 691                  * successful advisory lock might have been externally visible
 692                  * already. This is fine - effectively we pretend to the caller
 693                  * that the closing thread was a bit slower and that the
 694                  * advisory lock succeeded before the close.
 695                  */
 696                 error = fget_unlocked(fdp, fd, &cap_no_rights, &fp2);
 697                 if (error != 0) {
 698                         fdrop(fp, td);
 699                         break;
 700                 }
 701                 if (fp != fp2) {
 702                         flp->l_whence = SEEK_SET;
 703                         flp->l_start = 0;
 704                         flp->l_len = 0;
 705                         flp->l_type = F_UNLCK;
 706                         (void) VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader,
 707                             F_UNLCK, flp, F_POSIX);
 708                 }
 709                 fdrop(fp, td);
 710                 fdrop(fp2, td);
 711                 break;
 712
 713         case F_GETLK:
 714                 error = fget_unlocked(fdp, fd, &cap_flock_rights, &fp);
 715                 if (error != 0)
 716                         break;
 717                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
 718                         error = EBADF;
 719                         fdrop(fp, td);
 720                         break;
 721                 }
 722                 flp = (struct flock *)arg;
 723                 if (flp->l_type != F_RDLCK && flp->l_type != F_WRLCK &&
 724                     flp->l_type != F_UNLCK) {
 725                         error = EINVAL;
 726                         fdrop(fp, td);
 727                         break;
 728                 }
 729                 if (flp->l_whence == SEEK_CUR) {
 730                         foffset = foffset_get(fp);
 731                         if ((flp->l_start > 0 &&
 732                             foffset > OFF_MAX - flp->l_start) ||
 733                             (flp->l_start < 0 &&
 734                             foffset < OFF_MIN - flp->l_start)) {
 735                                 error = EOVERFLOW;
 736                                 fdrop(fp, td);
 737                                 break;
 738                         }
 739                         flp->l_start += foffset;
 740                 }
 741                 vp = fp->f_vnode;
 742                 error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_GETLK, flp,
 743                     F_POSIX);
 744                 fdrop(fp, td);
 745                 break;
 746
 747         case F_ADD_SEALS:
 748                 error = fget_unlocked(fdp, fd, &cap_no_rights, &fp);
 749                 if (error != 0)
 750                         break;
 751                 error = fo_add_seals(fp, arg);
 752                 fdrop(fp, td);
 753                 break;
 754
 755         case F_GET_SEALS:
 756                 error = fget_unlocked(fdp, fd, &cap_no_rights, &fp);
 757                 if (error != 0)
 758                         break;
 759                 if (fo_get_seals(fp, &seals) == 0)
 760                         td->td_retval[0] = seals;
 761                 else
 762                         error = EINVAL;
 763                 fdrop(fp, td);
 764                 break;
 765
 766         case F_RDAHEAD:
 767                 arg = arg ? 128 * 1024: 0;
 768                 /* FALLTHROUGH */
 769         case F_READAHEAD:
 770                 error = fget_unlocked(fdp, fd, &cap_no_rights, &fp);
 771                 if (error != 0)
 772                         break;
 773                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
 774                         fdrop(fp, td);
 775                         error = EBADF;
 776                         break;
 777                 }
 778                 vp = fp->f_vnode;
 779                 if (vp->v_type != VREG) {
 780                         fdrop(fp, td);
 781                         error = ENOTTY;
 782                         break;
 783                 }
 784
 785                 /*
 786                  * Exclusive lock synchronizes against f_seqcount reads and
 787                  * writes in sequential_heuristic().
 788                  */
 789                 error = vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE);
 790                 if (error != 0) {
 791                         fdrop(fp, td);
 792                         break;
 793                 }
 794                 if (arg >= 0) {
 795                         bsize = fp->f_vnode->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
 796                         arg = MIN(arg, INT_MAX - bsize + 1);
 797                         fp->f_seqcount[UIO_READ] = MIN(IO_SEQMAX,
 798                             (arg + bsize - 1) / bsize);
 799                         atomic_set_int(&fp->f_flag, FRDAHEAD);
 800                 } else {
 801                         atomic_clear_int(&fp->f_flag, FRDAHEAD);
 802                 }
 803                 VOP_UNLOCK(vp);
 804                 fdrop(fp, td);
 805                 break;
 806
 807         case F_ISUNIONSTACK:
 808                 /*
 809                  * Check if the vnode is part of a union stack (either the
 810                  * "union" flag from mount(2) or unionfs).
 811                  *
 812                  * Prior to introduction of this op libc's readdir would call
 813                  * fstatfs(2), in effect unnecessarily copying kilobytes of
 814                  * data just to check fs name and a mount flag.
 815                  *
 816                  * Fixing the code to handle everything in the kernel instead
 817                  * is a non-trivial endeavor and has low priority, thus this
 818                  * horrible kludge facilitates the current behavior in a much
 819                  * cheaper manner until someone(tm) sorts this out.
 820                  */
 821                 error = fget_unlocked(fdp, fd, &cap_no_rights, &fp);
 822                 if (error != 0)
 823                         break;
 824                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
 825                         fdrop(fp, td);
 826                         error = EBADF;
 827                         break;
 828                 }
 829                 vp = fp->f_vnode;
 830                 /*
 831                  * Since we don't prevent dooming the vnode even non-null mp
 832                  * found can become immediately stale. This is tolerable since
 833                  * mount points are type-stable (providing safe memory access)
 834                  * and any vfs op on this vnode going forward will return an
 835                  * error (meaning return value in this case is meaningless).
 836                  */
 837                 mp = atomic_load_ptr(&vp->v_mount);
 838                 if (__predict_false(mp == NULL)) {
 839                         fdrop(fp, td);
 840                         error = EBADF;
 841                         break;
 842                 }
 843                 td->td_retval[0] = 0;
 844                 if (mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNIONFS ||
 845                     mp->mnt_flag & MNT_UNION)
 846                         td->td_retval[0] = 1;
 847                 fdrop(fp, td);
 848                 break;
 849
 850         default:
 851                 error = EINVAL;
 852                 break;
 853         }
 854         return (error);
 855 }
 856
 857 static int
 858 getmaxfd(struct thread *td)
 859 {
 860
 861         return (min((int)lim_cur(td, RLIMIT_NOFILE), maxfilesperproc));
 862 }
 863
 864 /*
 865  * Common code for dup, dup2, fcntl(F_DUPFD) and fcntl(F_DUP2FD).
 866  */
 867 int
 868 kern_dup(struct thread *td, u_int mode, int flags, int old, int new)
 869 {
 870         struct filedesc *fdp;
 871         struct filedescent *oldfde, *newfde;
 872         struct proc *p;
 873         struct file *delfp, *oldfp;
 874         u_long *oioctls, *nioctls;
 875         int error, maxfd;
 876
 877         p = td->td_proc;
 878         fdp = p->p_fd;
 879         oioctls = NULL;
 880
 881         MPASS((flags & ~(FDDUP_FLAG_CLOEXEC)) == 0);
 882         MPASS(mode < FDDUP_LASTMODE);
 883
 884         AUDIT_ARG_FD(old);
 885         /* XXXRW: if (flags & FDDUP_FIXED) AUDIT_ARG_FD2(new); */
 886
 887         /*
 888          * Verify we have a valid descriptor to dup from and possibly to
 889          * dup to. Unlike dup() and dup2(), fcntl()'s F_DUPFD should
 890          * return EINVAL when the new descriptor is out of bounds.
 891          */
 892         if (old < 0)
 893                 return (EBADF);
 894         if (new < 0)
 895                 return (mode == FDDUP_FCNTL ? EINVAL : EBADF);
 896         maxfd = getmaxfd(td);
 897         if (new >= maxfd)
 898                 return (mode == FDDUP_FCNTL ? EINVAL : EBADF);
 899
 900         error = EBADF;
 901         FILEDESC_XLOCK(fdp);
 902         if (fget_locked(fdp, old) == NULL)
 903                 goto unlock;
 904         if ((mode == FDDUP_FIXED || mode == FDDUP_MUSTREPLACE) && old == new) {
 905                 td->td_retval[0] = new;
 906                 if (flags & FDDUP_FLAG_CLOEXEC)
 907                         fdp->fd_ofiles[new].fde_flags |= UF_EXCLOSE;
 908                 error = 0;
 909                 goto unlock;
 910         }
 911
 912         oldfde = &fdp->fd_ofiles[old];
 913         oldfp = oldfde->fde_file;
 914         if (!fhold(oldfp))
 915                 goto unlock;
 916
 917         /*
 918          * If the caller specified a file descriptor, make sure the file
 919          * table is large enough to hold it, and grab it.  Otherwise, just
 920          * allocate a new descriptor the usual way.
 921          */
 922         switch (mode) {
 923         case FDDUP_NORMAL:
 924         case FDDUP_FCNTL:
 925                 if ((error = fdalloc(td, new, &new)) != 0) {
 926                         fdrop(oldfp, td);
 927                         goto unlock;
 928                 }
 929                 break;
 930         case FDDUP_MUSTREPLACE:
 931                 /* Target file descriptor must exist. */
 932                 if (fget_locked(fdp, new) == NULL) {
 933                         fdrop(oldfp, td);
 934                         goto unlock;
 935                 }
 936                 break;
 937         case FDDUP_FIXED:
 938                 if (new >= fdp->fd_nfiles) {
 939                         /*
 940                          * The resource limits are here instead of e.g.
 941                          * fdalloc(), because the file descriptor table may be
 942                          * shared between processes, so we can't really use
 943                          * racct_add()/racct_sub().  Instead of counting the
 944                          * number of actually allocated descriptors, just put
 945                          * the limit on the size of the file descriptor table.
 946                          */
 947 #ifdef RACCT
 948                         if (RACCT_ENABLED()) {
 949                                 error = racct_set_unlocked(p, RACCT_NOFILE, new + 1);
 950                                 if (error != 0) {
 951                                         error = EMFILE;
 952                                         fdrop(oldfp, td);
 953                                         goto unlock;
 954                                 }
 955                         }
 956 #endif
 957                         fdgrowtable_exp(fdp, new + 1);
 958                 }
 959                 if (!fdisused(fdp, new))
 960                         fdused(fdp, new);
 961                 break;
 962         default:
 963                 KASSERT(0, ("%s unsupported mode %d", __func__, mode));
 964         }
 965
 966         KASSERT(old != new, ("new fd is same as old"));
 967
 968         /* Refetch oldfde because the table may have grown and old one freed. */
 969         oldfde = &fdp->fd_ofiles[old];
 970         KASSERT(oldfp == oldfde->fde_file,
 971             ("fdt_ofiles shift from growth observed at fd %d",
 972             old));
 973
 974         newfde = &fdp->fd_ofiles[new];
 975         delfp = newfde->fde_file;
 976
 977         nioctls = filecaps_copy_prep(&oldfde->fde_caps);
 978
 979         /*
 980          * Duplicate the source descriptor.
 981          */
 982 #ifdef CAPABILITIES
 983         seqc_write_begin(&newfde->fde_seqc);
 984 #endif
 985         oioctls = filecaps_free_prep(&newfde->fde_caps);
 986         memcpy(newfde, oldfde, fde_change_size);
 987         filecaps_copy_finish(&oldfde->fde_caps, &newfde->fde_caps,
 988             nioctls);
 989         if ((flags & FDDUP_FLAG_CLOEXEC) != 0)
 990                 newfde->fde_flags = oldfde->fde_flags | UF_EXCLOSE;
 991         else
 992                 newfde->fde_flags = oldfde->fde_flags & ~UF_EXCLOSE;
 993 #ifdef CAPABILITIES
 994         seqc_write_end(&newfde->fde_seqc);
 995 #endif
 996         td->td_retval[0] = new;
 997
 998         error = 0;
 999
1000         if (delfp != NULL) {
1001                 (void) closefp(fdp, new, delfp, td, true);
1002                 FILEDESC_UNLOCK_ASSERT(fdp);
1003         } else {
1004 unlock:
1005                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1006         }
1007
1008         filecaps_free_finish(oioctls);
1009         return (error);
1010 }
1011
1012 static void
1013 sigiofree(struct sigio *sigio)
1014 {
1015         crfree(sigio->sio_ucred);
1016         free(sigio, M_SIGIO);
1017 }
1018
1019 static struct sigio *
1020 funsetown_locked(struct sigio *sigio)
1021 {
1022         struct proc *p;
1023         struct pgrp *pg;
1024
1025         SIGIO_ASSERT_LOCKED();
1026
1027         if (sigio == NULL)
1028                 return (NULL);
1029         *(sigio->sio_myref) = NULL;
1030         if (sigio->sio_pgid < 0) {
1031                 pg = sigio->sio_pgrp;
1032                 PGRP_LOCK(pg);
1033                 SLIST_REMOVE(&sigio->sio_pgrp->pg_sigiolst, sigio,
1034                     sigio, sio_pgsigio);
1035                 PGRP_UNLOCK(pg);
1036         } else {
1037                 p = sigio->sio_proc;
1038                 PROC_LOCK(p);
1039                 SLIST_REMOVE(&sigio->sio_proc->p_sigiolst, sigio,
1040                     sigio, sio_pgsigio);
1041                 PROC_UNLOCK(p);
1042         }
1043         return (sigio);
1044 }
1045
1046 /*
1047  * If sigio is on the list associated with a process or process group,
1048  * disable signalling from the device, remove sigio from the list and
1049  * free sigio.
1050  */
1051 void
1052 funsetown(struct sigio **sigiop)
1053 {
1054         struct sigio *sigio;
1055
1056         /* Racy check, consumers must provide synchronization. */
1057         if (*sigiop == NULL)
1058                 return;
1059
1060         SIGIO_LOCK();
1061         sigio = funsetown_locked(*sigiop);
1062         SIGIO_UNLOCK();
1063         if (sigio != NULL)
1064                 sigiofree(sigio);
1065 }
1066
1067 /*
1068  * Free a list of sigio structures.  The caller must ensure that new sigio
1069  * structures cannot be added after this point.  For process groups this is
1070  * guaranteed using the proctree lock; for processes, the P_WEXIT flag serves
1071  * as an interlock.
1072  */
1073 void
1074 funsetownlst(struct sigiolst *sigiolst)
1075 {
1076         struct proc *p;
1077         struct pgrp *pg;
1078         struct sigio *sigio, *tmp;
1079
1080         /* Racy check. */
1081         sigio = SLIST_FIRST(sigiolst);
1082         if (sigio == NULL)
1083                 return;
1084
1085         p = NULL;
1086         pg = NULL;
1087
1088         SIGIO_LOCK();
1089         sigio = SLIST_FIRST(sigiolst);
1090         if (sigio == NULL) {
1091                 SIGIO_UNLOCK();
1092                 return;
1093         }
1094
1095         /*
1096          * Every entry of the list should belong to a single proc or pgrp.
1097          */
1098         if (sigio->sio_pgid < 0) {
1099                 pg = sigio->sio_pgrp;
1100                 sx_assert(&proctree_lock, SX_XLOCKED);
1101                 PGRP_LOCK(pg);
1102         } else /* if (sigio->sio_pgid > 0) */ {
1103                 p = sigio->sio_proc;
1104                 PROC_LOCK(p);
1105                 KASSERT((p->p_flag & P_WEXIT) != 0,
1106                     ("%s: process %p is not exiting", __func__, p));
1107         }
1108
1109         SLIST_FOREACH(sigio, sigiolst, sio_pgsigio) {
1110                 *sigio->sio_myref = NULL;
1111                 if (pg != NULL) {
1112                         KASSERT(sigio->sio_pgid < 0,
1113                             ("Proc sigio in pgrp sigio list"));
1114                         KASSERT(sigio->sio_pgrp == pg,
1115                             ("Bogus pgrp in sigio list"));
1116                 } else /* if (p != NULL) */ {
1117                         KASSERT(sigio->sio_pgid > 0,
1118                             ("Pgrp sigio in proc sigio list"));
1119                         KASSERT(sigio->sio_proc == p,
1120                             ("Bogus proc in sigio list"));
1121                 }
1122         }
1123
1124         if (pg != NULL)
1125                 PGRP_UNLOCK(pg);
1126         else
1127                 PROC_UNLOCK(p);
1128         SIGIO_UNLOCK();
1129
1130         SLIST_FOREACH_SAFE(sigio, sigiolst, sio_pgsigio, tmp)
1131                 sigiofree(sigio);
1132 }
1133
1134 /*
1135  * This is common code for FIOSETOWN ioctl called by fcntl(fd, F_SETOWN, arg).
1136  *
1137  * After permission checking, add a sigio structure to the sigio list for
1138  * the process or process group.
1139  */
1140 int
1141 fsetown(pid_t pgid, struct sigio **sigiop)
1142 {
1143         struct proc *proc;
1144         struct pgrp *pgrp;
1145         struct sigio *osigio, *sigio;
1146         int ret;
1147
1148         if (pgid == 0) {
1149                 funsetown(sigiop);
1150                 return (0);
1151         }
1152
1153         ret = 0;
1154
1155         sigio = malloc(sizeof(struct sigio), M_SIGIO, M_WAITOK);
1156         sigio->sio_pgid = pgid;
1157         sigio->sio_ucred = crhold(curthread->td_ucred);
1158         sigio->sio_myref = sigiop;
1159
1160         sx_slock(&proctree_lock);
1161         SIGIO_LOCK();
1162         osigio = funsetown_locked(*sigiop);
1163         if (pgid > 0) {
1164                 proc = pfind(pgid);
1165                 if (proc == NULL) {
1166                         ret = ESRCH;
1167                         goto fail;
1168                 }
1169
1170                 /*
1171                  * Policy - Don't allow a process to FSETOWN a process
1172                  * in another session.
1173                  *
1174                  * Remove this test to allow maximum flexibility or
1175                  * restrict FSETOWN to the current process or process
1176                  * group for maximum safety.
1177                  */
1178                 if (proc->p_session != curthread->td_proc->p_session) {
1179                         PROC_UNLOCK(proc);
1180                         ret = EPERM;
1181                         goto fail;
1182                 }
1183
1184                 sigio->sio_proc = proc;
1185                 SLIST_INSERT_HEAD(&proc->p_sigiolst, sigio, sio_pgsigio);
1186                 PROC_UNLOCK(proc);
1187         } else /* if (pgid < 0) */ {
1188                 pgrp = pgfind(-pgid);
1189                 if (pgrp == NULL) {
1190                         ret = ESRCH;
1191                         goto fail;
1192                 }
1193
1194                 /*
1195                  * Policy - Don't allow a process to FSETOWN a process
1196                  * in another session.
1197                  *
1198                  * Remove this test to allow maximum flexibility or
1199                  * restrict FSETOWN to the current process or process
1200                  * group for maximum safety.
