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, int 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, 1);
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 /*
1243  * Function drops the filedesc lock on return.
1244  */
1245 static int
1246 closefp(struct filedesc *fdp, int fd, struct file *fp, struct thread *td,
1247     int holdleaders)
1248 {
1249         int error;
1250
1251         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1252
1253         if (holdleaders) {
1254                 if (td->td_proc->p_fdtol != NULL) {
1255                         /*
1256                          * Ask fdfree() to sleep to ensure that all relevant
1257                          * process leaders can be traversed in closef().
1258                          */
1259                         fdp->fd_holdleaderscount++;
1260                 } else {
1261                         holdleaders = 0;
1262                 }
1263         }
1264
1265         /*
1266          * We now hold the fp reference that used to be owned by the
1267          * descriptor array.  We have to unlock the FILEDESC *AFTER*
1268          * knote_fdclose to prevent a race of the fd getting opened, a knote
1269          * added, and deleteing a knote for the new fd.
1270          */
1271         if (__predict_false(!TAILQ_EMPTY(&fdp->fd_kqlist)))
1272                 knote_fdclose(td, fd);
1273
1274         /*
1275          * We need to notify mqueue if the object is of type mqueue.
1276          */
1277         if (__predict_false(fp->f_type == DTYPE_MQUEUE))
1278                 mq_fdclose(td, fd, fp);
1279         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1280
1281         error = closef(fp, td);
1282
1283         /*
1284          * All paths leading up to closefp() will have already removed or
1285          * replaced the fd in the filedesc table, so a restart would not
1286          * operate on the same file.
1287          */
1288         if (error == ERESTART)
1289                 error = EINTR;
1290
1291         if (holdleaders) {
1292                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
1293                 fdp->fd_holdleaderscount--;
1294                 if (fdp->fd_holdleaderscount == 0 &&
1295                     fdp->fd_holdleaderswakeup != 0) {
1296                         fdp->fd_holdleaderswakeup = 0;
1297                         wakeup(&fdp->fd_holdleaderscount);
1298                 }
1299                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1300         }
1301         return (error);
1302 }
1303
1304 /*
1305  * Close a file descriptor.
1306  */
1307 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1308 struct close_args {
1309         int     fd;
1310 };
1311 #endif
1312 /* ARGSUSED */
1313 int
1314 sys_close(struct thread *td, struct close_args *uap)
1315 {
1316
1317         return (kern_close(td, uap->fd));
1318 }
1319
1320 int
1321 kern_close(struct thread *td, int fd)
1322 {
1323         struct filedesc *fdp;
1324         struct file *fp;
1325
1326         fdp = td->td_proc->p_fd;
1327
1328         AUDIT_SYSCLOSE(td, fd);
1329
1330         FILEDESC_XLOCK(fdp);
1331         if ((fp = fget_locked(fdp, fd)) == NULL) {
1332                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
1333                 return (EBADF);
1334         }
1335         fdfree(fdp, fd);
1336
1337         /* closefp() drops the FILEDESC lock for us. */
1338         return (closefp(fdp, fd, fp, td, 1));
1339 }
1340
1341 int
1342 kern_close_range(struct thread *td, u_int lowfd, u_int highfd)
1343 {
1344         struct filedesc *fdp;
1345         int fd, ret, lastfile;
1346
1347         ret = 0;
1348         fdp = td->td_proc->p_fd;
1349         FILEDESC_SLOCK(fdp);
1350
1351         /*
1352          * Check this prior to clamping; closefrom(3) with only fd 0, 1, and 2
1353          * open should not be a usage error.  From a close_range() perspective,
1354          * close_range(3, ~0U, 0) in the same scenario should also likely not
1355          * be a usage error as all fd above 3 are in-fact already closed.
1356          */
1357         if (highfd < lowfd) {
1358                 ret = EINVAL;
1359                 goto out;
1360         }
1361
1362         /*
1363          * If lastfile == -1, we're dealing with either a fresh file
1364          * table or one in which every fd has been closed.  Just return
1365          * successful; there's nothing left to do.
1366          */
1367         lastfile = fdlastfile(fdp);
1368         if (lastfile == -1)
1369                 goto out;
1370         /* Clamped to [lowfd, lastfile] */
1371         highfd = MIN(highfd, lastfile);
1372         for (fd = lowfd; fd <= highfd; fd++) {
1373                 if (fdp->fd_ofiles[fd].fde_file != NULL) {
1374                         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
1375                         (void)kern_close(td, fd);
1376                         FILEDESC_SLOCK(fdp);
1377                 }
1378         }
1379 out:
1380         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
1381         return (ret);
1382 }
1383
1384 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1385 struct close_range_args {
1386         u_int   lowfd;
1387         u_int   highfd;
1388         int     flags;
1389 };
1390 #endif
1391 int
1392 sys_close_range(struct thread *td, struct close_range_args *uap)
1393 {
1394
1395         /* No flags currently defined */
1396         if (uap->flags != 0)
1397                 return (EINVAL);
1398         return (kern_close_range(td, uap->lowfd, uap->highfd));
1399 }
1400
1401 #ifdef COMPAT_FREEBSD12
1402 /*
1403  * Close open file descriptors.
1404  */
1405 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1406 struct freebsd12_closefrom_args {
1407         int     lowfd;
1408 };
1409 #endif
1410 /* ARGSUSED */
1411 int
1412 freebsd12_closefrom(struct thread *td, struct freebsd12_closefrom_args *uap)
1413 {
1414         u_int lowfd;
1415
1416         AUDIT_ARG_FD(uap->lowfd);
1417
1418         /*
1419          * Treat negative starting file descriptor values identical to
1420          * closefrom(0) which closes all files.
1421          */
1422         lowfd = MAX(0, uap->lowfd);
1423         return (kern_close_range(td, lowfd, ~0U));
1424 }
1425 #endif  /* COMPAT_FREEBSD12 */
1426
1427 #if defined(COMPAT_43)
1428 /*
1429  * Return status information about a file descriptor.