1201                  */
1202                 if (pgrp->pg_session != curthread->td_proc->p_session) {
1203                         PGRP_UNLOCK(pgrp);
1204                         ret = EPERM;
1205                         goto fail;
1206                 }
1207
1208                 SLIST_INSERT_HEAD(&pgrp->pg_sigiolst, sigio, sio_pgsigio);
1209                 sigio->sio_pgrp = pgrp;
1210                 PGRP_UNLOCK(pgrp);
1211         }
1212         sx_sunlock(&proctree_lock);
1213         *sigiop = sigio;
1214         SIGIO_UNLOCK();
1215         if (osigio != NULL)
1216                 sigiofree(osigio);
1217         return (0);
1218
1219 fail:
1220         SIGIO_UNLOCK();
1221         sx_sunlock(&proctree_lock);
1222         sigiofree(sigio);
1223         if (osigio != NULL)
1224                 sigiofree(osigio);
1225         return (ret);
1226 }
1227
1228 /*
1229  * This is common code for FIOGETOWN ioctl called by fcntl(fd, F_GETOWN, arg).
1230  */
1231 pid_t
1232 fgetown(struct sigio **sigiop)
1233 {
1234         pid_t pgid;
1235
1236         SIGIO_LOCK();
1237         pgid = (*sigiop != NULL) ? (*sigiop)->sio_pgid : 0;
1238         SIGIO_UNLOCK();
1239         return (pgid);
1240 }
1241
1242 static int
1243 closefp_impl(struct filedesc *fdp, int fd, struct file *fp, struct thread *td)
1244 {
1245         int error;
1246
1247         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1248
1249         /*
1250          * We now hold the fp reference that used to be owned by the
1251          * descriptor array.  We have to unlock the FILEDESC *AFTER*
1252          * knote_fdclose to prevent a race of the fd getting opened, a knote
1253          * added, and deleteing a knote for the new fd.
1254          */
1255         if (__predict_false(!TAILQ_EMPTY(&fdp->fd_kqlist)))
1256                 knote_fdclose(td, fd);
1257
1258         /*
1259          * We need to notify mqueue if the object is of type mqueue.
1260          */
1261         if (__predict_false(fp->f_type == DTYPE_MQUEUE))
1262                 mq_fdclose(td, fd, fp);
1263         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1264
1265         error = closef(fp, td);
1266
1267         /*
1268          * All paths leading up to closefp() will have already removed or
1269          * replaced the fd in the filedesc table, so a restart would not
1270          * operate on the same file.
1271          */
1272         if (error == ERESTART)
1273                 error = EINTR;
1274
1275         return (error);
1276 }
1277
1278 static int
1279 closefp_hl(struct filedesc *fdp, int fd, struct file *fp, struct thread *td,
1280     bool holdleaders)
1281 {
1282         int error;
1283
1284         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1285
1286         if (holdleaders) {
1287                 if (td->td_proc->p_fdtol != NULL) {
1288                         /*
1289                          * Ask fdfree() to sleep to ensure that all relevant
1290                          * process leaders can be traversed in closef().
1291                          */
1292                         fdp->fd_holdleaderscount++;
1293                 } else {
1294                         holdleaders = false;
1295                 }
1296         }
1297
1298         error = closefp_impl(fdp, fd, fp, td);
1299         if (holdleaders) {
1300                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
1301                 fdp->fd_holdleaderscount--;
1302                 if (fdp->fd_holdleaderscount == 0 &&
1303                     fdp->fd_holdleaderswakeup != 0) {
1304                         fdp->fd_holdleaderswakeup = 0;
1305                         wakeup(&fdp->fd_holdleaderscount);
1306                 }
1307                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1308         }
1309         return (error);
1310 }
1311
1312 static int
1313 closefp(struct filedesc *fdp, int fd, struct file *fp, struct thread *td,
1314     bool holdleaders)
1315 {
1316
1317         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1318
1319         if (__predict_false(td->td_proc->p_fdtol != NULL)) {
1320                 return (closefp_hl(fdp, fd, fp, td, holdleaders));
1321         } else {
1322                 return (closefp_impl(fdp, fd, fp, td));
1323         }
1324 }
1325
1326 /*
1327  * Close a file descriptor.
1328  */
1329 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1330 struct close_args {
1331         int     fd;
1332 };
1333 #endif
1334 /* ARGSUSED */
1335 int
1336 sys_close(struct thread *td, struct close_args *uap)
1337 {
1338
1339         return (kern_close(td, uap->fd));
1340 }
1341
1342 int
1343 kern_close(struct thread *td, int fd)
1344 {
1345         struct filedesc *fdp;
1346         struct file *fp;
1347
1348         fdp = td->td_proc->p_fd;
1349
1350         AUDIT_SYSCLOSE(td, fd);
1351
1352         FILEDESC_XLOCK(fdp);
1353         if ((fp = fget_locked(fdp, fd)) == NULL) {
1354                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1355                 return (EBADF);
1356         }
1357         fdfree(fdp, fd);
1358
1359         /* closefp() drops the FILEDESC lock for us. */
1360         return (closefp(fdp, fd, fp, td, true));
1361 }
1362
1363 int
1364 kern_close_range(struct thread *td, u_int lowfd, u_int highfd)
1365 {
1366         struct filedesc *fdp;
1367         int fd, ret, lastfile;
1368
1369         ret = 0;
1370         fdp = td->td_proc->p_fd;
1371         FILEDESC_SLOCK(fdp);
1372
1373         /*
1374          * Check this prior to clamping; closefrom(3) with only fd 0, 1, and 2
1375          * open should not be a usage error.  From a close_range() perspective,
1376          * close_range(3, ~0U, 0) in the same scenario should also likely not
1377          * be a usage error as all fd above 3 are in-fact already closed.
1378          */
1379         if (highfd < lowfd) {
1380                 ret = EINVAL;
1381                 goto out;
1382         }
1383
1384         /*
1385          * If lastfile == -1, we're dealing with either a fresh file
1386          * table or one in which every fd has been closed.  Just return
1387          * successful; there's nothing left to do.
1388          */
1389         lastfile = fdlastfile(fdp);
1390         if (lastfile == -1)
1391                 goto out;
1392         /* Clamped to [lowfd, lastfile] */
1393         highfd = MIN(highfd, lastfile);
1394         for (fd = lowfd; fd <= highfd; fd++) {
1395                 if (fdp->fd_ofiles[fd].fde_file != NULL) {
1396                         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
1397                         (void)kern_close(td, fd);
1398                         FILEDESC_SLOCK(fdp);
1399                 }
1400         }
1401 out:
1402         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
1403         return (ret);
1404 }
1405
1406 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1407 struct close_range_args {
1408         u_int   lowfd;
1409         u_int   highfd;
1410         int     flags;
1411 };
1412 #endif
1413 int
1414 sys_close_range(struct thread *td, struct close_range_args *uap)
1415 {
1416
1417         /* No flags currently defined */
1418         if (uap->flags != 0)
1419                 return (EINVAL);
1420         return (kern_close_range(td, uap->lowfd, uap->highfd));
1421 }
1422
1423 #ifdef COMPAT_FREEBSD12
1424 /*
1425  * Close open file descriptors.
1426  */
1427 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1428 struct freebsd12_closefrom_args {
1429         int     lowfd;
1430 };
1431 #endif
1432 /* ARGSUSED */
1433 int
1434 freebsd12_closefrom(struct thread *td, struct freebsd12_closefrom_args *uap)
1435 {
1436         u_int lowfd;
1437
1438         AUDIT_ARG_FD(uap->lowfd);
1439
1440         /*
1441          * Treat negative starting file descriptor values identical to
1442          * closefrom(0) which closes all files.
1443          */
1444         lowfd = MAX(0, uap->lowfd);
1445         return (kern_close_range(td, lowfd, ~0U));
1446 }
1447 #endif  /* COMPAT_FREEBSD12 */
1448
1449 #if defined(COMPAT_43)
1450 /*
1451  * Return status information about a file descriptor.
1452  */
1453 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1454 struct ofstat_args {
1455         int     fd;
1456         struct  ostat *sb;
1457 };
1458 #endif
1459 /* ARGSUSED */
1460 int
1461 ofstat(struct thread *td, struct ofstat_args *uap)
1462 {
1463         struct ostat oub;
1464         struct stat ub;
1465         int error;
1466
1467         error = kern_fstat(td, uap->fd, &ub);
1468         if (error == 0) {
1469                 cvtstat(&ub, &oub);
1470                 error = copyout(&oub, uap->sb, sizeof(oub));
1471         }
1472         return (error);
1473 }
1474 #endif /* COMPAT_43 */
1475
1476 #if defined(COMPAT_FREEBSD11)
1477 int
1478 freebsd11_fstat(struct thread *td, struct freebsd11_fstat_args *uap)
1479 {
1480         struct stat sb;
1481         struct freebsd11_stat osb;
1482         int error;
1483
1484         error = kern_fstat(td, uap->fd, &sb);
1485         if (error != 0)
1486                 return (error);
1487         error = freebsd11_cvtstat(&sb, &osb);
1488         if (error == 0)
1489                 error = copyout(&osb, uap->sb, sizeof(osb));
1490         return (error);
1491 }
1492 #endif  /* COMPAT_FREEBSD11 */
1493
1494 /*
1495  * Return status information about a file descriptor.
1496  */
1497 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1498 struct fstat_args {
1499         int     fd;
1500         struct  stat *sb;
1501 };
1502 #endif
1503 /* ARGSUSED */
1504 int
1505 sys_fstat(struct thread *td, struct fstat_args *uap)
1506 {
1507         struct stat ub;
1508         int error;
1509
1510         error = kern_fstat(td, uap->fd, &ub);
1511         if (error == 0)
1512                 error = copyout(&ub, uap->sb, sizeof(ub));
1513         return (error);
1514 }
1515
1516 int
1517 kern_fstat(struct thread *td, int fd, struct stat *sbp)
1518 {
1519         struct file *fp;
1520         int error;
1521
1522         AUDIT_ARG_FD(fd);
1523
1524         error = fget(td, fd, &cap_fstat_rights, &fp);
1525         if (__predict_false(error != 0))
1526                 return (error);
1527
1528         AUDIT_ARG_FILE(td->td_proc, fp);
1529
1530         error = fo_stat(fp, sbp, td->td_ucred, td);
1531         fdrop(fp, td);
1532 #ifdef __STAT_TIME_T_EXT
1533         sbp->st_atim_ext = 0;
1534         sbp->st_mtim_ext = 0;
1535         sbp->st_ctim_ext = 0;
1536         sbp->st_btim_ext = 0;
1537 #endif
1538 #ifdef KTRACE
1539         if (KTRPOINT(td, KTR_STRUCT))
1540                 ktrstat_error(sbp, error);
1541 #endif
1542         return (error);
1543 }
1544
1545 #if defined(COMPAT_FREEBSD11)
1546 /*
1547  * Return status information about a file descriptor.
1548  */
1549 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1550 struct freebsd11_nfstat_args {
1551         int     fd;
1552         struct  nstat *sb;
1553 };
1554 #endif
1555 /* ARGSUSED */
1556 int
1557 freebsd11_nfstat(struct thread *td, struct freebsd11_nfstat_args *uap)
1558 {
1559         struct nstat nub;
1560         struct stat ub;
1561         int error;
1562
1563         error = kern_fstat(td, uap->fd, &ub);
1564         if (error == 0) {
1565                 freebsd11_cvtnstat(&ub, &nub);
1566                 error = copyout(&nub, uap->sb, sizeof(nub));
1567         }
1568         return (error);
1569 }
1570 #endif /* COMPAT_FREEBSD11 */
1571
1572 /*
1573  * Return pathconf information about a file descriptor.
1574  */
1575 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1576 struct fpathconf_args {
1577         int     fd;
1578         int     name;
1579 };
1580 #endif
1581 /* ARGSUSED */
1582 int
1583 sys_fpathconf(struct thread *td, struct fpathconf_args *uap)
1584 {
1585         long value;
1586         int error;
1587
1588         error = kern_fpathconf(td, uap->fd, uap->name, &value);
1589         if (error == 0)
1590                 td->td_retval[0] = value;
1591         return (error);
1592 }
1593
1594 int
1595 kern_fpathconf(struct thread *td, int fd, int name, long *valuep)
1596 {
1597         struct file *fp;
1598         struct vnode *vp;
1599         int error;
1600
1601         error = fget(td, fd, &cap_fpathconf_rights, &fp);
1602         if (error != 0)
1603                 return (error);
1604
1605         if (name == _PC_ASYNC_IO) {
1606                 *valuep = _POSIX_ASYNCHRONOUS_IO;
1607                 goto out;
1608         }
1609         vp = fp->f_vnode;
1610         if (vp != NULL) {
1611                 vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1612                 error = VOP_PATHCONF(vp, name, valuep);
1613                 VOP_UNLOCK(vp);
1614         } else if (fp->f_type == DTYPE_PIPE || fp->f_type == DTYPE_SOCKET) {
1615                 if (name != _PC_PIPE_BUF) {
1616                         error = EINVAL;
1617                 } else {
1618                         *valuep = PIPE_BUF;
1619                         error = 0;
1620                 }
1621         } else {
1622                 error = EOPNOTSUPP;
1623         }
1624 out:
1625         fdrop(fp, td);
1626         return (error);
1627 }
1628
1629 /*
1630  * Copy filecaps structure allocating memory for ioctls array if needed.
1631  *
1632  * The last parameter indicates whether the fdtable is locked. If it is not and
1633  * ioctls are encountered, copying fails and the caller must lock the table.
1634  *
1635  * Note that if the table was not locked, the caller has to check the relevant
1636  * sequence counter to determine whether the operation was successful.
1637  */
1638 bool
1639 filecaps_copy(const struct filecaps *src, struct filecaps *dst, bool locked)
1640 {
1641         size_t size;
1642
1643         if (src->fc_ioctls != NULL && !locked)
1644                 return (false);
1645         memcpy(dst, src, sizeof(*src));
1646         if (src->fc_ioctls == NULL)
1647                 return (true);
1648
1649         KASSERT(src->fc_nioctls > 0,
1650             ("fc_ioctls != NULL, but fc_nioctls=%hd", src->fc_nioctls));
1651
1652         size = sizeof(src->fc_ioctls[0]) * src->fc_nioctls;
1653         dst->fc_ioctls = malloc(size, M_FILECAPS, M_WAITOK);
1654         memcpy(dst->fc_ioctls, src->fc_ioctls, size);
1655         return (true);
1656 }
1657
1658 static u_long *
1659 filecaps_copy_prep(const struct filecaps *src)
1660 {
1661         u_long *ioctls;
1662         size_t size;
1663
1664         if (__predict_true(src->fc_ioctls == NULL))
1665                 return (NULL);
1666
1667         KASSERT(src->fc_nioctls > 0,
1668             ("fc_ioctls != NULL, but fc_nioctls=%hd", src->fc_nioctls));
1669
1670         size = sizeof(src->fc_ioctls[0]) * src->fc_nioctls;
1671         ioctls = malloc(size, M_FILECAPS, M_WAITOK);
1672         return (ioctls);
1673 }
1674
1675 static void
1676 filecaps_copy_finish(const struct filecaps *src, struct filecaps *dst,
1677     u_long *ioctls)
1678 {
1679         size_t size;
1680
1681         *dst = *src;
1682         if (__predict_true(src->fc_ioctls == NULL)) {
1683                 MPASS(ioctls == NULL);
1684                 return;
1685         }
1686
1687         size = sizeof(src->fc_ioctls[0]) * src->fc_nioctls;
1688         dst->fc_ioctls = ioctls;
1689         bcopy(src->fc_ioctls, dst->fc_ioctls, size);
1690 }
1691
1692 /*
1693  * Move filecaps structure to the new place and clear the old place.
1694  */
1695 void
1696 filecaps_move(struct filecaps *src, struct filecaps *dst)
1697 {
1698
1699         *dst = *src;
1700         bzero(src, sizeof(*src));
1701 }
1702
1703 /*
1704  * Fill the given filecaps structure with full rights.
1705  */
1706 static void
1707 filecaps_fill(struct filecaps *fcaps)
1708 {
1709
1710         CAP_ALL(&fcaps->fc_rights);
1711         fcaps->fc_ioctls = NULL;
1712         fcaps->fc_nioctls = -1;
1713         fcaps->fc_fcntls = CAP_FCNTL_ALL;
1714 }
1715
1716 /*
1717  * Free memory allocated within filecaps structure.
1718  */
1719 void
1720 filecaps_free(struct filecaps *fcaps)
1721 {
1722
1723         free(fcaps->fc_ioctls, M_FILECAPS);
1724         bzero(fcaps, sizeof(*fcaps));
1725 }
1726
1727 static u_long *
1728 filecaps_free_prep(struct filecaps *fcaps)
1729 {
1730         u_long *ioctls;
1731
1732         ioctls = fcaps->fc_ioctls;
1733         bzero(fcaps, sizeof(*fcaps));
1734         return (ioctls);
1735 }
1736
1737 static void
1738 filecaps_free_finish(u_long *ioctls)
1739 {
1740
1741         free(ioctls, M_FILECAPS);
1742 }
1743
1744 /*
1745  * Validate the given filecaps structure.
1746  */
1747 static void
1748 filecaps_validate(const struct filecaps *fcaps, const char *func)
1749 {
1750
1751         KASSERT(cap_rights_is_valid(&fcaps->fc_rights),
1752             ("%s: invalid rights", func));
1753         KASSERT((fcaps->fc_fcntls & ~CAP_FCNTL_ALL) == 0,
1754             ("%s: invalid fcntls", func));
1755         KASSERT(fcaps->fc_fcntls == 0 ||
1756             cap_rights_is_set(&fcaps->fc_rights, CAP_FCNTL),
1757             ("%s: fcntls without CAP_FCNTL", func));
1758         KASSERT(fcaps->fc_ioctls != NULL ? fcaps->fc_nioctls > 0 :
1759             (fcaps->fc_nioctls == -1 || fcaps->fc_nioctls == 0),
1760             ("%s: invalid ioctls", func));
1761         KASSERT(fcaps->fc_nioctls == 0 ||
1762             cap_rights_is_set(&fcaps->fc_rights, CAP_IOCTL),
1763             ("%s: ioctls without CAP_IOCTL", func));
1764 }
1765
1766 static void
1767 fdgrowtable_exp(struct filedesc *fdp, int nfd)
1768 {
1769         int nfd1;
1770
1771         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1772
1773         nfd1 = fdp->fd_nfiles * 2;
1774         if (nfd1 < nfd)
1775                 nfd1 = nfd;
1776         fdgrowtable(fdp, nfd1);
1777 }
1778
1779 /*
1780  * Grow the file table to accommodate (at least) nfd descriptors.