1430  */
1431 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1432 struct ofstat_args {
1433         int     fd;
1434         struct  ostat *sb;
1435 };
1436 #endif
1437 /* ARGSUSED */
1438 int
1439 ofstat(struct thread *td, struct ofstat_args *uap)
1440 {
1441         struct ostat oub;
1442         struct stat ub;
1443         int error;
1444
1445         error = kern_fstat(td, uap->fd, &ub);
1446         if (error == 0) {
1447                 cvtstat(&ub, &oub);
1448                 error = copyout(&oub, uap->sb, sizeof(oub));
1449         }
1450         return (error);
1451 }
1452 #endif /* COMPAT_43 */
1453
1454 #if defined(COMPAT_FREEBSD11)
1455 int
1456 freebsd11_fstat(struct thread *td, struct freebsd11_fstat_args *uap)
1457 {
1458         struct stat sb;
1459         struct freebsd11_stat osb;
1460         int error;
1461
1462         error = kern_fstat(td, uap->fd, &sb);
1463         if (error != 0)
1464                 return (error);
1465         error = freebsd11_cvtstat(&sb, &osb);
1466         if (error == 0)
1467                 error = copyout(&osb, uap->sb, sizeof(osb));
1468         return (error);
1469 }
1470 #endif  /* COMPAT_FREEBSD11 */
1471
1472 /*
1473  * Return status information about a file descriptor.
1474  */
1475 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1476 struct fstat_args {
1477         int     fd;
1478         struct  stat *sb;
1479 };
1480 #endif
1481 /* ARGSUSED */
1482 int
1483 sys_fstat(struct thread *td, struct fstat_args *uap)
1484 {
1485         struct stat ub;
1486         int error;
1487
1488         error = kern_fstat(td, uap->fd, &ub);
1489         if (error == 0)
1490                 error = copyout(&ub, uap->sb, sizeof(ub));
1491         return (error);
1492 }
1493
1494 int
1495 kern_fstat(struct thread *td, int fd, struct stat *sbp)
1496 {
1497         struct file *fp;
1498         int error;
1499
1500         AUDIT_ARG_FD(fd);
1501
1502         error = fget(td, fd, &cap_fstat_rights, &fp);
1503         if (__predict_false(error != 0))
1504                 return (error);
1505
1506         AUDIT_ARG_FILE(td->td_proc, fp);
1507
1508         error = fo_stat(fp, sbp, td->td_ucred, td);
1509         fdrop(fp, td);
1510 #ifdef __STAT_TIME_T_EXT
1511         sbp->st_atim_ext = 0;
1512         sbp->st_mtim_ext = 0;
1513         sbp->st_ctim_ext = 0;
1514         sbp->st_btim_ext = 0;
1515 #endif
1516 #ifdef KTRACE
1517         if (KTRPOINT(td, KTR_STRUCT))
1518                 ktrstat_error(sbp, error);
1519 #endif
1520         return (error);
1521 }
1522
1523 #if defined(COMPAT_FREEBSD11)
1524 /*
1525  * Return status information about a file descriptor.
1526  */
1527 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1528 struct freebsd11_nfstat_args {
1529         int     fd;
1530         struct  nstat *sb;
1531 };
1532 #endif
1533 /* ARGSUSED */
1534 int
1535 freebsd11_nfstat(struct thread *td, struct freebsd11_nfstat_args *uap)
1536 {
1537         struct nstat nub;
1538         struct stat ub;
1539         int error;
1540
1541         error = kern_fstat(td, uap->fd, &ub);
1542         if (error == 0) {
1543                 freebsd11_cvtnstat(&ub, &nub);
1544                 error = copyout(&nub, uap->sb, sizeof(nub));
1545         }
1546         return (error);
1547 }
1548 #endif /* COMPAT_FREEBSD11 */
1549
1550 /*
1551  * Return pathconf information about a file descriptor.
1552  */
1553 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
1554 struct fpathconf_args {
1555         int     fd;
1556         int     name;
1557 };
1558 #endif
1559 /* ARGSUSED */
1560 int
1561 sys_fpathconf(struct thread *td, struct fpathconf_args *uap)
1562 {
1563         long value;
1564         int error;
1565
1566         error = kern_fpathconf(td, uap->fd, uap->name, &value);
1567         if (error == 0)
1568                 td->td_retval[0] = value;
1569         return (error);
1570 }
1571
1572 int
1573 kern_fpathconf(struct thread *td, int fd, int name, long *valuep)
1574 {
1575         struct file *fp;
1576         struct vnode *vp;
1577         int error;
1578
1579         error = fget(td, fd, &cap_fpathconf_rights, &fp);
1580         if (error != 0)
1581                 return (error);
1582
1583         if (name == _PC_ASYNC_IO) {
1584                 *valuep = _POSIX_ASYNCHRONOUS_IO;
1585                 goto out;
1586         }
1587         vp = fp->f_vnode;
1588         if (vp != NULL) {
1589                 vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1590                 error = VOP_PATHCONF(vp, name, valuep);
1591                 VOP_UNLOCK(vp);
1592         } else if (fp->f_type == DTYPE_PIPE || fp->f_type == DTYPE_SOCKET) {
1593                 if (name != _PC_PIPE_BUF) {
1594                         error = EINVAL;
1595                 } else {
1596                         *valuep = PIPE_BUF;
1597                         error = 0;
1598                 }
1599         } else {
1600                 error = EOPNOTSUPP;
1601         }
1602 out:
1603         fdrop(fp, td);
1604         return (error);
1605 }
1606
1607 /*
1608  * Copy filecaps structure allocating memory for ioctls array if needed.
1609  *
1610  * The last parameter indicates whether the fdtable is locked. If it is not and
1611  * ioctls are encountered, copying fails and the caller must lock the table.
1612  *
1613  * Note that if the table was not locked, the caller has to check the relevant
1614  * sequence counter to determine whether the operation was successful.
1615  */
1616 bool
1617 filecaps_copy(const struct filecaps *src, struct filecaps *dst, bool locked)
1618 {
1619         size_t size;
1620
1621         if (src->fc_ioctls != NULL && !locked)
1622                 return (false);
1623         memcpy(dst, src, sizeof(*src));
1624         if (src->fc_ioctls == NULL)
1625                 return (true);
1626
1627         KASSERT(src->fc_nioctls > 0,
1628             ("fc_ioctls != NULL, but fc_nioctls=%hd", src->fc_nioctls));
1629
1630         size = sizeof(src->fc_ioctls[0]) * src->fc_nioctls;
1631         dst->fc_ioctls = malloc(size, M_FILECAPS, M_WAITOK);
1632         memcpy(dst->fc_ioctls, src->fc_ioctls, size);
1633         return (true);
1634 }
1635
1636 static u_long *
1637 filecaps_copy_prep(const struct filecaps *src)
1638 {
1639         u_long *ioctls;
1640         size_t size;
1641
1642         if (__predict_true(src->fc_ioctls == NULL))
1643                 return (NULL);
1644
1645         KASSERT(src->fc_nioctls > 0,
1646             ("fc_ioctls != NULL, but fc_nioctls=%hd", src->fc_nioctls));
1647
1648         size = sizeof(src->fc_ioctls[0]) * src->fc_nioctls;
1649         ioctls = malloc(size, M_FILECAPS, M_WAITOK);
1650         return (ioctls);
1651 }
1652
1653 static void
1654 filecaps_copy_finish(const struct filecaps *src, struct filecaps *dst,
1655     u_long *ioctls)
1656 {
1657         size_t size;
1658
1659         *dst = *src;
1660         if (__predict_true(src->fc_ioctls == NULL)) {
1661                 MPASS(ioctls == NULL);
1662                 return;
1663         }
1664
1665         size = sizeof(src->fc_ioctls[0]) * src->fc_nioctls;
1666         dst->fc_ioctls = ioctls;
1667         bcopy(src->fc_ioctls, dst->fc_ioctls, size);
1668 }
1669
1670 /*
1671  * Move filecaps structure to the new place and clear the old place.
1672  */
1673 void
1674 filecaps_move(struct filecaps *src, struct filecaps *dst)
1675 {
1676
1677         *dst = *src;
1678         bzero(src, sizeof(*src));
1679 }
1680
1681 /*
1682  * Fill the given filecaps structure with full rights.
1683  */
1684 static void
1685 filecaps_fill(struct filecaps *fcaps)
1686 {
1687
1688         CAP_ALL(&fcaps->fc_rights);
1689         fcaps->fc_ioctls = NULL;
1690         fcaps->fc_nioctls = -1;
1691         fcaps->fc_fcntls = CAP_FCNTL_ALL;
1692 }
1693
1694 /*
1695  * Free memory allocated within filecaps structure.
1696  */
1697 void
1698 filecaps_free(struct filecaps *fcaps)
1699 {
1700
1701         free(fcaps->fc_ioctls, M_FILECAPS);
1702         bzero(fcaps, sizeof(*fcaps));
1703 }
1704
1705 static u_long *
1706 filecaps_free_prep(struct filecaps *fcaps)
1707 {
1708         u_long *ioctls;
1709
1710         ioctls = fcaps->fc_ioctls;
1711         bzero(fcaps, sizeof(*fcaps));
1712         return (ioctls);
1713 }
1714
1715 static void
1716 filecaps_free_finish(u_long *ioctls)
1717 {
1718
1719         free(ioctls, M_FILECAPS);
1720 }
1721
1722 /*
1723  * Validate the given filecaps structure.
1724  */
1725 static void
1726 filecaps_validate(const struct filecaps *fcaps, const char *func)
1727 {
1728
1729         KASSERT(cap_rights_is_valid(&fcaps->fc_rights),
1730             ("%s: invalid rights", func));
1731         KASSERT((fcaps->fc_fcntls & ~CAP_FCNTL_ALL) == 0,
1732             ("%s: invalid fcntls", func));
1733         KASSERT(fcaps->fc_fcntls == 0 ||
1734             cap_rights_is_set(&fcaps->fc_rights, CAP_FCNTL),
1735             ("%s: fcntls without CAP_FCNTL", func));
1736         KASSERT(fcaps->fc_ioctls != NULL ? fcaps->fc_nioctls > 0 :
1737             (fcaps->fc_nioctls == -1 || fcaps->fc_nioctls == 0),
1738             ("%s: invalid ioctls", func));
1739         KASSERT(fcaps->fc_nioctls == 0 ||
1740             cap_rights_is_set(&fcaps->fc_rights, CAP_IOCTL),
1741             ("%s: ioctls without CAP_IOCTL", func));
1742 }
1743
1744 static void
1745 fdgrowtable_exp(struct filedesc *fdp, int nfd)
1746 {
1747         int nfd1;
1748
1749         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1750
1751         nfd1 = fdp->fd_nfiles * 2;
1752         if (nfd1 < nfd)
1753                 nfd1 = nfd;
1754         fdgrowtable(fdp, nfd1);
1755 }
1756
1757 /*
1758  * Grow the file table to accommodate (at least) nfd descriptors.
1759  */
1760 static void
1761 fdgrowtable(struct filedesc *fdp, int nfd)
1762 {
1763         struct filedesc0 *fdp0;
1764         struct freetable *ft;
1765         struct fdescenttbl *ntable;
1766         struct fdescenttbl *otable;
1767         int nnfiles, onfiles;
1768         NDSLOTTYPE *nmap, *omap;
1769
1770         KASSERT(fdp->fd_nfiles > 0, ("zero-length file table"));
1771
1772         /* save old values */
1773         onfiles = fdp->fd_nfiles;
1774         otable = fdp->fd_files;
1775         omap = fdp->fd_map;
1776
1777         /* compute the size of the new table */
1778         nnfiles = NDSLOTS(nfd) * NDENTRIES; /* round up */
1779         if (nnfiles <= onfiles)
1780                 /* the table is already large enough */
1781                 return;
1782
1783         /*
1784          * Allocate a new table.  We need enough space for the number of
1785          * entries, file entries themselves and the struct freetable we will use
1786          * when we decommission the table and place it on the freelist.
1787          * We place the struct freetable in the middle so we don't have
1788          * to worry about padding.