1781  */
1782 static void
1783 fdgrowtable(struct filedesc *fdp, int nfd)
1784 {
1785         struct filedesc0 *fdp0;
1786         struct freetable *ft;
1787         struct fdescenttbl *ntable;
1788         struct fdescenttbl *otable;
1789         int nnfiles, onfiles;
1790         NDSLOTTYPE *nmap, *omap;
1791
1792         KASSERT(fdp->fd_nfiles > 0, ("zero-length file table"));
1793
1794         /* save old values */
1795         onfiles = fdp->fd_nfiles;
1796         otable = fdp->fd_files;
1797         omap = fdp->fd_map;
1798
1799         /* compute the size of the new table */
1800         nnfiles = NDSLOTS(nfd) * NDENTRIES; /* round up */
1801         if (nnfiles <= onfiles)
1802                 /* the table is already large enough */
1803                 return;
1804
1805         /*
1806          * Allocate a new table.  We need enough space for the number of
1807          * entries, file entries themselves and the struct freetable we will use
1808          * when we decommission the table and place it on the freelist.
1809          * We place the struct freetable in the middle so we don't have
1810          * to worry about padding.
1811          */
1812         ntable = malloc(offsetof(struct fdescenttbl, fdt_ofiles) +
1813             nnfiles * sizeof(ntable->fdt_ofiles[0]) +
1814             sizeof(struct freetable),
1815             M_FILEDESC, M_ZERO | M_WAITOK);
1816         /* copy the old data */
1817         ntable->fdt_nfiles = nnfiles;
1818         memcpy(ntable->fdt_ofiles, otable->fdt_ofiles,
1819             onfiles * sizeof(ntable->fdt_ofiles[0]));
1820
1821         /*
1822          * Allocate a new map only if the old is not large enough.  It will
1823          * grow at a slower rate than the table as it can map more
1824          * entries than the table can hold.
1825          */
1826         if (NDSLOTS(nnfiles) > NDSLOTS(onfiles)) {
1827                 nmap = malloc(NDSLOTS(nnfiles) * NDSLOTSIZE, M_FILEDESC,
1828                     M_ZERO | M_WAITOK);
1829                 /* copy over the old data and update the pointer */
1830                 memcpy(nmap, omap, NDSLOTS(onfiles) * sizeof(*omap));
1831                 fdp->fd_map = nmap;
1832         }
1833
1834         /*
1835          * Make sure that ntable is correctly initialized before we replace
1836          * fd_files poiner. Otherwise fget_unlocked() may see inconsistent
1837          * data.
1838          */
1839         atomic_store_rel_ptr((volatile void *)&fdp->fd_files, (uintptr_t)ntable);
1840
1841         /*
1842          * Free the old file table when not shared by other threads or processes.
1843          * The old file table is considered to be shared when either are true:
1844          * - The process has more than one thread.
1845          * - The file descriptor table has been shared via fdshare().
1846          *
1847          * When shared, the old file table will be placed on a freelist
1848          * which will be processed when the struct filedesc is released.
1849          *
1850          * Note that if onfiles == NDFILE, we're dealing with the original
1851          * static allocation contained within (struct filedesc0 *)fdp,
1852          * which must not be freed.
1853          */
1854         if (onfiles > NDFILE) {
1855                 if (curproc->p_numthreads == 1 &&
1856                     refcount_load(&fdp->fd_refcnt) == 1)
1857                         free(otable, M_FILEDESC);
1858                 else {
1859                         ft = (struct freetable *)&otable->fdt_ofiles[onfiles];
1860                         fdp0 = (struct filedesc0 *)fdp;
1861                         ft->ft_table = otable;
1862                         SLIST_INSERT_HEAD(&fdp0->fd_free, ft, ft_next);
1863                 }
1864         }
1865         /*
1866          * The map does not have the same possibility of threads still
1867          * holding references to it.  So always free it as long as it
1868          * does not reference the original static allocation.
1869          */
1870         if (NDSLOTS(onfiles) > NDSLOTS(NDFILE))
1871                 free(omap, M_FILEDESC);
1872 }
1873
1874 /*
1875  * Allocate a file descriptor for the process.
1876  */
1877 int
1878 fdalloc(struct thread *td, int minfd, int *result)
1879 {
1880         struct proc *p = td->td_proc;
1881         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1882         int fd, maxfd, allocfd;
1883 #ifdef RACCT
1884         int error;
1885 #endif
1886
1887         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1888
1889         if (fdp->fd_freefile > minfd)
1890                 minfd = fdp->fd_freefile;
1891
1892         maxfd = getmaxfd(td);
1893
1894         /*
1895          * Search the bitmap for a free descriptor starting at minfd.
1896          * If none is found, grow the file table.
1897          */
1898         fd = fd_first_free(fdp, minfd, fdp->fd_nfiles);
1899         if (__predict_false(fd >= maxfd))
1900                 return (EMFILE);
1901         if (__predict_false(fd >= fdp->fd_nfiles)) {
1902                 allocfd = min(fd * 2, maxfd);
1903 #ifdef RACCT
1904                 if (RACCT_ENABLED()) {
1905                         error = racct_set_unlocked(p, RACCT_NOFILE, allocfd);
1906                         if (error != 0)
1907                                 return (EMFILE);
1908                 }
1909 #endif
1910                 /*
1911                  * fd is already equal to first free descriptor >= minfd, so
1912                  * we only need to grow the table and we are done.
1913                  */
1914                 fdgrowtable_exp(fdp, allocfd);
1915         }
1916
1917         /*
1918          * Perform some sanity checks, then mark the file descriptor as
1919          * used and return it to the caller.
1920          */
1921         KASSERT(fd >= 0 && fd < min(maxfd, fdp->fd_nfiles),
1922             ("invalid descriptor %d", fd));
1923         KASSERT(!fdisused(fdp, fd),
1924             ("fd_first_free() returned non-free descriptor"));
1925         KASSERT(fdp->fd_ofiles[fd].fde_file == NULL,
1926             ("file descriptor isn't free"));
1927         fdused(fdp, fd);
1928         *result = fd;
1929         return (0);
1930 }
1931
1932 /*
1933  * Allocate n file descriptors for the process.
1934  */
1935 int
1936 fdallocn(struct thread *td, int minfd, int *fds, int n)
1937 {
1938         struct proc *p = td->td_proc;
1939         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1940         int i;
1941
1942         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1943
1944         for (i = 0; i < n; i++)
1945                 if (fdalloc(td, 0, &fds[i]) != 0)
1946                         break;
1947
1948         if (i < n) {
1949                 for (i--; i >= 0; i--)
1950                         fdunused(fdp, fds[i]);
1951                 return (EMFILE);
1952         }
1953
1954         return (0);
1955 }
1956
1957 /*
1958  * Create a new open file structure and allocate a file descriptor for the
1959  * process that refers to it.  We add one reference to the file for the
1960  * descriptor table and one reference for resultfp. This is to prevent us
1961  * being preempted and the entry in the descriptor table closed after we
1962  * release the FILEDESC lock.
1963  */
1964 int
1965 falloc_caps(struct thread *td, struct file **resultfp, int *resultfd, int flags,
1966     struct filecaps *fcaps)
1967 {
1968         struct file *fp;
1969         int error, fd;
1970
1971         error = falloc_noinstall(td, &fp);
1972         if (error)
1973                 return (error);         /* no reference held on error */
1974
1975         error = finstall(td, fp, &fd, flags, fcaps);
1976         if (error) {
1977                 fdrop(fp, td);          /* one reference (fp only) */
1978                 return (error);
1979         }
1980
1981         if (resultfp != NULL)
1982                 *resultfp = fp;         /* copy out result */
1983         else
1984                 fdrop(fp, td);          /* release local reference */
1985
1986         if (resultfd != NULL)
1987                 *resultfd = fd;
1988
1989         return (0);
1990 }
1991
1992 /*
1993  * Create a new open file structure without allocating a file descriptor.
1994  */
1995 int
1996 falloc_noinstall(struct thread *td, struct file **resultfp)
1997 {
1998         struct file *fp;
1999         int maxuserfiles = maxfiles - (maxfiles / 20);
2000         int openfiles_new;
2001         static struct timeval lastfail;
2002         static int curfail;
2003
2004         KASSERT(resultfp != NULL, ("%s: resultfp == NULL", __func__));
2005
2006         openfiles_new = atomic_fetchadd_int(&openfiles, 1) + 1;
2007         if ((openfiles_new >= maxuserfiles &&
2008             priv_check(td, PRIV_MAXFILES) != 0) ||
2009             openfiles_new >= maxfiles) {
2010                 atomic_subtract_int(&openfiles, 1);
2011                 if (ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
2012                         printf("kern.maxfiles limit exceeded by uid %i, (%s) "
2013                             "please see tuning(7).\n", td->td_ucred->cr_ruid, td->td_proc->p_comm);
2014                 }
2015                 return (ENFILE);
2016         }
2017         fp = uma_zalloc(file_zone, M_WAITOK);
2018         bzero(fp, sizeof(*fp));
2019         refcount_init(&fp->f_count, 1);
2020         fp->f_cred = crhold(td->td_ucred);
2021         fp->f_ops = &badfileops;
2022         *resultfp = fp;
2023         return (0);
2024 }
2025
2026 /*
2027  * Install a file in a file descriptor table.
2028  */
2029 void
2030 _finstall(struct filedesc *fdp, struct file *fp, int fd, int flags,
2031     struct filecaps *fcaps)
2032 {
2033         struct filedescent *fde;
2034
2035         MPASS(fp != NULL);
2036         if (fcaps != NULL)
2037                 filecaps_validate(fcaps, __func__);
2038         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
2039
2040         fde = &fdp->fd_ofiles[fd];
2041 #ifdef CAPABILITIES
2042         seqc_write_begin(&fde->fde_seqc);
2043 #endif
2044         fde->fde_file = fp;
2045         fde->fde_flags = (flags & O_CLOEXEC) != 0 ? UF_EXCLOSE : 0;
2046         if (fcaps != NULL)
2047                 filecaps_move(fcaps, &fde->fde_caps);
2048         else
2049                 filecaps_fill(&fde->fde_caps);
2050 #ifdef CAPABILITIES
2051         seqc_write_end(&fde->fde_seqc);
2052 #endif
2053 }
2054
2055 int
2056 finstall(struct thread *td, struct file *fp, int *fd, int flags,
2057     struct filecaps *fcaps)
2058 {
2059         struct filedesc *fdp = td->td_proc->p_fd;
2060         int error;
2061
2062         MPASS(fd != NULL);
2063
2064         if (!fhold(fp))
2065                 return (EBADF);
2066         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2067         error = fdalloc(td, 0, fd);
2068         if (__predict_false(error != 0)) {
2069                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2070                 fdrop(fp, td);
2071                 return (error);
2072         }
2073         _finstall(fdp, fp, *fd, flags, fcaps);
2074         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2075         return (0);
2076 }
2077
2078 /*
2079  * Build a new filedesc structure from another.
2080  *
2081  * If fdp is not NULL, return with it shared locked.
2082  */
2083 struct filedesc *
2084 fdinit(struct filedesc *fdp, bool prepfiles, int *lastfile)
2085 {
2086         struct filedesc0 *newfdp0;
2087         struct filedesc *newfdp;
2088
2089         if (prepfiles)
2090                 MPASS(lastfile != NULL);
2091         else
2092                 MPASS(lastfile == NULL);
2093
2094         newfdp0 = uma_zalloc(filedesc0_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
2095         newfdp = &newfdp0->fd_fd;
2096
2097         /* Create the file descriptor table. */
2098         FILEDESC_LOCK_INIT(newfdp);
2099         refcount_init(&newfdp->fd_refcnt, 1);
2100         refcount_init(&newfdp->fd_holdcnt, 1);
2101         newfdp->fd_map = newfdp0->fd_dmap;
2102         newfdp->fd_files = (struct fdescenttbl *)&newfdp0->fd_dfiles;
2103         newfdp->fd_files->fdt_nfiles = NDFILE;
2104
2105         if (fdp == NULL)
2106                 return (newfdp);
2107
2108         FILEDESC_SLOCK(fdp);
2109         if (!prepfiles) {
2110                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2111                 return (newfdp);
2112         }
2113
2114         for (;;) {
2115                 *lastfile = fdlastfile(fdp);
2116                 if (*lastfile < newfdp->fd_nfiles)
2117                         break;
2118                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2119                 fdgrowtable(newfdp, *lastfile + 1);
2120                 FILEDESC_SLOCK(fdp);
2121         }
2122
2123         return (newfdp);
2124 }
2125
2126 /*
2127  * Build a pwddesc structure from another.
2128  * Copy the current, root, and jail root vnode references.
2129  *
2130  * If pdp is not NULL, return with it shared locked.
2131  */
2132 struct pwddesc *
2133 pdinit(struct pwddesc *pdp, bool keeplock)
2134 {
2135         struct pwddesc *newpdp;
2136         struct pwd *newpwd;
2137
2138         newpdp = malloc(sizeof(*newpdp), M_PWDDESC, M_WAITOK | M_ZERO);
2139
2140         PWDDESC_LOCK_INIT(newpdp);
2141         refcount_init(&newpdp->pd_refcount, 1);
2142         newpdp->pd_cmask = CMASK;
2143
2144         if (pdp == NULL) {
2145                 newpwd = pwd_alloc();
2146                 smr_serialized_store(&newpdp->pd_pwd, newpwd, true);
2147                 return (newpdp);
2148         }
2149
2150         PWDDESC_XLOCK(pdp);
2151         newpwd = pwd_hold_pwddesc(pdp);
2152         smr_serialized_store(&newpdp->pd_pwd, newpwd, true);
2153         if (!keeplock)
2154                 PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
2155         return (newpdp);
2156 }
2157
2158 static struct filedesc *
2159 fdhold(struct proc *p)
2160 {
2161         struct filedesc *fdp;
2162
2163         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
2164         fdp = p->p_fd;
2165         if (fdp != NULL)
2166                 refcount_acquire(&fdp->fd_holdcnt);
2167         return (fdp);
2168 }
2169
2170 static struct pwddesc *
2171 pdhold(struct proc *p)
2172 {
2173         struct pwddesc *pdp;
2174
2175         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
2176         pdp = p->p_pd;
2177         if (pdp != NULL)
2178                 refcount_acquire(&pdp->pd_refcount);
2179         return (pdp);
2180 }
2181
2182 static void
2183 fddrop(struct filedesc *fdp)
2184 {
2185
2186         if (refcount_load(&fdp->fd_holdcnt) > 1) {
2187                 if (refcount_release(&fdp->fd_holdcnt) == 0)
2188                         return;
2189         }
2190
2191         FILEDESC_LOCK_DESTROY(fdp);
2192         uma_zfree(filedesc0_zone, fdp);
2193 }
2194
2195 static void
2196 pddrop(struct pwddesc *pdp)
2197 {
2198         struct pwd *pwd;
2199
2200         if (refcount_release_if_not_last(&pdp->pd_refcount))
2201                 return;
2202
2203         PWDDESC_XLOCK(pdp);
2204         if (refcount_release(&pdp->pd_refcount) == 0) {
2205                 PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
2206                 return;
2207         }
2208         pwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
2209         pwd_set(pdp, NULL);
2210         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
2211         pwd_drop(pwd);
2212
2213         PWDDESC_LOCK_DESTROY(pdp);
2214         free(pdp, M_PWDDESC);
2215 }
2216
2217 /*
2218  * Share a filedesc structure.
2219  */
2220 struct filedesc *
2221 fdshare(struct filedesc *fdp)
2222 {
2223
2224         refcount_acquire(&fdp->fd_refcnt);
2225         return (fdp);
2226 }
2227
2228 /*
2229  * Share a pwddesc structure.
2230  */
2231 struct pwddesc *
2232 pdshare(struct pwddesc *pdp)
2233 {
2234         refcount_acquire(&pdp->pd_refcount);
2235         return (pdp);
2236 }
2237
2238 /*
2239  * Unshare a filedesc structure, if necessary by making a copy
2240  */
2241 void
2242 fdunshare(struct thread *td)
2243 {
2244         struct filedesc *tmp;
2245         struct proc *p = td->td_proc;
2246
2247         if (refcount_load(&p->p_fd->fd_refcnt) == 1)
2248                 return;
2249
2250         tmp = fdcopy(p->p_fd);
2251         fdescfree(td);
2252         p->p_fd = tmp;
2253 }
2254
2255 /*
2256  * Unshare a pwddesc structure.
2257  */
2258 void
2259 pdunshare(struct thread *td)
2260 {
2261         struct pwddesc *pdp;
2262         struct proc *p;
2263
2264         p = td->td_proc;
2265         /* Not shared. */
2266         if (p->p_pd->pd_refcount == 1)
2267                 return;
2268
2269         pdp = pdcopy(p->p_pd);
2270         pdescfree(td);
2271         p->p_pd = pdp;
2272 }
2273
2274 void
2275 fdinstall_remapped(struct thread *td, struct filedesc *fdp)
2276 {
2277
2278         fdescfree(td);
2279         td->td_proc->p_fd = fdp;
2280 }
2281
2282 /*
2283  * Copy a filedesc structure.  A NULL pointer in returns a NULL reference,
2284  * this is to ease callers, not catch errors.
2285  */
2286 struct filedesc *
2287 fdcopy(struct filedesc *fdp)
2288 {
2289         struct filedesc *newfdp;
2290         struct filedescent *nfde, *ofde;
2291         int i, lastfile;
2292
2293         MPASS(fdp != NULL);
2294
2295         newfdp = fdinit(fdp, true, &lastfile);
2296         /* copy all passable descriptors (i.e. not kqueue) */
2297         newfdp->fd_freefile = -1;
2298         for (i = 0; i <= lastfile; ++i) {
2299                 ofde = &fdp->fd_ofiles[i];
2300                 if (ofde->fde_file == NULL ||
2301                     (ofde->fde_file->f_ops->fo_flags & DFLAG_PASSABLE) == 0 ||
2302                     !fhold(ofde->fde_file)) {
2303                         if (newfdp->fd_freefile == -1)
2304                                 newfdp->fd_freefile = i;
2305                         continue;
2306                 }
2307                 nfde = &newfdp->fd_ofiles[i];
2308                 *nfde = *ofde;
2309                 filecaps_copy(&ofde->fde_caps, &nfde->fde_caps, true);
2310                 fdused_init(newfdp, i);
2311         }
2312         if (newfdp->fd_freefile == -1)
2313                 newfdp->fd_freefile = i;
2314         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2315         return (newfdp);
2316 }
2317
2318 /*
2319  * Copy a pwddesc structure.
2320  */
2321 struct pwddesc *
2322 pdcopy(struct pwddesc *pdp)
2323 {
2324         struct pwddesc *newpdp;
2325
2326         MPASS(pdp != NULL);
2327
2328         newpdp = pdinit(pdp, true);
2329         newpdp->pd_cmask = pdp->pd_cmask;
2330         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
2331         return (newpdp);
2332 }
2333
2334 /*
2335  * Copies a filedesc structure, while remapping all file descriptors
2336  * stored inside using a translation table.