1789          */
1790         ntable = malloc(offsetof(struct fdescenttbl, fdt_ofiles) +
1791             nnfiles * sizeof(ntable->fdt_ofiles[0]) +
1792             sizeof(struct freetable),
1793             M_FILEDESC, M_ZERO | M_WAITOK);
1794         /* copy the old data */
1795         ntable->fdt_nfiles = nnfiles;
1796         memcpy(ntable->fdt_ofiles, otable->fdt_ofiles,
1797             onfiles * sizeof(ntable->fdt_ofiles[0]));
1798
1799         /*
1800          * Allocate a new map only if the old is not large enough.  It will
1801          * grow at a slower rate than the table as it can map more
1802          * entries than the table can hold.
1803          */
1804         if (NDSLOTS(nnfiles) > NDSLOTS(onfiles)) {
1805                 nmap = malloc(NDSLOTS(nnfiles) * NDSLOTSIZE, M_FILEDESC,
1806                     M_ZERO | M_WAITOK);
1807                 /* copy over the old data and update the pointer */
1808                 memcpy(nmap, omap, NDSLOTS(onfiles) * sizeof(*omap));
1809                 fdp->fd_map = nmap;
1810         }
1811
1812         /*
1813          * Make sure that ntable is correctly initialized before we replace
1814          * fd_files poiner. Otherwise fget_unlocked() may see inconsistent
1815          * data.
1816          */
1817         atomic_store_rel_ptr((volatile void *)&fdp->fd_files, (uintptr_t)ntable);
1818
1819         /*
1820          * Free the old file table when not shared by other threads or processes.
1821          * The old file table is considered to be shared when either are true:
1822          * - The process has more than one thread.
1823          * - The file descriptor table has been shared via fdshare().
1824          *
1825          * When shared, the old file table will be placed on a freelist
1826          * which will be processed when the struct filedesc is released.
1827          *
1828          * Note that if onfiles == NDFILE, we're dealing with the original
1829          * static allocation contained within (struct filedesc0 *)fdp,
1830          * which must not be freed.
1831          */
1832         if (onfiles > NDFILE) {
1833                 if (curproc->p_numthreads == 1 &&
1834                     refcount_load(&fdp->fd_refcnt) == 1)
1835                         free(otable, M_FILEDESC);
1836                 else {
1837                         ft = (struct freetable *)&otable->fdt_ofiles[onfiles];
1838                         fdp0 = (struct filedesc0 *)fdp;
1839                         ft->ft_table = otable;
1840                         SLIST_INSERT_HEAD(&fdp0->fd_free, ft, ft_next);
1841                 }
1842         }
1843         /*
1844          * The map does not have the same possibility of threads still
1845          * holding references to it.  So always free it as long as it
1846          * does not reference the original static allocation.
1847          */
1848         if (NDSLOTS(onfiles) > NDSLOTS(NDFILE))
1849                 free(omap, M_FILEDESC);
1850 }
1851
1852 /*
1853  * Allocate a file descriptor for the process.
1854  */
1855 int
1856 fdalloc(struct thread *td, int minfd, int *result)
1857 {
1858         struct proc *p = td->td_proc;
1859         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1860         int fd, maxfd, allocfd;
1861 #ifdef RACCT
1862         int error;
1863 #endif
1864
1865         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1866
1867         if (fdp->fd_freefile > minfd)
1868                 minfd = fdp->fd_freefile;
1869
1870         maxfd = getmaxfd(td);
1871
1872         /*
1873          * Search the bitmap for a free descriptor starting at minfd.
1874          * If none is found, grow the file table.
1875          */
1876         fd = fd_first_free(fdp, minfd, fdp->fd_nfiles);
1877         if (__predict_false(fd >= maxfd))
1878                 return (EMFILE);
1879         if (__predict_false(fd >= fdp->fd_nfiles)) {
1880                 allocfd = min(fd * 2, maxfd);
1881 #ifdef RACCT
1882                 if (RACCT_ENABLED()) {
1883                         error = racct_set_unlocked(p, RACCT_NOFILE, allocfd);
1884                         if (error != 0)
1885                                 return (EMFILE);
1886                 }
1887 #endif
1888                 /*
1889                  * fd is already equal to first free descriptor >= minfd, so
1890                  * we only need to grow the table and we are done.
1891                  */
1892                 fdgrowtable_exp(fdp, allocfd);
1893         }
1894
1895         /*
1896          * Perform some sanity checks, then mark the file descriptor as
1897          * used and return it to the caller.
1898          */
1899         KASSERT(fd >= 0 && fd < min(maxfd, fdp->fd_nfiles),
1900             ("invalid descriptor %d", fd));
1901         KASSERT(!fdisused(fdp, fd),
1902             ("fd_first_free() returned non-free descriptor"));
1903         KASSERT(fdp->fd_ofiles[fd].fde_file == NULL,
1904             ("file descriptor isn't free"));
1905         fdused(fdp, fd);
1906         *result = fd;
1907         return (0);
1908 }
1909
1910 /*
1911  * Allocate n file descriptors for the process.
1912  */
1913 int
1914 fdallocn(struct thread *td, int minfd, int *fds, int n)
1915 {
1916         struct proc *p = td->td_proc;
1917         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1918         int i;
1919
1920         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
1921
1922         for (i = 0; i < n; i++)
1923                 if (fdalloc(td, 0, &fds[i]) != 0)
1924                         break;
1925
1926         if (i < n) {
1927                 for (i--; i >= 0; i--)
1928                         fdunused(fdp, fds[i]);
1929                 return (EMFILE);
1930         }
1931
1932         return (0);
1933 }
1934
1935 /*
1936  * Create a new open file structure and allocate a file descriptor for the
1937  * process that refers to it.  We add one reference to the file for the
1938  * descriptor table and one reference for resultfp. This is to prevent us
1939  * being preempted and the entry in the descriptor table closed after we
1940  * release the FILEDESC lock.