2337  *
2338  * File descriptors are copied over to the new file descriptor table,
2339  * regardless of whether the close-on-exec flag is set.
2340  */
2341 int
2342 fdcopy_remapped(struct filedesc *fdp, const int *fds, size_t nfds,
2343     struct filedesc **ret)
2344 {
2345         struct filedesc *newfdp;
2346         struct filedescent *nfde, *ofde;
2347         int error, i, lastfile;
2348
2349         MPASS(fdp != NULL);
2350
2351         newfdp = fdinit(fdp, true, &lastfile);
2352         if (nfds > lastfile + 1) {
2353                 /* New table cannot be larger than the old one. */
2354                 error = E2BIG;
2355                 goto bad;
2356         }
2357         /* Copy all passable descriptors (i.e. not kqueue). */
2358         newfdp->fd_freefile = nfds;
2359         for (i = 0; i < nfds; ++i) {
2360                 if (fds[i] < 0 || fds[i] > lastfile) {
2361                         /* File descriptor out of bounds. */
2362                         error = EBADF;
2363                         goto bad;
2364                 }
2365                 ofde = &fdp->fd_ofiles[fds[i]];
2366                 if (ofde->fde_file == NULL) {
2367                         /* Unused file descriptor. */
2368                         error = EBADF;
2369                         goto bad;
2370                 }
2371                 if ((ofde->fde_file->f_ops->fo_flags & DFLAG_PASSABLE) == 0) {
2372                         /* File descriptor cannot be passed. */
2373                         error = EINVAL;
2374                         goto bad;
2375                 }
2376                 if (!fhold(ofde->fde_file)) {
2377                         error = EBADF;
2378                         goto bad;
2379                 }
2380                 nfde = &newfdp->fd_ofiles[i];
2381                 *nfde = *ofde;
2382                 filecaps_copy(&ofde->fde_caps, &nfde->fde_caps, true);
2383                 fdused_init(newfdp, i);
2384         }
2385         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2386         *ret = newfdp;
2387         return (0);
2388 bad:
2389         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2390         fdescfree_remapped(newfdp);
2391         return (error);
2392 }
2393
2394 /*
2395  * Clear POSIX style locks. This is only used when fdp looses a reference (i.e.
2396  * one of processes using it exits) and the table used to be shared.
2397  */
2398 static void
2399 fdclearlocks(struct thread *td)
2400 {
2401         struct filedesc *fdp;
2402         struct filedesc_to_leader *fdtol;
2403         struct flock lf;
2404         struct file *fp;
2405         struct proc *p;
2406         struct vnode *vp;
2407         int i, lastfile;
2408
2409         p = td->td_proc;
2410         fdp = p->p_fd;
2411         fdtol = p->p_fdtol;
2412         MPASS(fdtol != NULL);
2413
2414         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2415         KASSERT(fdtol->fdl_refcount > 0,
2416             ("filedesc_to_refcount botch: fdl_refcount=%d",
2417             fdtol->fdl_refcount));
2418         if (fdtol->fdl_refcount == 1 &&
2419             (p->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) != 0) {
2420                 lastfile = fdlastfile(fdp);
2421                 for (i = 0; i <= lastfile; i++) {
2422                         fp = fdp->fd_ofiles[i].fde_file;
2423                         if (fp == NULL || fp->f_type != DTYPE_VNODE ||
2424                             !fhold(fp))
2425                                 continue;
2426                         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2427                         lf.l_whence = SEEK_SET;
2428                         lf.l_start = 0;
2429                         lf.l_len = 0;
2430                         lf.l_type = F_UNLCK;
2431                         vp = fp->f_vnode;
2432                         (void) VOP_ADVLOCK(vp,
2433                             (caddr_t)p->p_leader, F_UNLCK,
2434                             &lf, F_POSIX);
2435                         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2436                         fdrop(fp, td);
2437                 }
2438         }
2439 retry:
2440         if (fdtol->fdl_refcount == 1) {
2441                 if (fdp->fd_holdleaderscount > 0 &&
2442                     (p->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) != 0) {
2443                         /*
2444                          * close() or kern_dup() has cleared a reference
2445                          * in a shared file descriptor table.
2446                          */
2447                         fdp->fd_holdleaderswakeup = 1;
2448                         sx_sleep(&fdp->fd_holdleaderscount,
2449                             FILEDESC_LOCK(fdp), PLOCK, "fdlhold", 0);
2450                         goto retry;
2451                 }
2452                 if (fdtol->fdl_holdcount > 0) {
2453                         /*
2454                          * Ensure that fdtol->fdl_leader remains
2455                          * valid in closef().
2456                          */
2457                         fdtol->fdl_wakeup = 1;
2458                         sx_sleep(fdtol, FILEDESC_LOCK(fdp), PLOCK,
2459                             "fdlhold", 0);
2460                         goto retry;
2461                 }
2462         }
2463         fdtol->fdl_refcount--;
2464         if (fdtol->fdl_refcount == 0 &&
2465             fdtol->fdl_holdcount == 0) {
2466                 fdtol->fdl_next->fdl_prev = fdtol->fdl_prev;
2467                 fdtol->fdl_prev->fdl_next = fdtol->fdl_next;
2468         } else
2469                 fdtol = NULL;
2470         p->p_fdtol = NULL;
2471         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2472         if (fdtol != NULL)
2473                 free(fdtol, M_FILEDESC_TO_LEADER);
2474 }
2475
2476 /*
2477  * Release a filedesc structure.
2478  */
2479 static void
2480 fdescfree_fds(struct thread *td, struct filedesc *fdp, bool needclose)
2481 {
2482         struct filedesc0 *fdp0;
2483         struct freetable *ft, *tft;
2484         struct filedescent *fde;
2485         struct file *fp;
2486         int i, lastfile;
2487
2488         KASSERT(refcount_load(&fdp->fd_refcnt) == 0,
2489             ("%s: fd table %p carries references", __func__, fdp));
2490
2491         /*
2492          * Serialize with threads iterating over the table, if any.
2493          */
2494         if (refcount_load(&fdp->fd_holdcnt) > 1) {
2495                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
2496                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2497         }
2498
2499         lastfile = fdlastfile_single(fdp);
2500         for (i = 0; i <= lastfile; i++) {
2501                 fde = &fdp->fd_ofiles[i];
2502                 fp = fde->fde_file;
2503                 if (fp != NULL) {
2504                         fdefree_last(fde);
2505                         if (needclose)
2506                                 (void) closef(fp, td);
2507                         else
2508                                 fdrop(fp, td);
2509                 }
2510         }
2511
2512         if (NDSLOTS(fdp->fd_nfiles) > NDSLOTS(NDFILE))
2513                 free(fdp->fd_map, M_FILEDESC);
2514         if (fdp->fd_nfiles > NDFILE)
2515                 free(fdp->fd_files, M_FILEDESC);
2516
2517         fdp0 = (struct filedesc0 *)fdp;
2518         SLIST_FOREACH_SAFE(ft, &fdp0->fd_free, ft_next, tft)
2519                 free(ft->ft_table, M_FILEDESC);
2520
2521         fddrop(fdp);
2522 }
2523
2524 void
2525 fdescfree(struct thread *td)
2526 {
2527         struct proc *p;
2528         struct filedesc *fdp;
2529
2530         p = td->td_proc;
2531         fdp = p->p_fd;
2532         MPASS(fdp != NULL);
2533
2534 #ifdef RACCT
2535         if (RACCT_ENABLED())
2536                 racct_set_unlocked(p, RACCT_NOFILE, 0);
2537 #endif
2538
2539         if (p->p_fdtol != NULL)
2540                 fdclearlocks(td);
2541
2542         PROC_LOCK(p);
2543         p->p_fd = NULL;
2544         PROC_UNLOCK(p);
2545
2546         if (refcount_release(&fdp->fd_refcnt) == 0)
2547                 return;
2548
2549         fdescfree_fds(td, fdp, 1);
2550 }
2551
2552 void
2553 pdescfree(struct thread *td)
2554 {
2555         struct proc *p;
2556         struct pwddesc *pdp;
2557
2558         p = td->td_proc;
2559         pdp = p->p_pd;
2560         MPASS(pdp != NULL);
2561
2562         PROC_LOCK(p);
2563         p->p_pd = NULL;
2564         PROC_UNLOCK(p);
2565
2566         pddrop(pdp);
2567 }
2568
2569 void
2570 fdescfree_remapped(struct filedesc *fdp)
2571 {
2572 #ifdef INVARIANTS
2573         /* fdescfree_fds() asserts that fd_refcnt == 0. */
2574         if (!refcount_release(&fdp->fd_refcnt))
2575                 panic("%s: fd table %p has extra references", __func__, fdp);
2576 #endif
2577         fdescfree_fds(curthread, fdp, 0);
2578 }
2579
2580 /*
2581  * For setugid programs, we don't want to people to use that setugidness
2582  * to generate error messages which write to a file which otherwise would
2583  * otherwise be off-limits to the process.  We check for filesystems where
2584  * the vnode can change out from under us after execve (like [lin]procfs).
2585  *
2586  * Since fdsetugidsafety calls this only for fd 0, 1 and 2, this check is
2587  * sufficient.  We also don't check for setugidness since we know we are.
2588  */
2589 static bool
2590 is_unsafe(struct file *fp)
2591 {
2592         struct vnode *vp;
2593
2594         if (fp->f_type != DTYPE_VNODE)
2595                 return (false);
2596
2597         vp = fp->f_vnode;
2598         return ((vp->v_vflag & VV_PROCDEP) != 0);
2599 }
2600
2601 /*
2602  * Make this setguid thing safe, if at all possible.
2603  */
2604 void
2605 fdsetugidsafety(struct thread *td)
2606 {
2607         struct filedesc *fdp;
2608         struct file *fp;
2609         int i;
2610
2611         fdp = td->td_proc->p_fd;
2612         KASSERT(refcount_load(&fdp->fd_refcnt) == 1,
2613             ("the fdtable should not be shared"));
2614         MPASS(fdp->fd_nfiles >= 3);
2615         for (i = 0; i <= 2; i++) {
2616                 fp = fdp->fd_ofiles[i].fde_file;
2617                 if (fp != NULL && is_unsafe(fp)) {
2618                         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2619                         knote_fdclose(td, i);
2620                         /*
2621                          * NULL-out descriptor prior to close to avoid
2622                          * a race while close blocks.
2623                          */
2624                         fdfree(fdp, i);
2625                         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2626                         (void) closef(fp, td);
2627                 }
2628         }
2629 }
2630
2631 /*
2632  * If a specific file object occupies a specific file descriptor, close the
2633  * file descriptor entry and drop a reference on the file object.  This is a
2634  * convenience function to handle a subsequent error in a function that calls
2635  * falloc() that handles the race that another thread might have closed the
2636  * file descriptor out from under the thread creating the file object.
2637  */
2638 void
2639 fdclose(struct thread *td, struct file *fp, int idx)
2640 {
2641         struct filedesc *fdp = td->td_proc->p_fd;
2642
2643         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2644         if (fdp->fd_ofiles[idx].fde_file == fp) {
2645                 fdfree(fdp, idx);
2646                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2647                 fdrop(fp, td);
2648         } else
2649                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2650 }
2651
2652 /*
2653  * Close any files on exec?
2654  */
2655 void
2656 fdcloseexec(struct thread *td)
2657 {
2658         struct filedesc *fdp;
2659         struct filedescent *fde;
2660         struct file *fp;
2661         int i, lastfile;
2662
2663         fdp = td->td_proc->p_fd;
2664         KASSERT(refcount_load(&fdp->fd_refcnt) == 1,
2665             ("the fdtable should not be shared"));
2666         lastfile = fdlastfile_single(fdp);
2667         for (i = 0; i <= lastfile; i++) {
2668                 fde = &fdp->fd_ofiles[i];
2669                 fp = fde->fde_file;
2670                 if (fp != NULL && (fp->f_type == DTYPE_MQUEUE ||
2671                     (fde->fde_flags & UF_EXCLOSE))) {
2672                         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2673                         fdfree(fdp, i);
2674                         (void) closefp(fdp, i, fp, td, false);
2675                         FILEDESC_UNLOCK_ASSERT(fdp);
2676                 }
2677         }
2678 }
2679
2680 /*
2681  * It is unsafe for set[ug]id processes to be started with file
2682  * descriptors 0..2 closed, as these descriptors are given implicit
2683  * significance in the Standard C library.  fdcheckstd() will create a
2684  * descriptor referencing /dev/null for each of stdin, stdout, and
2685  * stderr that is not already open.
2686  */
2687 int
2688 fdcheckstd(struct thread *td)
2689 {
2690         struct filedesc *fdp;
2691         register_t save;
2692         int i, error, devnull;
2693
2694         fdp = td->td_proc->p_fd;
2695         KASSERT(refcount_load(&fdp->fd_refcnt) == 1,
2696             ("the fdtable should not be shared"));
2697         MPASS(fdp->fd_nfiles >= 3);
2698         devnull = -1;
2699         for (i = 0; i <= 2; i++) {
2700                 if (fdp->fd_ofiles[i].fde_file != NULL)
2701                         continue;
2702
2703                 save = td->td_retval[0];
2704                 if (devnull != -1) {
2705                         error = kern_dup(td, FDDUP_FIXED, 0, devnull, i);
2706                 } else {
2707                         error = kern_openat(td, AT_FDCWD, "/dev/null",
2708                             UIO_SYSSPACE, O_RDWR, 0);
2709                         if (error == 0) {
2710                                 devnull = td->td_retval[0];
2711                                 KASSERT(devnull == i, ("we didn't get our fd"));
2712                         }
2713                 }
2714                 td->td_retval[0] = save;
2715                 if (error != 0)
2716                         return (error);
2717         }
2718         return (0);
2719 }
2720
2721 /*
2722  * Internal form of close.  Decrement reference count on file structure.
2723  * Note: td may be NULL when closing a file that was being passed in a
2724  * message.
2725  */
2726 int
2727 closef(struct file *fp, struct thread *td)
2728 {
2729         struct vnode *vp;
2730         struct flock lf;
2731         struct filedesc_to_leader *fdtol;
2732         struct filedesc *fdp;
2733
2734         /*
2735          * POSIX record locking dictates that any close releases ALL
2736          * locks owned by this process.  This is handled by setting
2737          * a flag in the unlock to free ONLY locks obeying POSIX
2738          * semantics, and not to free BSD-style file locks.
2739          * If the descriptor was in a message, POSIX-style locks
2740          * aren't passed with the descriptor, and the thread pointer
2741          * will be NULL.  Callers should be careful only to pass a
2742          * NULL thread pointer when there really is no owning
2743          * context that might have locks, or the locks will be
2744          * leaked.
2745          */
2746         if (fp->f_type == DTYPE_VNODE && td != NULL) {
2747                 vp = fp->f_vnode;
2748                 if ((td->td_proc->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) != 0) {
2749                         lf.l_whence = SEEK_SET;
2750                         lf.l_start = 0;
2751                         lf.l_len = 0;
2752                         lf.l_type = F_UNLCK;
2753                         (void) VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)td->td_proc->p_leader,
2754                             F_UNLCK, &lf, F_POSIX);
2755                 }
2756                 fdtol = td->td_proc->p_fdtol;
2757                 if (fdtol != NULL) {
2758                         /*
2759                          * Handle special case where file descriptor table is
2760                          * shared between multiple process leaders.
2761                          */
2762                         fdp = td->td_proc->p_fd;
2763                         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2764                         for (fdtol = fdtol->fdl_next;
2765                             fdtol != td->td_proc->p_fdtol;
2766                             fdtol = fdtol->fdl_next) {
2767                                 if ((fdtol->fdl_leader->p_flag &
2768                                     P_ADVLOCK) == 0)
2769                                         continue;
2770                                 fdtol->fdl_holdcount++;
2771                                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2772                                 lf.l_whence = SEEK_SET;
2773                                 lf.l_start = 0;
2774                                 lf.l_len = 0;
2775                                 lf.l_type = F_UNLCK;
2776                                 vp = fp->f_vnode;
2777                                 (void) VOP_ADVLOCK(vp,
2778                                     (caddr_t)fdtol->fdl_leader, F_UNLCK, &lf,
2779                                     F_POSIX);
2780                                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
2781                                 fdtol->fdl_holdcount--;
2782                                 if (fdtol->fdl_holdcount == 0 &&
2783                                     fdtol->fdl_wakeup != 0) {
2784                                         fdtol->fdl_wakeup = 0;
2785                                         wakeup(fdtol);
2786                                 }
2787                         }
2788                         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2789                 }
2790         }
2791         return (fdrop_close(fp, td));
2792 }
2793
2794 /*
2795  * Initialize the file pointer with the specified properties.
2796  *
2797  * The ops are set with release semantics to be certain that the flags, type,
2798  * and data are visible when ops is.  This is to prevent ops methods from being
2799  * called with bad data.
2800  */
2801 void
2802 finit(struct file *fp, u_int flag, short type, void *data, struct fileops *ops)
2803 {
2804         fp->f_data = data;
2805         fp->f_flag = flag;
2806         fp->f_type = type;
2807         atomic_store_rel_ptr((volatile uintptr_t *)&fp->f_ops, (uintptr_t)ops);
2808 }
2809
2810 void
2811 finit_vnode(struct file *fp, u_int flag, void *data, struct fileops *ops)
2812 {
2813         fp->f_seqcount[UIO_READ] = 1;
2814         fp->f_seqcount[UIO_WRITE] = 1;
2815         finit(fp, (flag & FMASK) | (fp->f_flag & FHASLOCK), DTYPE_VNODE,
2816             data, ops);
2817 }
2818
2819 int
2820 fget_cap_locked(struct filedesc *fdp, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
2821     struct file **fpp, struct filecaps *havecapsp)
2822 {
2823         struct filedescent *fde;
2824         int error;
2825
2826         FILEDESC_LOCK_ASSERT(fdp);
2827
2828         fde = fdeget_locked(fdp, fd);
2829         if (fde == NULL) {
2830                 error = EBADF;
2831                 goto out;
2832         }
2833
2834 #ifdef CAPABILITIES
2835         error = cap_check(cap_rights_fde_inline(fde), needrightsp);
2836         if (error != 0)
2837                 goto out;
2838 #endif
2839
2840         if (havecapsp != NULL)
2841                 filecaps_copy(&fde->fde_caps, havecapsp, true);
2842
2843         *fpp = fde->fde_file;
2844
2845         error = 0;
2846 out:
2847         return (error);
2848 }
2849
2850 int
2851 fget_cap(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
2852     struct file **fpp, struct filecaps *havecapsp)
2853 {
2854         struct filedesc *fdp = td->td_proc->p_fd;
2855         int error;
2856 #ifndef CAPABILITIES
2857         error = fget_unlocked(fdp, fd, needrightsp, fpp);
2858         if (havecapsp != NULL && error == 0)
2859                 filecaps_fill(havecapsp);
2860 #else
2861         struct file *fp;
2862         seqc_t seq;
2863
2864         *fpp = NULL;
2865         for (;;) {
2866                 error = fget_unlocked_seq(fdp, fd, needrightsp, &fp, &seq);
2867                 if (error != 0)
2868                         return (error);
2869
2870                 if (havecapsp != NULL) {
2871                         if (!filecaps_copy(&fdp->fd_ofiles[fd].fde_caps,
2872                             havecapsp, false)) {
2873                                 fdrop(fp, td);
2874                                 goto get_locked;
2875                         }
2876                 }
2877
2878                 if (!fd_modified(fdp, fd, seq))
2879                         break;
2880                 fdrop(fp, td);
2881         }
2882
2883         *fpp = fp;
2884         return (0);
2885
2886 get_locked:
2887         FILEDESC_SLOCK(fdp);
2888         error = fget_cap_locked(fdp, fd, needrightsp, fpp, havecapsp);
2889         if (error == 0 && !fhold(*fpp))
2890                 error = EBADF;
2891         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2892 #endif
2893         return (error);
2894 }
2895
2896 #ifdef CAPABILITIES
2897 int
2898 fgetvp_lookup_smr(int fd, struct nameidata *ndp, struct vnode **vpp, bool *fsearch)
2899 {
2900         const struct filedescent *fde;
2901         const struct fdescenttbl *fdt;
2902         struct filedesc *fdp;
2903         struct file *fp;
2904         struct vnode *vp;
2905         const cap_rights_t *haverights;
2906         cap_rights_t rights;
2907         seqc_t seq;
2908
2909         VFS_SMR_ASSERT_ENTERED();
2910
2911         rights = *ndp->ni_rightsneeded;
2912         cap_rights_set_one(&rights, CAP_LOOKUP);
2913
2914         fdp = curproc->p_fd;
2915         fdt = fdp->fd_files;
2916         if (__predict_false((u_int)fd >= fdt->fdt_nfiles))
2917                 return (EBADF);
2918         seq = seqc_read_any(fd_seqc(fdt, fd));
2919         if (__predict_false(seqc_in_modify(seq)))
2920                 return (EAGAIN);
2921         fde = &fdt->fdt_ofiles[fd];
2922         haverights = cap_rights_fde_inline(fde);
2923         fp = fde->fde_file;
2924         if (__predict_false(fp == NULL))
2925                 return (EAGAIN);
2926         if (__predict_false(cap_check_inline_transient(haverights, &rights)))
2927                 return (EAGAIN);
2928         *fsearch = ((fp->f_flag & FSEARCH) != 0);
2929         vp = fp->f_vnode;
2930         if (__predict_false(vp == NULL || vp->v_type != VDIR)) {
2931                 return (EAGAIN);
2932         }
2933         if (!filecaps_copy(&fde->fde_caps, &ndp->ni_filecaps, false)) {
2934                 return (EAGAIN);
2935         }
2936         /*
2937          * Use an acquire barrier to force re-reading of fdt so it is
2938          * refreshed for verification.
2939          */
2940         atomic_thread_fence_acq();
2941         fdt = fdp->fd_files;
2942         if (__predict_false(!seqc_consistent_nomb(fd_seqc(fdt, fd), seq)))
2943                 return (EAGAIN);
2944         /*
2945          * If file descriptor doesn't have all rights,
2946          * all lookups relative to it must also be
2947          * strictly relative.
2948          *
2949          * Not yet supported by fast path.
2950          */
2951         CAP_ALL(&rights);
2952         if (!cap_rights_contains(&ndp->ni_filecaps.fc_rights, &rights) ||
2953             ndp->ni_filecaps.fc_fcntls != CAP_FCNTL_ALL ||
2954             ndp->ni_filecaps.fc_nioctls != -1) {
2955 #ifdef notyet
2956                 ndp->ni_lcf |= NI_LCF_STRICTRELATIVE;
2957 #else
2958                 return (EAGAIN);
2959 #endif
2960         }
2961         *vpp = vp;
2962         return (0);
2963 }
2964 #else
2965 int
2966 fgetvp_lookup_smr(int fd, struct nameidata *ndp, struct vnode **vpp, bool *fsearch)
2967 {
2968         const struct fdescenttbl *fdt;
2969         struct filedesc *fdp;
2970         struct file *fp;
2971         struct vnode *vp;
2972
2973         VFS_SMR_ASSERT_ENTERED();
2974
2975         fdp = curproc->p_fd;
2976         fdt = fdp->fd_files;
2977         if (__predict_false((u_int)fd >= fdt->fdt_nfiles))
2978                 return (EBADF);
2979         fp = fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file;
2980         if (__predict_false(fp == NULL))
2981                 return (EAGAIN);
2982         *fsearch = ((fp->f_flag & FSEARCH) != 0);
2983         vp = fp->f_vnode;
2984         if (__predict_false(vp == NULL || vp->v_type != VDIR)) {
2985                 return (EAGAIN);
2986         }
2987         /*
2988          * Use an acquire barrier to force re-reading of fdt so it is
2989          * refreshed for verification.
2990          */
2991         atomic_thread_fence_acq();
2992         fdt = fdp->fd_files;
2993         if (__predict_false(fp != fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file))
2994                 return (EAGAIN);
2995         filecaps_fill(&ndp->ni_filecaps);
2996         *vpp = vp;
2997         return (0);
2998 }
2999 #endif
3000
3001 int
3002 fget_unlocked_seq(struct filedesc *fdp, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
3003     struct file **fpp, seqc_t *seqp)
3004 {
3005 #ifdef CAPABILITIES
3006         const struct filedescent *fde;
3007 #endif
3008         const struct fdescenttbl *fdt;
3009         struct file *fp;
3010 #ifdef CAPABILITIES
3011         seqc_t seq;
3012         cap_rights_t haverights;
3013         int error;
3014 #endif
3015
3016         fdt = fdp->fd_files;
3017         if (__predict_false((u_int)fd >= fdt->fdt_nfiles))
3018                 return (EBADF);
3019         /*
3020          * Fetch the descriptor locklessly.  We avoid fdrop() races by
3021          * never raising a refcount above 0.  To accomplish this we have
3022          * to use a cmpset loop rather than an atomic_add.  The descriptor
3023          * must be re-verified once we acquire a reference to be certain
3024          * that the identity is still correct and we did not lose a race
3025          * due to preemption.
3026          */
3027         for (;;) {
3028 #ifdef CAPABILITIES
3029                 seq = seqc_read(fd_seqc(fdt, fd));
3030                 fde = &fdt->fdt_ofiles[fd];
3031                 haverights = *cap_rights_fde_inline(fde);
3032                 fp = fde->fde_file;
3033                 if (!seqc_consistent(fd_seqc(fdt, fd), seq))
3034                         continue;
3035 #else
3036                 fp = fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file;
3037 #endif
3038                 if (fp == NULL)
3039                         return (EBADF);
3040 #ifdef CAPABILITIES
3041                 error = cap_check_inline(&haverights, needrightsp);
3042                 if (error != 0)
3043                         return (error);
3044 #endif
3045                 if (__predict_false(!refcount_acquire_if_not_zero(&fp->f_count))) {
3046                         /*
3047                          * Force a reload. Other thread could reallocate the
3048                          * table before this fd was closed, so it is possible
3049                          * that there is a stale fp pointer in cached version.
3050                          */
3051                         fdt = atomic_load_ptr(&fdp->fd_files);
3052                         continue;
3053                 }
3054                 /*
3055                  * Use an acquire barrier to force re-reading of fdt so it is
3056                  * refreshed for verification.
3057                  */
3058                 atomic_thread_fence_acq();
3059                 fdt = fdp->fd_files;
3060 #ifdef  CAPABILITIES
3061                 if (seqc_consistent_nomb(fd_seqc(fdt, fd), seq))
3062 #else
3063                 if (fp == fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file)
3064 #endif
3065                         break;
3066                 fdrop(fp, curthread);
3067         }
3068         *fpp = fp;
3069         if (seqp != NULL) {
3070 #ifdef CAPABILITIES
3071                 *seqp = seq;
3072 #endif
3073         }
3074         return (0);
3075 }
3076
3077 /*
3078  * See the comments in fget_unlocked_seq for an explanation of how this works.
3079  *
3080  * This is a simplified variant which bails out to the aforementioned routine
3081  * if anything goes wrong. In practice this only happens when userspace is
3082  * racing with itself.
3083  */
3084 int
3085 fget_unlocked(struct filedesc *fdp, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
3086     struct file **fpp)
3087 {
3088 #ifdef CAPABILITIES
3089         const struct filedescent *fde;
3090 #endif
3091         const struct fdescenttbl *fdt;
3092         struct file *fp;
3093 #ifdef CAPABILITIES
3094         seqc_t seq;
3095         const cap_rights_t *haverights;
3096 #endif
3097
3098         fdt = fdp->fd_files;
3099         if (__predict_false((u_int)fd >= fdt->fdt_nfiles))
3100                 return (EBADF);
3101 #ifdef CAPABILITIES
3102         seq = seqc_read_any(fd_seqc(fdt, fd));
3103         if (__predict_false(seqc_in_modify(seq)))
3104                 goto out_fallback;
3105         fde = &fdt->fdt_ofiles[fd];
3106         haverights = cap_rights_fde_inline(fde);
3107         fp = fde->fde_file;
3108 #else
3109         fp = fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file;
3110 #endif
3111         if (__predict_false(fp == NULL))
3112                 goto out_fallback;
3113 #ifdef CAPABILITIES
3114         if (__predict_false(cap_check_inline_transient(haverights, needrightsp)))
3115                 goto out_fallback;
3116 #endif
3117         if (__predict_false(!refcount_acquire_if_not_zero(&fp->f_count)))
3118                 goto out_fallback;
3119
3120         /*
3121          * Use an acquire barrier to force re-reading of fdt so it is
3122          * refreshed for verification.
3123          */
3124         atomic_thread_fence_acq();
3125         fdt = fdp->fd_files;
3126 #ifdef  CAPABILITIES
3127         if (__predict_false(!seqc_consistent_nomb(fd_seqc(fdt, fd), seq)))
3128 #else
3129         if (__predict_false(fp != fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file))
3130 #endif
3131                 goto out_fdrop;
3132         *fpp = fp;
3133         return (0);
3134 out_fdrop:
3135         fdrop(fp, curthread);
3136 out_fallback:
3137         return (fget_unlocked_seq(fdp, fd, needrightsp, fpp, NULL));
3138 }
3139
3140 /*
3141  * Extract the file pointer associated with the specified descriptor for the
3142  * current user process.
3143  *
3144  * If the descriptor doesn't exist or doesn't match 'flags', EBADF is
3145  * returned.
3146  *
3147  * File's rights will be checked against the capability rights mask.
3148  *
3149  * If an error occurred the non-zero error is returned and *fpp is set to
3150  * NULL.  Otherwise *fpp is held and set and zero is returned.  Caller is
3151  * responsible for fdrop().
3152  */
3153 static __inline int
3154 _fget(struct thread *td, int fd, struct file **fpp, int flags,
3155     cap_rights_t *needrightsp)
3156 {
3157         struct filedesc *fdp;
3158         struct file *fp;
3159         int error;
3160
3161         *fpp = NULL;
3162         fdp = td->td_proc->p_fd;
3163         error = fget_unlocked(fdp, fd, needrightsp, &fp);
3164         if (__predict_false(error != 0))
3165                 return (error);
3166         if (__predict_false(fp->f_ops == &badfileops)) {
3167                 fdrop(fp, td);
3168                 return (EBADF);
3169         }
3170
3171         /*
3172          * FREAD and FWRITE failure return EBADF as per POSIX.
3173          */
3174         error = 0;
3175         switch (flags) {
3176         case FREAD:
3177         case FWRITE:
3178                 if ((fp->f_flag & flags) == 0)
3179                         error = EBADF;
3180                 break;
3181         case FEXEC:
3182                 if ((fp->f_flag & (FREAD | FEXEC)) == 0 ||
3183                     ((fp->f_flag & FWRITE) != 0))
3184                         error = EBADF;
3185                 break;
3186         case 0:
3187                 break;
3188         default:
3189                 KASSERT(0, ("wrong flags"));
3190         }
3191
3192         if (error != 0) {
3193                 fdrop(fp, td);
3194                 return (error);
3195         }
3196
3197         *fpp = fp;
3198         return (0);
3199 }
3200
3201 int
3202 fget(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct file **fpp)
3203 {
3204
3205         return (_fget(td, fd, fpp, 0, rightsp));
3206 }
3207
3208 int
3209 fget_mmap(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, vm_prot_t *maxprotp,
3210     struct file **fpp)
3211 {
3212         int error;
3213 #ifndef CAPABILITIES
3214         error = _fget(td, fd, fpp, 0, rightsp);
3215         if (maxprotp != NULL)
3216                 *maxprotp = VM_PROT_ALL;
3217         return (error);
3218 #else
3219         cap_rights_t fdrights;
3220         struct filedesc *fdp;
3221         struct file *fp;
3222         seqc_t seq;
3223
3224         *fpp = NULL;
3225         fdp = td->td_proc->p_fd;
3226         MPASS(cap_rights_is_set(rightsp, CAP_MMAP));
3227         for (;;) {
3228                 error = fget_unlocked_seq(fdp, fd, rightsp, &fp, &seq);
3229                 if (__predict_false(error != 0))
3230                         return (error);
3231                 if (__predict_false(fp->f_ops == &badfileops)) {
3232                         fdrop(fp, td);
3233                         return (EBADF);
3234                 }
3235                 if (maxprotp != NULL)
3236                         fdrights = *cap_rights(fdp, fd);
3237                 if (!fd_modified(fdp, fd, seq))
3238                         break;
3239                 fdrop(fp, td);
3240         }
3241
3242         /*
3243          * If requested, convert capability rights to access flags.
3244          */
3245         if (maxprotp != NULL)
3246                 *maxprotp = cap_rights_to_vmprot(&fdrights);
3247         *fpp = fp;
3248         return (0);
3249 #endif
3250 }
3251
3252 int
3253 fget_read(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct file **fpp)
3254 {
3255
3256         return (_fget(td, fd, fpp, FREAD, rightsp));
3257 }
3258
3259 int
3260 fget_write(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct file **fpp)
3261 {
3262
3263         return (_fget(td, fd, fpp, FWRITE, rightsp));
3264 }
3265
3266 int
3267 fget_fcntl(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, int needfcntl,
3268     struct file **fpp)
3269 {
3270         struct filedesc *fdp = td->td_proc->p_fd;
3271 #ifndef CAPABILITIES
3272         return (fget_unlocked(fdp, fd, rightsp, fpp));
3273 #else
3274         struct file *fp;
3275         int error;
3276         seqc_t seq;
3277
3278         *fpp = NULL;
3279         MPASS(cap_rights_is_set(rightsp, CAP_FCNTL));
3280         for (;;) {
3281                 error = fget_unlocked_seq(fdp, fd, rightsp, &fp, &seq);
3282                 if (error != 0)
3283                         return (error);
3284                 error = cap_fcntl_check(fdp, fd, needfcntl);
3285                 if (!fd_modified(fdp, fd, seq))
3286                         break;
3287                 fdrop(fp, td);
3288         }
3289         if (error != 0) {
3290                 fdrop(fp, td);
3291                 return (error);
3292         }
3293         *fpp = fp;
3294         return (0);
3295 #endif
3296 }
3297
3298 /*
3299  * Like fget() but loads the underlying vnode, or returns an error if the
3300  * descriptor does not represent a vnode.  Note that pipes use vnodes but
3301  * never have VM objects.  The returned vnode will be vref()'d.
3302  *
3303  * XXX: what about the unused flags ?
3304  */
3305 static __inline int
3306 _fgetvp(struct thread *td, int fd, int flags, cap_rights_t *needrightsp,
3307     struct vnode **vpp)
3308 {
3309         struct file *fp;
3310         int error;
3311
3312         *vpp = NULL;
3313         error = _fget(td, fd, &fp, flags, needrightsp);
3314         if (error != 0)
3315                 return (error);
3316         if (fp->f_vnode == NULL) {
3317                 error = EINVAL;
3318         } else {
3319                 *vpp = fp->f_vnode;
3320                 vrefact(*vpp);
3321         }
3322         fdrop(fp, td);
3323
3324         return (error);
3325 }
3326
3327 int
3328 fgetvp(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct vnode **vpp)
3329 {
3330
3331         return (_fgetvp(td, fd, 0, rightsp, vpp));
3332 }
3333
3334 int
3335 fgetvp_rights(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
3336     struct filecaps *havecaps, struct vnode **vpp)
3337 {
3338         struct filecaps caps;
3339         struct file *fp;
3340         int error;
3341
3342         error = fget_cap(td, fd, needrightsp, &fp, &caps);
3343         if (error != 0)
3344                 return (error);
3345         if (fp->f_ops == &badfileops) {
3346                 error = EBADF;
3347                 goto out;
3348         }
3349         if (fp->f_vnode == NULL) {
3350                 error = EINVAL;
3351                 goto out;
3352         }
3353
3354         *havecaps = caps;
3355         *vpp = fp->f_vnode;
3356         vrefact(*vpp);
3357         fdrop(fp, td);
3358
3359         return (0);
3360 out:
3361         filecaps_free(&caps);
3362         fdrop(fp, td);
3363         return (error);
3364 }
3365
3366 int
3367 fgetvp_read(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct vnode **vpp)
3368 {
3369
3370         return (_fgetvp(td, fd, FREAD, rightsp, vpp));
3371 }
3372
3373 int
3374 fgetvp_exec(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct vnode **vpp)
3375 {
3376
3377         return (_fgetvp(td, fd, FEXEC, rightsp, vpp));
3378 }
3379
3380 #ifdef notyet
3381 int
3382 fgetvp_write(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp,
3383     struct vnode **vpp)
3384 {
3385
3386         return (_fgetvp(td, fd, FWRITE, rightsp, vpp));
3387 }
3388 #endif
3389
3390 /*
3391  * Handle the last reference to a file being closed.
3392  *
3393  * Without the noinline attribute clang keeps inlining the func thorough this
3394  * file when fdrop is used.