1941  */
1942 int
1943 falloc_caps(struct thread *td, struct file **resultfp, int *resultfd, int flags,
1944     struct filecaps *fcaps)
1945 {
1946         struct file *fp;
1947         int error, fd;
1948
1949         error = falloc_noinstall(td, &fp);
1950         if (error)
1951                 return (error);         /* no reference held on error */
1952
1953         error = finstall(td, fp, &fd, flags, fcaps);
1954         if (error) {
1955                 fdrop(fp, td);          /* one reference (fp only) */
1956                 return (error);
1957         }
1958
1959         if (resultfp != NULL)
1960                 *resultfp = fp;         /* copy out result */
1961         else
1962                 fdrop(fp, td);          /* release local reference */
1963
1964         if (resultfd != NULL)
1965                 *resultfd = fd;
1966
1967         return (0);
1968 }
1969
1970 /*
1971  * Create a new open file structure without allocating a file descriptor.
1972  */
1973 int
1974 falloc_noinstall(struct thread *td, struct file **resultfp)
1975 {
1976         struct file *fp;
1977         int maxuserfiles = maxfiles - (maxfiles / 20);
1978         int openfiles_new;
1979         static struct timeval lastfail;
1980         static int curfail;
1981
1982         KASSERT(resultfp != NULL, ("%s: resultfp == NULL", __func__));
1983
1984         openfiles_new = atomic_fetchadd_int(&openfiles, 1) + 1;
1985         if ((openfiles_new >= maxuserfiles &&
1986             priv_check(td, PRIV_MAXFILES) != 0) ||
1987             openfiles_new >= maxfiles) {
1988                 atomic_subtract_int(&openfiles, 1);
1989                 if (ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
1990                         printf("kern.maxfiles limit exceeded by uid %i, (%s) "
1991                             "please see tuning(7).\n", td->td_ucred->cr_ruid, td->td_proc->p_comm);
1992                 }
1993                 return (ENFILE);
1994         }
1995         fp = uma_zalloc(file_zone, M_WAITOK);
1996         bzero(fp, sizeof(*fp));
1997         refcount_init(&fp->f_count, 1);
1998         fp->f_cred = crhold(td->td_ucred);
1999         fp->f_ops = &badfileops;
2000         *resultfp = fp;
2001         return (0);
2002 }
2003
2004 /*
2005  * Install a file in a file descriptor table.
2006  */
2007 void
2008 _finstall(struct filedesc *fdp, struct file *fp, int fd, int flags,
2009     struct filecaps *fcaps)
2010 {
2011         struct filedescent *fde;
2012
2013         MPASS(fp != NULL);
2014         if (fcaps != NULL)
2015                 filecaps_validate(fcaps, __func__);
2016         FILEDESC_XLOCK_ASSERT(fdp);
2017
2018         fde = &fdp->fd_ofiles[fd];
2019 #ifdef CAPABILITIES
2020         seqc_write_begin(&fde->fde_seqc);
2021 #endif
2022         fde->fde_file = fp;
2023         fde->fde_flags = (flags & O_CLOEXEC) != 0 ? UF_EXCLOSE : 0;
2024         if (fcaps != NULL)
2025                 filecaps_move(fcaps, &fde->fde_caps);
2026         else
2027                 filecaps_fill(&fde->fde_caps);
2028 #ifdef CAPABILITIES
2029         seqc_write_end(&fde->fde_seqc);
2030 #endif
2031 }
2032
2033 int
2034 finstall(struct thread *td, struct file *fp, int *fd, int flags,
2035     struct filecaps *fcaps)
2036 {
2037         struct filedesc *fdp = td->td_proc->p_fd;
2038         int error;
2039
2040         MPASS(fd != NULL);
2041
2042         if (!fhold(fp))
2043                 return (EBADF);
2044         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2045         error = fdalloc(td, 0, fd);
2046         if (__predict_false(error != 0)) {
2047                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2048                 fdrop(fp, td);
2049                 return (error);
2050         }
2051         _finstall(fdp, fp, *fd, flags, fcaps);
2052         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2053         return (0);
2054 }
2055
2056 /*
2057  * Build a new filedesc structure from another.
2058  *
2059  * If fdp is not NULL, return with it shared locked.
2060  */
2061 struct filedesc *
2062 fdinit(struct filedesc *fdp, bool prepfiles, int *lastfile)
2063 {
2064         struct filedesc0 *newfdp0;
2065         struct filedesc *newfdp;
2066
2067         if (prepfiles)
2068                 MPASS(lastfile != NULL);
2069         else
2070                 MPASS(lastfile == NULL);
2071
2072         newfdp0 = uma_zalloc(filedesc0_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
2073         newfdp = &newfdp0->fd_fd;
2074
2075         /* Create the file descriptor table. */
2076         FILEDESC_LOCK_INIT(newfdp);
2077         refcount_init(&newfdp->fd_refcnt, 1);
2078         refcount_init(&newfdp->fd_holdcnt, 1);
2079         newfdp->fd_map = newfdp0->fd_dmap;
2080         newfdp->fd_files = (struct fdescenttbl *)&newfdp0->fd_dfiles;
2081         newfdp->fd_files->fdt_nfiles = NDFILE;
2082
2083         if (fdp == NULL)
2084                 return (newfdp);
2085
2086         FILEDESC_SLOCK(fdp);
2087         if (!prepfiles) {
2088                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2089                 return (newfdp);
2090         }
2091
2092         for (;;) {
2093                 *lastfile = fdlastfile(fdp);
2094                 if (*lastfile < newfdp->fd_nfiles)
2095                         break;
2096                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2097                 fdgrowtable(newfdp, *lastfile + 1);
2098                 FILEDESC_SLOCK(fdp);
2099         }
2100
2101         return (newfdp);
2102 }
2103
2104 /*
2105  * Build a pwddesc structure from another.
2106  * Copy the current, root, and jail root vnode references.
2107  *
2108  * If pdp is not NULL, return with it shared locked.