3395  */
3396 int __noinline
3397 _fdrop(struct file *fp, struct thread *td)
3398 {
3399         int error;
3400 #ifdef INVARIANTS
3401         int count;
3402
3403         count = refcount_load(&fp->f_count);
3404         if (count != 0)
3405                 panic("fdrop: fp %p count %d", fp, count);
3406 #endif
3407         error = fo_close(fp, td);
3408         atomic_subtract_int(&openfiles, 1);
3409         crfree(fp->f_cred);
3410         free(fp->f_advice, M_FADVISE);
3411         uma_zfree(file_zone, fp);
3412
3413         return (error);
3414 }
3415
3416 /*
3417  * Apply an advisory lock on a file descriptor.
3418  *
3419  * Just attempt to get a record lock of the requested type on the entire file
3420  * (l_whence = SEEK_SET, l_start = 0, l_len = 0).
3421  */
3422 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
3423 struct flock_args {
3424         int     fd;
3425         int     how;
3426 };
3427 #endif
3428 /* ARGSUSED */
3429 int
3430 sys_flock(struct thread *td, struct flock_args *uap)
3431 {
3432         struct file *fp;
3433         struct vnode *vp;
3434         struct flock lf;
3435         int error;
3436
3437         error = fget(td, uap->fd, &cap_flock_rights, &fp);
3438         if (error != 0)
3439                 return (error);
3440         if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
3441                 fdrop(fp, td);
3442                 return (EOPNOTSUPP);
3443         }
3444
3445         vp = fp->f_vnode;
3446         lf.l_whence = SEEK_SET;
3447         lf.l_start = 0;
3448         lf.l_len = 0;
3449         if (uap->how & LOCK_UN) {
3450                 lf.l_type = F_UNLCK;
3451                 atomic_clear_int(&fp->f_flag, FHASLOCK);
3452                 error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_UNLCK, &lf, F_FLOCK);
3453                 goto done2;
3454         }
3455         if (uap->how & LOCK_EX)
3456                 lf.l_type = F_WRLCK;
3457         else if (uap->how & LOCK_SH)
3458                 lf.l_type = F_RDLCK;
3459         else {
3460                 error = EBADF;
3461                 goto done2;
3462         }
3463         atomic_set_int(&fp->f_flag, FHASLOCK);
3464         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_SETLK, &lf,
3465             (uap->how & LOCK_NB) ? F_FLOCK : F_FLOCK | F_WAIT);
3466 done2:
3467         fdrop(fp, td);
3468         return (error);
3469 }
3470 /*
3471  * Duplicate the specified descriptor to a free descriptor.
3472  */
3473 int
3474 dupfdopen(struct thread *td, struct filedesc *fdp, int dfd, int mode,
3475     int openerror, int *indxp)
3476 {
3477         struct filedescent *newfde, *oldfde;
3478         struct file *fp;
3479         u_long *ioctls;
3480         int error, indx;
3481
3482         KASSERT(openerror == ENODEV || openerror == ENXIO,
3483             ("unexpected error %d in %s", openerror, __func__));
3484
3485         /*
3486          * If the to-be-dup'd fd number is greater than the allowed number
3487          * of file descriptors, or the fd to be dup'd has already been
3488          * closed, then reject.
3489          */
3490         FILEDESC_XLOCK(fdp);
3491         if ((fp = fget_locked(fdp, dfd)) == NULL) {
3492                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3493                 return (EBADF);
3494         }
3495
3496         error = fdalloc(td, 0, &indx);
3497         if (error != 0) {
3498                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3499                 return (error);
3500         }
3501
3502         /*
3503          * There are two cases of interest here.
3504          *
3505          * For ENODEV simply dup (dfd) to file descriptor (indx) and return.
3506          *
3507          * For ENXIO steal away the file structure from (dfd) and store it in
3508          * (indx).  (dfd) is effectively closed by this operation.
3509          */
3510         switch (openerror) {
3511         case ENODEV:
3512                 /*
3513                  * Check that the mode the file is being opened for is a
3514                  * subset of the mode of the existing descriptor.
3515                  */
3516                 if (((mode & (FREAD|FWRITE)) | fp->f_flag) != fp->f_flag) {
3517                         fdunused(fdp, indx);
3518                         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3519                         return (EACCES);
3520                 }
3521                 if (!fhold(fp)) {
3522                         fdunused(fdp, indx);
3523                         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3524                         return (EBADF);
3525                 }
3526                 newfde = &fdp->fd_ofiles[indx];
3527                 oldfde = &fdp->fd_ofiles[dfd];
3528                 ioctls = filecaps_copy_prep(&oldfde->fde_caps);
3529 #ifdef CAPABILITIES
3530                 seqc_write_begin(&newfde->fde_seqc);
3531 #endif
3532                 memcpy(newfde, oldfde, fde_change_size);
3533                 filecaps_copy_finish(&oldfde->fde_caps, &newfde->fde_caps,
3534                     ioctls);
3535 #ifdef CAPABILITIES
3536                 seqc_write_end(&newfde->fde_seqc);
3537 #endif
3538                 break;
3539         case ENXIO:
3540                 /*
3541                  * Steal away the file pointer from dfd and stuff it into indx.
3542                  */
3543                 newfde = &fdp->fd_ofiles[indx];
3544                 oldfde = &fdp->fd_ofiles[dfd];
3545 #ifdef CAPABILITIES
3546                 seqc_write_begin(&newfde->fde_seqc);
3547 #endif
3548                 memcpy(newfde, oldfde, fde_change_size);
3549                 oldfde->fde_file = NULL;
3550                 fdunused(fdp, dfd);
3551 #ifdef CAPABILITIES
3552                 seqc_write_end(&newfde->fde_seqc);
3553 #endif
3554                 break;
3555         }
3556         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3557         *indxp = indx;
3558         return (0);
3559 }
3560
3561 /*
3562  * This sysctl determines if we will allow a process to chroot(2) if it
3563  * has a directory open:
3564  *      0: disallowed for all processes.
3565  *      1: allowed for processes that were not already chroot(2)'ed.
3566  *      2: allowed for all processes.
3567  */
3568
3569 static int chroot_allow_open_directories = 1;
3570
3571 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, chroot_allow_open_directories, CTLFLAG_RW,
3572     &chroot_allow_open_directories, 0,
3573     "Allow a process to chroot(2) if it has a directory open");
3574
3575 /*
3576  * Helper function for raised chroot(2) security function:  Refuse if
3577  * any filedescriptors are open directories.
3578  */
3579 static int
3580 chroot_refuse_vdir_fds(struct filedesc *fdp)
3581 {
3582         struct vnode *vp;
3583         struct file *fp;
3584         int fd, lastfile;
3585
3586         FILEDESC_LOCK_ASSERT(fdp);
3587
3588         lastfile = fdlastfile(fdp);
3589         for (fd = 0; fd <= lastfile; fd++) {
3590                 fp = fget_locked(fdp, fd);
3591                 if (fp == NULL)
3592                         continue;
3593                 if (fp->f_type == DTYPE_VNODE) {
3594                         vp = fp->f_vnode;
3595                         if (vp->v_type == VDIR)
3596                                 return (EPERM);
3597                 }
3598         }
3599         return (0);
3600 }
3601
3602 static void
3603 pwd_fill(struct pwd *oldpwd, struct pwd *newpwd)
3604 {
3605
3606         if (newpwd->pwd_cdir == NULL && oldpwd->pwd_cdir != NULL) {
3607                 vrefact(oldpwd->pwd_cdir);
3608                 newpwd->pwd_cdir = oldpwd->pwd_cdir;
3609         }
3610
3611         if (newpwd->pwd_rdir == NULL && oldpwd->pwd_rdir != NULL) {
3612                 vrefact(oldpwd->pwd_rdir);
3613                 newpwd->pwd_rdir = oldpwd->pwd_rdir;
3614         }
3615
3616         if (newpwd->pwd_jdir == NULL && oldpwd->pwd_jdir != NULL) {
3617                 vrefact(oldpwd->pwd_jdir);
3618                 newpwd->pwd_jdir = oldpwd->pwd_jdir;
3619         }
3620 }
3621
3622 struct pwd *
3623 pwd_hold_pwddesc(struct pwddesc *pdp)
3624 {
3625         struct pwd *pwd;
3626
3627         PWDDESC_ASSERT_XLOCKED(pdp);
3628         pwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3629         if (pwd != NULL)
3630                 refcount_acquire(&pwd->pwd_refcount);
3631         return (pwd);
3632 }
3633
3634 bool
3635 pwd_hold_smr(struct pwd *pwd)
3636 {
3637
3638         MPASS(pwd != NULL);
3639         if (__predict_true(refcount_acquire_if_not_zero(&pwd->pwd_refcount))) {
3640                 return (true);
3641         }
3642         return (false);
3643 }
3644
3645 struct pwd *
3646 pwd_hold(struct thread *td)
3647 {
3648         struct pwddesc *pdp;
3649         struct pwd *pwd;
3650
3651         pdp = td->td_proc->p_pd;
3652
3653         vfs_smr_enter();
3654         pwd = vfs_smr_entered_load(&pdp->pd_pwd);
3655         if (pwd_hold_smr(pwd)) {
3656                 vfs_smr_exit();
3657                 return (pwd);
3658         }
3659         vfs_smr_exit();
3660         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3661         pwd = pwd_hold_pwddesc(pdp);
3662         MPASS(pwd != NULL);
3663         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3664         return (pwd);
3665 }
3666
3667 struct pwd *
3668 pwd_get_smr(void)
3669 {
3670         struct pwd *pwd;
3671
3672         pwd = vfs_smr_entered_load(&curproc->p_pd->pd_pwd);
3673         MPASS(pwd != NULL);
3674         return (pwd);
3675 }
3676
3677 static struct pwd *
3678 pwd_alloc(void)
3679 {
3680         struct pwd *pwd;
3681
3682         pwd = uma_zalloc_smr(pwd_zone, M_WAITOK);
3683         bzero(pwd, sizeof(*pwd));
3684         refcount_init(&pwd->pwd_refcount, 1);
3685         return (pwd);
3686 }
3687
3688 void
3689 pwd_drop(struct pwd *pwd)
3690 {
3691
3692         if (!refcount_release(&pwd->pwd_refcount))
3693                 return;
3694
3695         if (pwd->pwd_cdir != NULL)
3696                 vrele(pwd->pwd_cdir);
3697         if (pwd->pwd_rdir != NULL)
3698                 vrele(pwd->pwd_rdir);
3699         if (pwd->pwd_jdir != NULL)
3700                 vrele(pwd->pwd_jdir);
3701         uma_zfree_smr(pwd_zone, pwd);
3702 }
3703
3704 /*
3705 * Common routine for kern_chroot() and jail_attach().  The caller is
3706 * responsible for invoking priv_check() and mac_vnode_check_chroot() to
3707 * authorize this operation.
3708 */
3709 int
3710 pwd_chroot(struct thread *td, struct vnode *vp)
3711 {
3712         struct pwddesc *pdp;
3713         struct filedesc *fdp;
3714         struct pwd *newpwd, *oldpwd;
3715         int error;
3716
3717         fdp = td->td_proc->p_fd;
3718         pdp = td->td_proc->p_pd;
3719         newpwd = pwd_alloc();
3720         FILEDESC_SLOCK(fdp);
3721         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3722         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3723         if (chroot_allow_open_directories == 0 ||
3724             (chroot_allow_open_directories == 1 &&
3725             oldpwd->pwd_rdir != rootvnode)) {
3726                 error = chroot_refuse_vdir_fds(fdp);
3727                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
3728                 if (error != 0) {
3729                         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3730                         pwd_drop(newpwd);
3731                         return (error);
3732                 }
3733         } else {
3734                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
3735         }
3736
3737         vrefact(vp);
3738         newpwd->pwd_rdir = vp;
3739         if (oldpwd->pwd_jdir == NULL) {
3740                 vrefact(vp);
3741                 newpwd->pwd_jdir = vp;
3742         }
3743         pwd_fill(oldpwd, newpwd);
3744         pwd_set(pdp, newpwd);
3745         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3746         pwd_drop(oldpwd);
3747         return (0);
3748 }
3749
3750 void
3751 pwd_chdir(struct thread *td, struct vnode *vp)
3752 {
3753         struct pwddesc *pdp;
3754         struct pwd *newpwd, *oldpwd;
3755
3756         VNPASS(vp->v_usecount > 0, vp);
3757
3758         newpwd = pwd_alloc();
3759         pdp = td->td_proc->p_pd;
3760         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3761         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3762         newpwd->pwd_cdir = vp;
3763         pwd_fill(oldpwd, newpwd);
3764         pwd_set(pdp, newpwd);
3765         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3766         pwd_drop(oldpwd);
3767 }
3768
3769 void
3770 pwd_ensure_dirs(void)
3771 {
3772         struct pwddesc *pdp;
3773         struct pwd *oldpwd, *newpwd;
3774
3775         pdp = curproc->p_pd;
3776         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3777         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3778         if (oldpwd->pwd_cdir != NULL && oldpwd->pwd_rdir != NULL) {
3779                 PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3780                 return;
3781         }
3782         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3783
3784         newpwd = pwd_alloc();
3785         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3786         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3787         pwd_fill(oldpwd, newpwd);
3788         if (newpwd->pwd_cdir == NULL) {
3789                 vrefact(rootvnode);
3790                 newpwd->pwd_cdir = rootvnode;
3791         }
3792         if (newpwd->pwd_rdir == NULL) {
3793                 vrefact(rootvnode);
3794                 newpwd->pwd_rdir = rootvnode;
3795         }
3796         pwd_set(pdp, newpwd);
3797         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3798         pwd_drop(oldpwd);
3799 }
3800
3801 void
3802 pwd_set_rootvnode(void)
3803 {
3804         struct pwddesc *pdp;
3805         struct pwd *oldpwd, *newpwd;
3806
3807         pdp = curproc->p_pd;
3808
3809         newpwd = pwd_alloc();
3810         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3811         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3812         vrefact(rootvnode);
3813         newpwd->pwd_cdir = rootvnode;
3814         vrefact(rootvnode);
3815         newpwd->pwd_rdir = rootvnode;
3816         pwd_fill(oldpwd, newpwd);
3817         pwd_set(pdp, newpwd);
3818         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3819         pwd_drop(oldpwd);
3820 }
3821
3822 /*
3823  * Scan all active processes and prisons to see if any of them have a current
3824  * or root directory of `olddp'. If so, replace them with the new mount point.
3825  */
3826 void
3827 mountcheckdirs(struct vnode *olddp, struct vnode *newdp)
3828 {
3829         struct pwddesc *pdp;
3830         struct pwd *newpwd, *oldpwd;
3831         struct prison *pr;
3832         struct proc *p;
3833         int nrele;
3834
3835         if (vrefcnt(olddp) == 1)
3836                 return;
3837         nrele = 0;
3838         newpwd = pwd_alloc();
3839         sx_slock(&allproc_lock);
3840         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
3841                 PROC_LOCK(p);
3842                 pdp = pdhold(p);
3843                 PROC_UNLOCK(p);
3844                 if (pdp == NULL)
3845                         continue;
3846                 PWDDESC_XLOCK(pdp);
3847                 oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3848                 if (oldpwd == NULL ||
3849                     (oldpwd->pwd_cdir != olddp &&
3850                     oldpwd->pwd_rdir != olddp &&
3851                     oldpwd->pwd_jdir != olddp)) {
3852                         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3853                         pddrop(pdp);
3854                         continue;
3855                 }
3856                 if (oldpwd->pwd_cdir == olddp) {
3857                         vrefact(newdp);
3858                         newpwd->pwd_cdir = newdp;
3859                 }
3860                 if (oldpwd->pwd_rdir == olddp) {
3861                         vrefact(newdp);
3862                         newpwd->pwd_rdir = newdp;
3863                 }
3864                 if (oldpwd->pwd_jdir == olddp) {
3865                         vrefact(newdp);
3866                         newpwd->pwd_jdir = newdp;
3867                 }
3868                 pwd_fill(oldpwd, newpwd);
3869                 pwd_set(pdp, newpwd);
3870                 PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3871                 pwd_drop(oldpwd);
3872                 pddrop(pdp);
3873                 newpwd = pwd_alloc();
3874         }
3875         sx_sunlock(&allproc_lock);
3876         pwd_drop(newpwd);
3877         if (rootvnode == olddp) {
3878                 vrefact(newdp);
3879                 rootvnode = newdp;
3880                 nrele++;
3881         }
3882         mtx_lock(&prison0.pr_mtx);
3883         if (prison0.pr_root == olddp) {
3884                 vrefact(newdp);
3885                 prison0.pr_root = newdp;
3886                 nrele++;
3887         }
3888         mtx_unlock(&prison0.pr_mtx);
3889         sx_slock(&allprison_lock);
3890         TAILQ_FOREACH(pr, &allprison, pr_list) {
3891                 mtx_lock(&pr->pr_mtx);
3892                 if (pr->pr_root == olddp) {
3893                         vrefact(newdp);
3894                         pr->pr_root = newdp;
3895                         nrele++;
3896                 }
3897                 mtx_unlock(&pr->pr_mtx);
3898         }
3899         sx_sunlock(&allprison_lock);
3900         while (nrele--)
3901                 vrele(olddp);
3902 }
3903
3904 struct filedesc_to_leader *
3905 filedesc_to_leader_alloc(struct filedesc_to_leader *old, struct filedesc *fdp, struct proc *leader)
3906 {
3907         struct filedesc_to_leader *fdtol;
3908
3909         fdtol = malloc(sizeof(struct filedesc_to_leader),
3910             M_FILEDESC_TO_LEADER, M_WAITOK);
3911         fdtol->fdl_refcount = 1;
3912         fdtol->fdl_holdcount = 0;
3913         fdtol->fdl_wakeup = 0;
3914         fdtol->fdl_leader = leader;
3915         if (old != NULL) {
3916                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
3917                 fdtol->fdl_next = old->fdl_next;
3918                 fdtol->fdl_prev = old;
3919                 old->fdl_next = fdtol;
3920                 fdtol->fdl_next->fdl_prev = fdtol;
3921                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3922         } else {
3923                 fdtol->fdl_next = fdtol;
3924                 fdtol->fdl_prev = fdtol;
3925         }
3926         return (fdtol);
3927 }
3928
3929 static int
3930 sysctl_kern_proc_nfds(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
3931 {
3932         NDSLOTTYPE *map;
3933         struct filedesc *fdp;
3934         int count, off, minoff;
3935
3936         if (*(int *)arg1 != 0)
3937                 return (EINVAL);
3938
3939         fdp = curproc->p_fd;
3940         count = 0;
3941         FILEDESC_SLOCK(fdp);
3942         map = fdp->fd_map;
3943         off = NDSLOT(fdp->fd_nfiles - 1);
3944         for (minoff = NDSLOT(0); off >= minoff; --off)
3945                 count += bitcountl(map[off]);
3946         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
3947
3948         return (SYSCTL_OUT(req, &count, sizeof(count)));
3949 }
3950
3951 static SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_NFDS, nfds,
3952     CTLFLAG_RD|CTLFLAG_CAPRD|CTLFLAG_MPSAFE, sysctl_kern_proc_nfds,
3953     "Number of open file descriptors");
3954
3955 /*
3956  * Get file structures globally.
3957  */
3958 static int
3959 sysctl_kern_file(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
3960 {
3961         struct xfile xf;
3962         struct filedesc *fdp;
3963         struct file *fp;
3964         struct proc *p;
3965         int error, n, lastfile;
3966
3967         error = sysctl_wire_old_buffer(req, 0);
3968         if (error != 0)
3969                 return (error);
3970         if (req->oldptr == NULL) {
3971                 n = 0;
3972                 sx_slock(&allproc_lock);
3973                 FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
3974                         PROC_LOCK(p);
3975                         if (p->p_state == PRS_NEW) {
3976                                 PROC_UNLOCK(p);
3977                                 continue;
3978                         }
3979                         fdp = fdhold(p);
3980                         PROC_UNLOCK(p);
3981                         if (fdp == NULL)
3982                                 continue;
3983                         /* overestimates sparse tables. */
3984                         n += fdp->fd_nfiles;
3985                         fddrop(fdp);
3986                 }
3987                 sx_sunlock(&allproc_lock);
3988                 return (SYSCTL_OUT(req, 0, n * sizeof(xf)));
3989         }
3990         error = 0;
3991         bzero(&xf, sizeof(xf));
3992         xf.xf_size = sizeof(xf);
3993         sx_slock(&allproc_lock);
3994         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
3995                 PROC_LOCK(p);
3996                 if (p->p_state == PRS_NEW) {
3997                         PROC_UNLOCK(p);
3998                         continue;
3999                 }
4000                 if (p_cansee(req->td, p) != 0) {
4001                         PROC_UNLOCK(p);
4002                         continue;
4003                 }
4004                 xf.xf_pid = p->p_pid;
4005                 xf.xf_uid = p->p_ucred->cr_uid;
4006                 fdp = fdhold(p);
4007                 PROC_UNLOCK(p);
4008                 if (fdp == NULL)
4009                         continue;
4010                 FILEDESC_SLOCK(fdp);
4011                 lastfile = fdlastfile(fdp);
4012                 for (n = 0; refcount_load(&fdp->fd_refcnt) > 0 && n <= lastfile;
4013                     n++) {
4014                         if ((fp = fdp->fd_ofiles[n].fde_file) == NULL)
4015                                 continue;
4016                         xf.xf_fd = n;
4017                         xf.xf_file = (uintptr_t)fp;
4018                         xf.xf_data = (uintptr_t)fp->f_data;
4019                         xf.xf_vnode = (uintptr_t)fp->f_vnode;
4020                         xf.xf_type = (uintptr_t)fp->f_type;
4021                         xf.xf_count = refcount_load(&fp->f_count);
4022                         xf.xf_msgcount = 0;
4023                         xf.xf_offset = foffset_get(fp);
4024                         xf.xf_flag = fp->f_flag;
4025                         error = SYSCTL_OUT(req, &xf, sizeof(xf));
4026                         if (error)
4027                                 break;
4028                 }
4029                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
4030                 fddrop(fdp);
4031                 if (error)
4032                         break;
4033         }
4034         sx_sunlock(&allproc_lock);
4035         return (error);
4036 }
4037
4038 SYSCTL_PROC(_kern, KERN_FILE, file, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE,
4039     0, 0, sysctl_kern_file, "S,xfile", "Entire file table");
4040
4041 #ifdef KINFO_FILE_SIZE
4042 CTASSERT(sizeof(struct kinfo_file) == KINFO_FILE_SIZE);
4043 #endif
4044
4045 static int
4046 xlate_fflags(int fflags)
4047 {
4048         static const struct {
4049                 int     fflag;
4050                 int     kf_fflag;
4051         } fflags_table[] = {
4052                 { FAPPEND, KF_FLAG_APPEND },
4053                 { FASYNC, KF_FLAG_ASYNC },
4054                 { FFSYNC, KF_FLAG_FSYNC },
4055                 { FHASLOCK, KF_FLAG_HASLOCK },
4056                 { FNONBLOCK, KF_FLAG_NONBLOCK },
4057                 { FREAD, KF_FLAG_READ },
4058                 { FWRITE, KF_FLAG_WRITE },
4059                 { O_CREAT, KF_FLAG_CREAT },
4060                 { O_DIRECT, KF_FLAG_DIRECT },
4061                 { O_EXCL, KF_FLAG_EXCL },
4062                 { O_EXEC, KF_FLAG_EXEC },
4063                 { O_EXLOCK, KF_FLAG_EXLOCK },
4064                 { O_NOFOLLOW, KF_FLAG_NOFOLLOW },
4065                 { O_SHLOCK, KF_FLAG_SHLOCK },
4066                 { O_TRUNC, KF_FLAG_TRUNC }
4067         };
4068         unsigned int i;
4069         int kflags;
4070
4071         kflags = 0;
4072         for (i = 0; i < nitems(fflags_table); i++)
4073                 if (fflags & fflags_table[i].fflag)
4074                         kflags |=  fflags_table[i].kf_fflag;
4075         return (kflags);
4076 }
4077
4078 /* Trim unused data from kf_path by truncating the structure size. */
4079 void
4080 pack_kinfo(struct kinfo_file *kif)
4081 {
4082
4083         kif->kf_structsize = offsetof(struct kinfo_file, kf_path) +
4084             strlen(kif->kf_path) + 1;
4085         kif->kf_structsize = roundup(kif->kf_structsize, sizeof(uint64_t));
4086 }
4087
4088 static void
4089 export_file_to_kinfo(struct file *fp, int fd, cap_rights_t *rightsp,
4090     struct kinfo_file *kif, struct filedesc *fdp, int flags)
4091 {
4092         int error;
4093
4094         bzero(kif, sizeof(*kif));
4095
4096         /* Set a default type to allow for empty fill_kinfo() methods. */
4097         kif->kf_type = KF_TYPE_UNKNOWN;
4098         kif->kf_flags = xlate_fflags(fp->f_flag);
4099         if (rightsp != NULL)
4100                 kif->kf_cap_rights = *rightsp;
4101         else
4102                 cap_rights_init_zero(&kif->kf_cap_rights);
4103         kif->kf_fd = fd;
4104         kif->kf_ref_count = refcount_load(&fp->f_count);
4105         kif->kf_offset = foffset_get(fp);
4106
4107         /*
4108          * This may drop the filedesc lock, so the 'fp' cannot be
4109          * accessed after this call.
4110          */
4111         error = fo_fill_kinfo(fp, kif, fdp);
4112         if (error == 0)
4113                 kif->kf_status |= KF_ATTR_VALID;
4114         if ((flags & KERN_FILEDESC_PACK_KINFO) != 0)
4115                 pack_kinfo(kif);
4116         else
4117                 kif->kf_structsize = roundup2(sizeof(*kif), sizeof(uint64_t));
4118 }
4119
4120 static void
4121 export_vnode_to_kinfo(struct vnode *vp, int fd, int fflags,
4122     struct kinfo_file *kif, int flags)
4123 {
4124         int error;
4125
4126         bzero(kif, sizeof(*kif));
4127
4128         kif->kf_type = KF_TYPE_VNODE;
4129         error = vn_fill_kinfo_vnode(vp, kif);
4130         if (error == 0)
4131                 kif->kf_status |= KF_ATTR_VALID;
4132         kif->kf_flags = xlate_fflags(fflags);
4133         cap_rights_init_zero(&kif->kf_cap_rights);
4134         kif->kf_fd = fd;
4135         kif->kf_ref_count = -1;
4136         kif->kf_offset = -1;
4137         if ((flags & KERN_FILEDESC_PACK_KINFO) != 0)
4138                 pack_kinfo(kif);
4139         else
4140                 kif->kf_structsize = roundup2(sizeof(*kif), sizeof(uint64_t));
4141         vrele(vp);
4142 }
4143
4144 struct export_fd_buf {
4145         struct filedesc         *fdp;
4146         struct pwddesc  *pdp;
4147         struct sbuf             *sb;
4148         ssize_t                 remainder;
4149         struct kinfo_file       kif;
4150         int                     flags;
4151 };
4152
4153 static int
4154 export_kinfo_to_sb(struct export_fd_buf *efbuf)
4155 {
4156         struct kinfo_file *kif;
4157
4158         kif = &efbuf->kif;
4159         if (efbuf->remainder != -1) {
4160                 if (efbuf->remainder < kif->kf_structsize) {
4161                         /* Terminate export. */
4162                         efbuf->remainder = 0;
4163                         return (0);
4164                 }
4165                 efbuf->remainder -= kif->kf_structsize;
4166         }
4167         return (sbuf_bcat(efbuf->sb, kif, kif->kf_structsize) == 0 ? 0 : ENOMEM);
4168 }
4169
4170 static int
4171 export_file_to_sb(struct file *fp, int fd, cap_rights_t *rightsp,
4172     struct export_fd_buf *efbuf)
4173 {
4174         int error;
4175
4176         if (efbuf->remainder == 0)
4177                 return (0);
4178         export_file_to_kinfo(fp, fd, rightsp, &efbuf->kif, efbuf->fdp,
4179             efbuf->flags);
4180         FILEDESC_SUNLOCK(efbuf->fdp);
4181         error = export_kinfo_to_sb(efbuf);
4182         FILEDESC_SLOCK(efbuf->fdp);
4183         return (error);
4184 }
4185
4186 static int
4187 export_vnode_to_sb(struct vnode *vp, int fd, int fflags,
4188     struct export_fd_buf *efbuf)
4189 {
4190         int error;
4191
4192         if (efbuf->remainder == 0)
4193                 return (0);
4194         if (efbuf->pdp != NULL)
4195                 PWDDESC_XUNLOCK(efbuf->pdp);
4196         export_vnode_to_kinfo(vp, fd, fflags, &efbuf->kif, efbuf->flags);
4197         error = export_kinfo_to_sb(efbuf);
4198         if (efbuf->pdp != NULL)
4199                 PWDDESC_XLOCK(efbuf->pdp);
4200         return (error);
4201 }
4202
4203 /*
4204  * Store a process file descriptor information to sbuf.
4205  *
4206  * Takes a locked proc as argument, and returns with the proc unlocked.
4207  */
4208 int
4209 kern_proc_filedesc_out(struct proc *p,  struct sbuf *sb, ssize_t maxlen,
4210     int flags)
4211 {
4212         struct file *fp;
4213         struct filedesc *fdp;
4214         struct pwddesc *pdp;
4215         struct export_fd_buf *efbuf;
4216         struct vnode *cttyvp, *textvp, *tracevp;
4217         struct pwd *pwd;
4218         int error, i, lastfile;
4219         cap_rights_t rights;
4220
4221         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
4222
4223         /* ktrace vnode */
4224         tracevp = p->p_tracevp;
4225         if (tracevp != NULL)
4226                 vrefact(tracevp);
4227         /* text vnode */
4228         textvp = p->p_textvp;
4229         if (textvp != NULL)
4230                 vrefact(textvp);
4231         /* Controlling tty. */
4232         cttyvp = NULL;
4233         if (p->p_pgrp != NULL && p->p_pgrp->pg_session != NULL) {
4234                 cttyvp = p->p_pgrp->pg_session->s_ttyvp;
4235                 if (cttyvp != NULL)
4236                         vrefact(cttyvp);
4237         }
4238         fdp = fdhold(p);
4239         pdp = pdhold(p);
4240         PROC_UNLOCK(p);
4241         efbuf = malloc(sizeof(*efbuf), M_TEMP, M_WAITOK);
4242         efbuf->fdp = NULL;
4243         efbuf->pdp = NULL;
4244         efbuf->sb = sb;
4245         efbuf->remainder = maxlen;
4246         efbuf->flags = flags;
4247         if (tracevp != NULL)
4248                 export_vnode_to_sb(tracevp, KF_FD_TYPE_TRACE, FREAD | FWRITE,
4249                     efbuf);
4250         if (textvp != NULL)
4251                 export_vnode_to_sb(textvp, KF_FD_TYPE_TEXT, FREAD, efbuf);
4252         if (cttyvp != NULL)
4253                 export_vnode_to_sb(cttyvp, KF_FD_TYPE_CTTY, FREAD | FWRITE,
4254                     efbuf);
4255         error = 0;
4256         if (pdp == NULL || fdp == NULL)
4257                 goto fail;
4258         efbuf->fdp = fdp;
4259         efbuf->pdp = pdp;
4260         PWDDESC_XLOCK(pdp);
4261         pwd = pwd_hold_pwddesc(pdp);
4262         if (pwd != NULL) {
4263                 /* working directory */
4264                 if (pwd->pwd_cdir != NULL) {
4265                         vrefact(pwd->pwd_cdir);
4266                         export_vnode_to_sb(pwd->pwd_cdir, KF_FD_TYPE_CWD, FREAD, efbuf);
4267                 }
4268                 /* root directory */
4269                 if (pwd->pwd_rdir != NULL) {
4270                         vrefact(pwd->pwd_rdir);
4271                         export_vnode_to_sb(pwd->pwd_rdir, KF_FD_TYPE_ROOT, FREAD, efbuf);
4272                 }
4273                 /* jail directory */
4274                 if (pwd->pwd_jdir != NULL) {
4275                         vrefact(pwd->pwd_jdir);
4276                         export_vnode_to_sb(pwd->pwd_jdir, KF_FD_TYPE_JAIL, FREAD, efbuf);
4277                 }
4278         }
4279         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4280         if (pwd != NULL)
4281                 pwd_drop(pwd);
4282         FILEDESC_SLOCK(fdp);
4283         lastfile = fdlastfile(fdp);
4284         for (i = 0; refcount_load(&fdp->fd_refcnt) > 0 && i <= lastfile; i++) {
4285                 if ((fp = fdp->fd_ofiles[i].fde_file) == NULL)
4286                         continue;
4287 #ifdef CAPABILITIES
4288                 rights = *cap_rights(fdp, i);
4289 #else /* !CAPABILITIES */
4290                 rights = cap_no_rights;
4291 #endif
4292                 /*
4293                  * Create sysctl entry.  It is OK to drop the filedesc
4294                  * lock inside of export_file_to_sb() as we will
4295                  * re-validate and re-evaluate its properties when the
4296                  * loop continues.
4297                  */
4298                 error = export_file_to_sb(fp, i, &rights, efbuf);
4299                 if (error != 0 || efbuf->remainder == 0)
4300                         break;
4301         }
4302         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
4303 fail:
4304         if (fdp != NULL)
4305                 fddrop(fdp);
4306         if (pdp != NULL)
4307                 pddrop(pdp);
4308         free(efbuf, M_TEMP);
4309         return (error);
4310 }
4311
4312 #define FILEDESC_SBUF_SIZE      (sizeof(struct kinfo_file) * 5)
4313
4314 /*
4315  * Get per-process file descriptors for use by procstat(1), et al.
4316  */
4317 static int
4318 sysctl_kern_proc_filedesc(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
4319 {
4320         struct sbuf sb;
4321         struct proc *p;
4322         ssize_t maxlen;
4323         int error, error2, *name;
4324
4325         name = (int *)arg1;
4326
4327         sbuf_new_for_sysctl(&sb, NULL, FILEDESC_SBUF_SIZE, req);
4328         sbuf_clear_flags(&sb, SBUF_INCLUDENUL);
4329         error = pget((pid_t)name[0], PGET_CANDEBUG | PGET_NOTWEXIT, &p);
4330         if (error != 0) {
4331                 sbuf_delete(&sb);
4332                 return (error);
4333         }
4334         maxlen = req->oldptr != NULL ? req->oldlen : -1;
4335         error = kern_proc_filedesc_out(p, &sb, maxlen,
4336             KERN_FILEDESC_PACK_KINFO);
4337         error2 = sbuf_finish(&sb);
4338         sbuf_delete(&sb);
4339         return (error != 0 ? error : error2);
4340 }
4341
4342 #ifdef COMPAT_FREEBSD7
4343 #ifdef KINFO_OFILE_SIZE
4344 CTASSERT(sizeof(struct kinfo_ofile) == KINFO_OFILE_SIZE);
4345 #endif
4346
4347 static void
4348 kinfo_to_okinfo(struct kinfo_file *kif, struct kinfo_ofile *okif)
4349 {
4350
4351         okif->kf_structsize = sizeof(*okif);
4352         okif->kf_type = kif->kf_type;
4353         okif->kf_fd = kif->kf_fd;
4354         okif->kf_ref_count = kif->kf_ref_count;
4355         okif->kf_flags = kif->kf_flags & (KF_FLAG_READ | KF_FLAG_WRITE |
4356             KF_FLAG_APPEND | KF_FLAG_ASYNC | KF_FLAG_FSYNC | KF_FLAG_NONBLOCK |
4357             KF_FLAG_DIRECT | KF_FLAG_HASLOCK);
4358         okif->kf_offset = kif->kf_offset;
4359         if (kif->kf_type == KF_TYPE_VNODE)
4360                 okif->kf_vnode_type = kif->kf_un.kf_file.kf_file_type;
4361         else
4362                 okif->kf_vnode_type = KF_VTYPE_VNON;
4363         strlcpy(okif->kf_path, kif->kf_path, sizeof(okif->kf_path));
4364         if (kif->kf_type == KF_TYPE_SOCKET) {
4365                 okif->kf_sock_domain = kif->kf_un.kf_sock.kf_sock_domain0;
4366                 okif->kf_sock_type = kif->kf_un.kf_sock.kf_sock_type0;
4367                 okif->kf_sock_protocol = kif->kf_un.kf_sock.kf_sock_protocol0;
4368                 okif->kf_sa_local = kif->kf_un.kf_sock.kf_sa_local;
4369                 okif->kf_sa_peer = kif->kf_un.kf_sock.kf_sa_peer;
4370         } else {
4371                 okif->kf_sa_local.ss_family = AF_UNSPEC;
4372                 okif->kf_sa_peer.ss_family = AF_UNSPEC;
4373         }
4374 }
4375
4376 static int
4377 export_vnode_for_osysctl(struct vnode *vp, int type, struct kinfo_file *kif,
4378     struct kinfo_ofile *okif, struct pwddesc *pdp, struct sysctl_req *req)
4379 {
4380         int error;
4381
4382         vrefact(vp);
4383         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4384         export_vnode_to_kinfo(vp, type, 0, kif, KERN_FILEDESC_PACK_KINFO);
4385         kinfo_to_okinfo(kif, okif);
4386         error = SYSCTL_OUT(req, okif, sizeof(*okif));
4387         PWDDESC_XLOCK(pdp);
4388         return (error);
4389 }
4390
4391 /*
4392  * Get per-process file descriptors for use by procstat(1), et al.