2109  */
2110 struct pwddesc *
2111 pdinit(struct pwddesc *pdp, bool keeplock)
2112 {
2113         struct pwddesc *newpdp;
2114         struct pwd *newpwd;
2115
2116         newpdp = malloc(sizeof(*newpdp), M_PWDDESC, M_WAITOK | M_ZERO);
2117
2118         PWDDESC_LOCK_INIT(newpdp);
2119         refcount_init(&newpdp->pd_refcount, 1);
2120         newpdp->pd_cmask = CMASK;
2121
2122         if (pdp == NULL) {
2123                 newpwd = pwd_alloc();
2124                 smr_serialized_store(&newpdp->pd_pwd, newpwd, true);
2125                 return (newpdp);
2126         }
2127
2128         PWDDESC_XLOCK(pdp);
2129         newpwd = pwd_hold_pwddesc(pdp);
2130         smr_serialized_store(&newpdp->pd_pwd, newpwd, true);
2131         if (!keeplock)
2132                 PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
2133         return (newpdp);
2134 }
2135
2136 static struct filedesc *
2137 fdhold(struct proc *p)
2138 {
2139         struct filedesc *fdp;
2140
2141         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
2142         fdp = p->p_fd;
2143         if (fdp != NULL)
2144                 refcount_acquire(&fdp->fd_holdcnt);
2145         return (fdp);
2146 }
2147
2148 static struct pwddesc *
2149 pdhold(struct proc *p)
2150 {
2151         struct pwddesc *pdp;
2152
2153         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
2154         pdp = p->p_pd;
2155         if (pdp != NULL)
2156                 refcount_acquire(&pdp->pd_refcount);
2157         return (pdp);
2158 }
2159
2160 static void
2161 fddrop(struct filedesc *fdp)
2162 {
2163
2164         if (refcount_load(&fdp->fd_holdcnt) > 1) {
2165                 if (refcount_release(&fdp->fd_holdcnt) == 0)
2166                         return;
2167         }
2168
2169         FILEDESC_LOCK_DESTROY(fdp);
2170         uma_zfree(filedesc0_zone, fdp);
2171 }
2172
2173 static void
2174 pddrop(struct pwddesc *pdp)
2175 {
2176         struct pwd *pwd;
2177
2178         if (refcount_release_if_not_last(&pdp->pd_refcount))
2179                 return;
2180
2181         PWDDESC_XLOCK(pdp);
2182         if (refcount_release(&pdp->pd_refcount) == 0) {
2183                 PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
2184                 return;
2185         }
2186         pwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
2187         pwd_set(pdp, NULL);
2188         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
2189         pwd_drop(pwd);
2190
2191         PWDDESC_LOCK_DESTROY(pdp);
2192         free(pdp, M_PWDDESC);
2193 }
2194
2195 /*
2196  * Share a filedesc structure.
2197  */
2198 struct filedesc *
2199 fdshare(struct filedesc *fdp)
2200 {
2201
2202         refcount_acquire(&fdp->fd_refcnt);
2203         return (fdp);
2204 }
2205
2206 /*
2207  * Share a pwddesc structure.
2208  */
2209 struct pwddesc *
2210 pdshare(struct pwddesc *pdp)
2211 {
2212         refcount_acquire(&pdp->pd_refcount);
2213         return (pdp);
2214 }
2215
2216 /*
2217  * Unshare a filedesc structure, if necessary by making a copy
2218  */
2219 void
2220 fdunshare(struct thread *td)
2221 {
2222         struct filedesc *tmp;
2223         struct proc *p = td->td_proc;
2224
2225         if (refcount_load(&p->p_fd->fd_refcnt) == 1)
2226                 return;
2227
2228         tmp = fdcopy(p->p_fd);
2229         fdescfree(td);
2230         p->p_fd = tmp;
2231 }
2232
2233 /*
2234  * Unshare a pwddesc structure.
2235  */
2236 void
2237 pdunshare(struct thread *td)
2238 {
2239         struct pwddesc *pdp;
2240         struct proc *p;
2241
2242         p = td->td_proc;
2243         /* Not shared. */
2244         if (p->p_pd->pd_refcount == 1)
2245                 return;
2246
2247         pdp = pdcopy(p->p_pd);
2248         pdescfree(td);
2249         p->p_pd = pdp;
2250 }
2251
2252 void
2253 fdinstall_remapped(struct thread *td, struct filedesc *fdp)
2254 {
2255
2256         fdescfree(td);
2257         td->td_proc->p_fd = fdp;
2258 }
2259
2260 /*
2261  * Copy a filedesc structure.  A NULL pointer in returns a NULL reference,
2262  * this is to ease callers, not catch errors.
2263  */
2264 struct filedesc *
2265 fdcopy(struct filedesc *fdp)
2266 {
2267         struct filedesc *newfdp;
2268         struct filedescent *nfde, *ofde;
2269         int i, lastfile;
2270
2271         MPASS(fdp != NULL);
2272
2273         newfdp = fdinit(fdp, true, &lastfile);
2274         /* copy all passable descriptors (i.e. not kqueue) */
2275         newfdp->fd_freefile = -1;
2276         for (i = 0; i <= lastfile; ++i) {
2277                 ofde = &fdp->fd_ofiles[i];
2278                 if (ofde->fde_file == NULL ||
2279                     (ofde->fde_file->f_ops->fo_flags & DFLAG_PASSABLE) == 0 ||
2280                     !fhold(ofde->fde_file)) {
2281                         if (newfdp->fd_freefile == -1)
2282                                 newfdp->fd_freefile = i;
2283                         continue;
2284                 }
2285                 nfde = &newfdp->fd_ofiles[i];
2286                 *nfde = *ofde;
2287                 filecaps_copy(&ofde->fde_caps, &nfde->fde_caps, true);
2288                 fdused_init(newfdp, i);
2289         }
2290         if (newfdp->fd_freefile == -1)
2291                 newfdp->fd_freefile = i;
2292         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2293         return (newfdp);
2294 }
2295
2296 /*
2297  * Copy a pwddesc structure.
2298  */
2299 struct pwddesc *
2300 pdcopy(struct pwddesc *pdp)
2301 {
2302         struct pwddesc *newpdp;
2303
2304         MPASS(pdp != NULL);
2305
2306         newpdp = pdinit(pdp, true);
2307         newpdp->pd_cmask = pdp->pd_cmask;
2308         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
2309         return (newpdp);
2310 }
2311
2312 /*
2313  * Copies a filedesc structure, while remapping all file descriptors
2314  * stored inside using a translation table.
2315  *
2316  * File descriptors are copied over to the new file descriptor table,
2317  * regardless of whether the close-on-exec flag is set.
2318  */
2319 int
2320 fdcopy_remapped(struct filedesc *fdp, const int *fds, size_t nfds,
2321     struct filedesc **ret)
2322 {
2323         struct filedesc *newfdp;
2324         struct filedescent *nfde, *ofde;
2325         int error, i, lastfile;
2326
2327         MPASS(fdp != NULL);
2328
2329         newfdp = fdinit(fdp, true, &lastfile);
2330         if (nfds > lastfile + 1) {
2331                 /* New table cannot be larger than the old one. */
2332                 error = E2BIG;
2333                 goto bad;
2334         }
2335         /* Copy all passable descriptors (i.e. not kqueue). */
2336         newfdp->fd_freefile = nfds;
2337         for (i = 0; i < nfds; ++i) {
2338                 if (fds[i] < 0 || fds[i] > lastfile) {
2339                         /* File descriptor out of bounds. */
2340                         error = EBADF;
2341                         goto bad;
2342                 }
2343                 ofde = &fdp->fd_ofiles[fds[i]];
2344                 if (ofde->fde_file == NULL) {
2345                         /* Unused file descriptor. */
2346                         error = EBADF;
2347                         goto bad;
2348                 }
2349                 if ((ofde->fde_file->f_ops->fo_flags & DFLAG_PASSABLE) == 0) {
2350                         /* File descriptor cannot be passed. */
2351                         error = EINVAL;
2352                         goto bad;
2353                 }
2354                 if (!fhold(ofde->fde_file)) {
2355                         error = EBADF;
2356                         goto bad;
2357                 }
2358                 nfde = &newfdp->fd_ofiles[i];
2359                 *nfde = *ofde;
2360                 filecaps_copy(&ofde->fde_caps, &nfde->fde_caps, true);
2361                 fdused_init(newfdp, i);
2362         }
2363         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2364         *ret = newfdp;
2365         return (0);
2366 bad:
2367         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2368         fdescfree_remapped(newfdp);
2369         return (error);
2370 }
2371
2372 /*
2373  * Clear POSIX style locks. This is only used when fdp looses a reference (i.e.
2374  * one of processes using it exits) and the table used to be shared.
2375  */
2376 static void
2377 fdclearlocks(struct thread *td)
2378 {
2379         struct filedesc *fdp;
2380         struct filedesc_to_leader *fdtol;
2381         struct flock lf;
2382         struct file *fp;
2383         struct proc *p;
2384         struct vnode *vp;
2385         int i, lastfile;
2386
2387         p = td->td_proc;
2388         fdp = p->p_fd;
2389         fdtol = p->p_fdtol;
2390         MPASS(fdtol != NULL);
2391
2392         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2393         KASSERT(fdtol->fdl_refcount > 0,
2394             ("filedesc_to_refcount botch: fdl_refcount=%d",
2395             fdtol->fdl_refcount));
2396         if (fdtol->fdl_refcount == 1 &&
2397             (p->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) != 0) {
2398                 lastfile = fdlastfile(fdp);
2399                 for (i = 0; i <= lastfile; i++) {
2400                         fp = fdp->fd_ofiles[i].fde_file;
2401                         if (fp == NULL || fp->f_type != DTYPE_VNODE ||
2402                             !fhold(fp))
2403                                 continue;
2404                         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2405                         lf.l_whence = SEEK_SET;
2406                         lf.l_start = 0;
2407                         lf.l_len = 0;
2408                         lf.l_type = F_UNLCK;
2409                         vp = fp->f_vnode;
2410                         (void) VOP_ADVLOCK(vp,
2411                             (caddr_t)p->p_leader, F_UNLCK,
2412                             &lf, F_POSIX);
2413                         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2414                         fdrop(fp, td);
2415                 }
2416         }
2417 retry:
2418         if (fdtol->fdl_refcount == 1) {
2419                 if (fdp->fd_holdleaderscount > 0 &&
2420                     (p->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) != 0) {
2421                         /*
2422                          * close() or kern_dup() has cleared a reference
2423                          * in a shared file descriptor table.
2424                          */
2425                         fdp->fd_holdleaderswakeup = 1;
2426                         sx_sleep(&fdp->fd_holdleaderscount,
2427                             FILEDESC_LOCK(fdp), PLOCK, "fdlhold", 0);
2428                         goto retry;
2429                 }
2430                 if (fdtol->fdl_holdcount > 0) {
2431                         /*
2432                          * Ensure that fdtol->fdl_leader remains
2433                          * valid in closef().
2434                          */
2435                         fdtol->fdl_wakeup = 1;
2436                         sx_sleep(fdtol, FILEDESC_LOCK(fdp), PLOCK,
2437                             "fdlhold", 0);
2438                         goto retry;
2439                 }
2440         }
2441         fdtol->fdl_refcount--;
2442         if (fdtol->fdl_refcount == 0 &&
2443             fdtol->fdl_holdcount == 0) {
2444                 fdtol->fdl_next->fdl_prev = fdtol->fdl_prev;
2445                 fdtol->fdl_prev->fdl_next = fdtol->fdl_next;
2446         } else
2447                 fdtol = NULL;
2448         p->p_fdtol = NULL;
2449         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2450         if (fdtol != NULL)
2451                 free(fdtol, M_FILEDESC_TO_LEADER);
2452 }
2453
2454 /*
2455  * Release a filedesc structure.
2456  */
2457 static void
2458 fdescfree_fds(struct thread *td, struct filedesc *fdp, bool needclose)
2459 {
2460         struct filedesc0 *fdp0;
2461         struct freetable *ft, *tft;
2462         struct filedescent *fde;
2463         struct file *fp;
2464         int i, lastfile;
2465
2466         KASSERT(refcount_load(&fdp->fd_refcnt) == 0,
2467             ("%s: fd table %p carries references", __func__, fdp));
2468
2469         /*
2470          * Serialize with threads iterating over the table, if any.