4393  */
4394 static int
4395 sysctl_kern_proc_ofiledesc(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
4396 {
4397         struct kinfo_ofile *okif;
4398         struct kinfo_file *kif;
4399         struct filedesc *fdp;
4400         struct pwddesc *pdp;
4401         struct pwd *pwd;
4402         int error, i, lastfile, *name;
4403         struct file *fp;
4404         struct proc *p;
4405
4406         name = (int *)arg1;
4407         error = pget((pid_t)name[0], PGET_CANDEBUG | PGET_NOTWEXIT, &p);
4408         if (error != 0)
4409                 return (error);
4410         fdp = fdhold(p);
4411         if (fdp != NULL)
4412                 pdp = pdhold(p);
4413         PROC_UNLOCK(p);
4414         if (fdp == NULL || pdp == NULL) {
4415                 if (fdp != NULL)
4416                         fddrop(fdp);
4417                 return (ENOENT);
4418         }
4419         kif = malloc(sizeof(*kif), M_TEMP, M_WAITOK);
4420         okif = malloc(sizeof(*okif), M_TEMP, M_WAITOK);
4421         PWDDESC_XLOCK(pdp);
4422         pwd = pwd_hold_pwddesc(pdp);
4423         if (pwd != NULL) {
4424                 if (pwd->pwd_cdir != NULL)
4425                         export_vnode_for_osysctl(pwd->pwd_cdir, KF_FD_TYPE_CWD, kif,
4426                             okif, pdp, req);
4427                 if (pwd->pwd_rdir != NULL)
4428                         export_vnode_for_osysctl(pwd->pwd_rdir, KF_FD_TYPE_ROOT, kif,
4429                             okif, pdp, req);
4430                 if (pwd->pwd_jdir != NULL)
4431                         export_vnode_for_osysctl(pwd->pwd_jdir, KF_FD_TYPE_JAIL, kif,
4432                             okif, pdp, req);
4433         }
4434         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4435         if (pwd != NULL)
4436                 pwd_drop(pwd);
4437         FILEDESC_SLOCK(fdp);
4438         lastfile = fdlastfile(fdp);
4439         for (i = 0; refcount_load(&fdp->fd_refcnt) > 0 && i <= lastfile; i++) {
4440                 if ((fp = fdp->fd_ofiles[i].fde_file) == NULL)
4441                         continue;
4442                 export_file_to_kinfo(fp, i, NULL, kif, fdp,
4443                     KERN_FILEDESC_PACK_KINFO);
4444                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
4445                 kinfo_to_okinfo(kif, okif);
4446                 error = SYSCTL_OUT(req, okif, sizeof(*okif));
4447                 FILEDESC_SLOCK(fdp);
4448                 if (error)
4449                         break;
4450         }
4451         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
4452         fddrop(fdp);
4453         pddrop(pdp);
4454         free(kif, M_TEMP);
4455         free(okif, M_TEMP);
4456         return (0);
4457 }
4458
4459 static SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_OFILEDESC, ofiledesc,
4460     CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE, sysctl_kern_proc_ofiledesc,
4461     "Process ofiledesc entries");
4462 #endif  /* COMPAT_FREEBSD7 */
4463
4464 int
4465 vntype_to_kinfo(int vtype)
4466 {
4467         struct {
4468                 int     vtype;
4469                 int     kf_vtype;
4470         } vtypes_table[] = {
4471                 { VBAD, KF_VTYPE_VBAD },
4472                 { VBLK, KF_VTYPE_VBLK },
4473                 { VCHR, KF_VTYPE_VCHR },
4474                 { VDIR, KF_VTYPE_VDIR },
4475                 { VFIFO, KF_VTYPE_VFIFO },
4476                 { VLNK, KF_VTYPE_VLNK },
4477                 { VNON, KF_VTYPE_VNON },
4478                 { VREG, KF_VTYPE_VREG },
4479                 { VSOCK, KF_VTYPE_VSOCK }
4480         };
4481         unsigned int i;
4482
4483         /*
4484          * Perform vtype translation.
4485          */
4486         for (i = 0; i < nitems(vtypes_table); i++)
4487                 if (vtypes_table[i].vtype == vtype)
4488                         return (vtypes_table[i].kf_vtype);
4489
4490         return (KF_VTYPE_UNKNOWN);
4491 }
4492
4493 static SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_FILEDESC, filedesc,
4494     CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE, sysctl_kern_proc_filedesc,
4495     "Process filedesc entries");
4496
4497 /*
4498  * Store a process current working directory information to sbuf.
4499  *
4500  * Takes a locked proc as argument, and returns with the proc unlocked.
4501  */
4502 int
4503 kern_proc_cwd_out(struct proc *p,  struct sbuf *sb, ssize_t maxlen)
4504 {
4505         struct pwddesc *pdp;
4506         struct pwd *pwd;
4507         struct export_fd_buf *efbuf;
4508         struct vnode *cdir;
4509         int error;
4510
4511         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
4512
4513         pdp = pdhold(p);
4514         PROC_UNLOCK(p);
4515         if (pdp == NULL)
4516                 return (EINVAL);
4517
4518         efbuf = malloc(sizeof(*efbuf), M_TEMP, M_WAITOK);
4519         efbuf->pdp = pdp;
4520         efbuf->sb = sb;
4521         efbuf->remainder = maxlen;
4522
4523         PWDDESC_XLOCK(pdp);
4524         pwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
4525         cdir = pwd->pwd_cdir;
4526         if (cdir == NULL) {
4527                 error = EINVAL;
4528         } else {
4529                 vrefact(cdir);
4530                 error = export_vnode_to_sb(cdir, KF_FD_TYPE_CWD, FREAD, efbuf);
4531         }
4532         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4533         pddrop(pdp);
4534         free(efbuf, M_TEMP);
4535         return (error);
4536 }
4537
4538 /*
4539  * Get per-process current working directory.
4540  */
4541 static int
4542 sysctl_kern_proc_cwd(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
4543 {
4544         struct sbuf sb;
4545         struct proc *p;
4546         ssize_t maxlen;
4547         int error, error2, *name;
4548
4549         name = (int *)arg1;
4550
4551         sbuf_new_for_sysctl(&sb, NULL, sizeof(struct kinfo_file), req);
4552         sbuf_clear_flags(&sb, SBUF_INCLUDENUL);
4553         error = pget((pid_t)name[0], PGET_CANDEBUG | PGET_NOTWEXIT, &p);
4554         if (error != 0) {
4555                 sbuf_delete(&sb);
4556                 return (error);
4557         }
4558         maxlen = req->oldptr != NULL ? req->oldlen : -1;
4559         error = kern_proc_cwd_out(p, &sb, maxlen);
4560         error2 = sbuf_finish(&sb);
4561         sbuf_delete(&sb);
4562         return (error != 0 ? error : error2);
4563 }
4564
4565 static SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_CWD, cwd, CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE,
4566     sysctl_kern_proc_cwd, "Process current working directory");
4567
4568 #ifdef DDB
4569 /*
4570  * For the purposes of debugging, generate a human-readable string for the
4571  * file type.
4572  */
4573 static const char *
4574 file_type_to_name(short type)
4575 {
4576
4577         switch (type) {
4578         case 0:
4579                 return ("zero");
4580         case DTYPE_VNODE:
4581                 return ("vnode");
4582         case DTYPE_SOCKET:
4583                 return ("socket");
4584         case DTYPE_PIPE:
4585                 return ("pipe");
4586         case DTYPE_FIFO:
4587                 return ("fifo");
4588         case DTYPE_KQUEUE:
4589                 return ("kqueue");
4590         case DTYPE_CRYPTO:
4591                 return ("crypto");
4592         case DTYPE_MQUEUE:
4593                 return ("mqueue");
4594         case DTYPE_SHM:
4595                 return ("shm");
4596         case DTYPE_SEM:
4597                 return ("ksem");
4598         case DTYPE_PTS:
4599                 return ("pts");
4600         case DTYPE_DEV:
4601                 return ("dev");
4602         case DTYPE_PROCDESC:
4603                 return ("proc");
4604         case DTYPE_LINUXEFD:
4605                 return ("levent");
4606         case DTYPE_LINUXTFD:
4607                 return ("ltimer");
4608         default:
4609                 return ("unkn");
4610         }
4611 }
4612
4613 /*
4614  * For the purposes of debugging, identify a process (if any, perhaps one of
4615  * many) that references the passed file in its file descriptor array. Return
4616  * NULL if none.
4617  */
4618 static struct proc *
4619 file_to_first_proc(struct file *fp)
4620 {
4621         struct filedesc *fdp;
4622         struct proc *p;
4623         int n;
4624
4625         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
4626                 if (p->p_state == PRS_NEW)
4627                         continue;
4628                 fdp = p->p_fd;
4629                 if (fdp == NULL)
4630                         continue;
4631                 for (n = 0; n < fdp->fd_nfiles; n++) {
4632                         if (fp == fdp->fd_ofiles[n].fde_file)
4633                                 return (p);
4634                 }
4635         }
4636         return (NULL);
4637 }
4638
4639 static void
4640 db_print_file(struct file *fp, int header)
4641 {
4642 #define XPTRWIDTH ((int)howmany(sizeof(void *) * NBBY, 4))
4643         struct proc *p;
4644
4645         if (header)
4646                 db_printf("%*s %6s %*s %8s %4s %5s %6s %*s %5s %s\n",
4647                     XPTRWIDTH, "File", "Type", XPTRWIDTH, "Data", "Flag",
4648                     "GCFl", "Count", "MCount", XPTRWIDTH, "Vnode", "FPID",
4649                     "FCmd");
4650         p = file_to_first_proc(fp);
4651         db_printf("%*p %6s %*p %08x %04x %5d %6d %*p %5d %s\n", XPTRWIDTH,
4652             fp, file_type_to_name(fp->f_type), XPTRWIDTH, fp->f_data,
4653             fp->f_flag, 0, refcount_load(&fp->f_count), 0, XPTRWIDTH, fp->f_vnode,
4654             p != NULL ? p->p_pid : -1, p != NULL ? p->p_comm : "-");
4655
4656 #undef XPTRWIDTH
4657 }
4658
4659 DB_SHOW_COMMAND(file, db_show_file)
4660 {
4661         struct file *fp;
4662
4663         if (!have_addr) {
4664                 db_printf("usage: show file <addr>\n");
4665                 return;
4666         }
4667         fp = (struct file *)addr;
4668         db_print_file(fp, 1);
4669 }
4670
4671 DB_SHOW_COMMAND(files, db_show_files)
4672 {
4673         struct filedesc *fdp;
4674         struct file *fp;
4675         struct proc *p;
4676         int header;
4677         int n;
4678
4679         header = 1;
4680         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
4681                 if (p->p_state == PRS_NEW)
4682                         continue;
4683                 if ((fdp = p->p_fd) == NULL)
4684                         continue;
4685                 for (n = 0; n < fdp->fd_nfiles; ++n) {
4686                         if ((fp = fdp->fd_ofiles[n].fde_file) == NULL)
4687                                 continue;
4688                         db_print_file(fp, header);
4689                         header = 0;
4690                 }
4691         }
4692 }
4693 #endif
4694
4695 SYSCTL_INT(_kern, KERN_MAXFILESPERPROC, maxfilesperproc, CTLFLAG_RW,
4696     &maxfilesperproc, 0, "Maximum files allowed open per process");
4697
4698 SYSCTL_INT(_kern, KERN_MAXFILES, maxfiles, CTLFLAG_RW,
4699     &maxfiles, 0, "Maximum number of files");
4700
4701 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, openfiles, CTLFLAG_RD,
4702     &openfiles, 0, "System-wide number of open files");
4703
4704 /* ARGSUSED*/
4705 static void
4706 filelistinit(void *dummy)
4707 {
4708
4709         file_zone = uma_zcreate("Files", sizeof(struct file), NULL, NULL,
4710             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
4711         filedesc0_zone = uma_zcreate("filedesc0", sizeof(struct filedesc0),
4712             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, 0);
4713         pwd_zone = uma_zcreate("PWD", sizeof(struct pwd), NULL, NULL,
4714             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_SMR);
4715         /*
4716          * XXXMJG this is a temporary hack due to boot ordering issues against
4717          * the vnode zone.
4718          */
4719         vfs_smr = uma_zone_get_smr(pwd_zone);
4720         mtx_init(&sigio_lock, "sigio lock", NULL, MTX_DEF);
4721 }
4722 SYSINIT(select, SI_SUB_LOCK, SI_ORDER_FIRST, filelistinit, NULL);
4723
4724 /*-------------------------------------------------------------------*/
4725
4726 static int
4727 badfo_readwrite(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
4728     int flags, struct thread *td)
4729 {
4730
4731         return (EBADF);
4732 }
4733
4734 static int
4735 badfo_truncate(struct file *fp, off_t length, struct ucred *active_cred,
4736     struct thread *td)
4737 {
4738
4739         return (EINVAL);
4740 }
4741
4742 static int
4743 badfo_ioctl(struct file *fp, u_long com, void *data, struct ucred *active_cred,
4744     struct thread *td)
4745 {
4746
4747         return (EBADF);
4748 }
4749
4750 static int
4751 badfo_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
4752     struct thread *td)
4753 {
4754
4755         return (0);
4756 }
4757
4758 static int
4759 badfo_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
4760 {
4761
4762         return (EBADF);
4763 }
4764
4765 static int
4766 badfo_stat(struct file *fp, struct stat *sb, struct ucred *active_cred,
4767     struct thread *td)
4768 {
4769
4770         return (EBADF);
4771 }
4772
4773 static int
4774 badfo_close(struct file *fp, struct thread *td)
4775 {
4776
4777         return (0);
4778 }
4779
4780 static int
4781 badfo_chmod(struct file *fp, mode_t mode, struct ucred *active_cred,
4782     struct thread *td)
4783 {
4784
4785         return (EBADF);
4786 }
4787
4788 static int
4789 badfo_chown(struct file *fp, uid_t uid, gid_t gid, struct ucred *active_cred,
4790     struct thread *td)
4791 {
4792
4793         return (EBADF);
4794 }
4795
4796 static int
4797 badfo_sendfile(struct file *fp, int sockfd, struct uio *hdr_uio,
4798     struct uio *trl_uio, off_t offset, size_t nbytes, off_t *sent, int flags,
4799     struct thread *td)
4800 {
4801
4802         return (EBADF);
4803 }
4804
4805 static int
4806 badfo_fill_kinfo(struct file *fp, struct kinfo_file *kif, struct filedesc *fdp)
4807 {
4808
4809         return (0);
4810 }
4811
4812 struct fileops badfileops = {
4813         .fo_read = badfo_readwrite,
4814         .fo_write = badfo_readwrite,
4815         .fo_truncate = badfo_truncate,
4816         .fo_ioctl = badfo_ioctl,
4817         .fo_poll = badfo_poll,
4818         .fo_kqfilter = badfo_kqfilter,
4819         .fo_stat = badfo_stat,
4820         .fo_close = badfo_close,
4821         .fo_chmod = badfo_chmod,
4822         .fo_chown = badfo_chown,
4823         .fo_sendfile = badfo_sendfile,
4824         .fo_fill_kinfo = badfo_fill_kinfo,
4825 };
4826
4827 int
4828 invfo_rdwr(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
4829     int flags, struct thread *td)
4830 {
4831
4832         return (EOPNOTSUPP);
4833 }
4834
4835 int
4836 invfo_truncate(struct file *fp, off_t length, struct ucred *active_cred,
4837     struct thread *td)
4838 {
4839
4840         return (EINVAL);
4841 }
4842
4843 int
4844 invfo_ioctl(struct file *fp, u_long com, void *data,
4845     struct ucred *active_cred, struct thread *td)
4846 {
4847
4848         return (ENOTTY);
4849 }
4850
4851 int
4852 invfo_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
4853     struct thread *td)
4854 {
4855
4856         return (poll_no_poll(events));
4857 }
4858
4859 int
4860 invfo_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
4861 {
4862
4863         return (EINVAL);
4864 }
4865
4866 int
4867 invfo_chmod(struct file *fp, mode_t mode, struct ucred *active_cred,
4868     struct thread *td)
4869 {
4870
4871         return (EINVAL);
4872 }
4873
4874 int
4875 invfo_chown(struct file *fp, uid_t uid, gid_t gid, struct ucred *active_cred,
4876     struct thread *td)
4877 {
4878
4879         return (EINVAL);
4880 }
4881
4882 int
4883 invfo_sendfile(struct file *fp, int sockfd, struct uio *hdr_uio,
4884     struct uio *trl_uio, off_t offset, size_t nbytes, off_t *sent, int flags,
4885     struct thread *td)
4886 {
4887
4888         return (EINVAL);
4889 }
4890
4891 /*-------------------------------------------------------------------*/
4892
4893 /*
4894  * File Descriptor pseudo-device driver (/dev/fd/).
4895  *
4896  * Opening minor device N dup()s the file (if any) connected to file
4897  * descriptor N belonging to the calling process.  Note that this driver
4898  * consists of only the ``open()'' routine, because all subsequent
4899  * references to this file will be direct to the other driver.
4900  *
4901  * XXX: we could give this one a cloning event handler if necessary.
4902  */
4903
4904 /* ARGSUSED */
4905 static int
4906 fdopen(struct cdev *dev, int mode, int type, struct thread *td)
4907 {
4908
4909         /*
4910          * XXX Kludge: set curthread->td_dupfd to contain the value of the
4911          * the file descriptor being sought for duplication. The error
4912          * return ensures that the vnode for this device will be released
4913          * by vn_open. Open will detect this special error and take the
4914          * actions in dupfdopen below. Other callers of vn_open or VOP_OPEN
4915          * will simply report the error.
4916          */
4917         td->td_dupfd = dev2unit(dev);
4918         return (ENODEV);
4919 }
4920
4921 static struct cdevsw fildesc_cdevsw = {
4922         .d_version =    D_VERSION,
4923         .d_open =       fdopen,
4924         .d_name =       "FD",
4925 };
4926
4927 static void
4928 fildesc_drvinit(void *unused)
4929 {
4930         struct cdev *dev;
4931
4932         dev = make_dev_credf(MAKEDEV_ETERNAL, &fildesc_cdevsw, 0, NULL,
4933             UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "fd/0");
4934         make_dev_alias(dev, "stdin");
4935         dev = make_dev_credf(MAKEDEV_ETERNAL, &fildesc_cdevsw, 1, NULL,
4936             UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "fd/1");
4937         make_dev_alias(dev, "stdout");
4938         dev = make_dev_credf(MAKEDEV_ETERNAL, &fildesc_cdevsw, 2, NULL,
4939             UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "fd/2");
4940         make_dev_alias(dev, "stderr");
4941 }
4942
4943 SYSINIT(fildescdev, SI_SUB_DRIVERS, SI_ORDER_MIDDLE, fildesc_drvinit, NULL);