2471          */
2472         if (refcount_load(&fdp->fd_holdcnt) > 1) {
2473                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
2474                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2475         }
2476
2477         lastfile = fdlastfile_single(fdp);
2478         for (i = 0; i <= lastfile; i++) {
2479                 fde = &fdp->fd_ofiles[i];
2480                 fp = fde->fde_file;
2481                 if (fp != NULL) {
2482                         fdefree_last(fde);
2483                         if (needclose)
2484                                 (void) closef(fp, td);
2485                         else
2486                                 fdrop(fp, td);
2487                 }
2488         }
2489
2490         if (NDSLOTS(fdp->fd_nfiles) > NDSLOTS(NDFILE))
2491                 free(fdp->fd_map, M_FILEDESC);
2492         if (fdp->fd_nfiles > NDFILE)
2493                 free(fdp->fd_files, M_FILEDESC);
2494
2495         fdp0 = (struct filedesc0 *)fdp;
2496         SLIST_FOREACH_SAFE(ft, &fdp0->fd_free, ft_next, tft)
2497                 free(ft->ft_table, M_FILEDESC);
2498
2499         fddrop(fdp);
2500 }
2501
2502 void
2503 fdescfree(struct thread *td)
2504 {
2505         struct proc *p;
2506         struct filedesc *fdp;
2507
2508         p = td->td_proc;
2509         fdp = p->p_fd;
2510         MPASS(fdp != NULL);
2511
2512 #ifdef RACCT
2513         if (RACCT_ENABLED())
2514                 racct_set_unlocked(p, RACCT_NOFILE, 0);
2515 #endif
2516
2517         if (p->p_fdtol != NULL)
2518                 fdclearlocks(td);
2519
2520         PROC_LOCK(p);
2521         p->p_fd = NULL;
2522         PROC_UNLOCK(p);
2523
2524         if (refcount_release(&fdp->fd_refcnt) == 0)
2525                 return;
2526
2527         fdescfree_fds(td, fdp, 1);
2528 }
2529
2530 void
2531 pdescfree(struct thread *td)
2532 {
2533         struct proc *p;
2534         struct pwddesc *pdp;
2535
2536         p = td->td_proc;
2537         pdp = p->p_pd;
2538         MPASS(pdp != NULL);
2539
2540         PROC_LOCK(p);
2541         p->p_pd = NULL;
2542         PROC_UNLOCK(p);
2543
2544         pddrop(pdp);
2545 }
2546
2547 void
2548 fdescfree_remapped(struct filedesc *fdp)
2549 {
2550 #ifdef INVARIANTS
2551         /* fdescfree_fds() asserts that fd_refcnt == 0. */
2552         if (!refcount_release(&fdp->fd_refcnt))
2553                 panic("%s: fd table %p has extra references", __func__, fdp);
2554 #endif
2555         fdescfree_fds(curthread, fdp, 0);
2556 }
2557
2558 /*
2559  * For setugid programs, we don't want to people to use that setugidness
2560  * to generate error messages which write to a file which otherwise would
2561  * otherwise be off-limits to the process.  We check for filesystems where
2562  * the vnode can change out from under us after execve (like [lin]procfs).
2563  *
2564  * Since fdsetugidsafety calls this only for fd 0, 1 and 2, this check is
2565  * sufficient.  We also don't check for setugidness since we know we are.
2566  */
2567 static bool
2568 is_unsafe(struct file *fp)
2569 {
2570         struct vnode *vp;
2571
2572         if (fp->f_type != DTYPE_VNODE)
2573                 return (false);
2574
2575         vp = fp->f_vnode;
2576         return ((vp->v_vflag & VV_PROCDEP) != 0);
2577 }
2578
2579 /*
2580  * Make this setguid thing safe, if at all possible.
2581  */
2582 void
2583 fdsetugidsafety(struct thread *td)
2584 {
2585         struct filedesc *fdp;
2586         struct file *fp;
2587         int i;
2588
2589         fdp = td->td_proc->p_fd;
2590         KASSERT(refcount_load(&fdp->fd_refcnt) == 1,
2591             ("the fdtable should not be shared"));
2592         MPASS(fdp->fd_nfiles >= 3);
2593         for (i = 0; i <= 2; i++) {
2594                 fp = fdp->fd_ofiles[i].fde_file;
2595                 if (fp != NULL && is_unsafe(fp)) {
2596                         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2597                         knote_fdclose(td, i);
2598                         /*
2599                          * NULL-out descriptor prior to close to avoid
2600                          * a race while close blocks.
2601                          */
2602                         fdfree(fdp, i);
2603                         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2604                         (void) closef(fp, td);
2605                 }
2606         }
2607 }
2608
2609 /*
2610  * If a specific file object occupies a specific file descriptor, close the
2611  * file descriptor entry and drop a reference on the file object.  This is a
2612  * convenience function to handle a subsequent error in a function that calls
2613  * falloc() that handles the race that another thread might have closed the
2614  * file descriptor out from under the thread creating the file object.
2615  */
2616 void
2617 fdclose(struct thread *td, struct file *fp, int idx)
2618 {
2619         struct filedesc *fdp = td->td_proc->p_fd;
2620
2621         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2622         if (fdp->fd_ofiles[idx].fde_file == fp) {
2623                 fdfree(fdp, idx);
2624                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2625                 fdrop(fp, td);
2626         } else
2627                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2628 }
2629
2630 /*
2631  * Close any files on exec?
2632  */
2633 void
2634 fdcloseexec(struct thread *td)
2635 {
2636         struct filedesc *fdp;
2637         struct filedescent *fde;
2638         struct file *fp;
2639         int i, lastfile;
2640
2641         fdp = td->td_proc->p_fd;
2642         KASSERT(refcount_load(&fdp->fd_refcnt) == 1,
2643             ("the fdtable should not be shared"));
2644         lastfile = fdlastfile_single(fdp);
2645         for (i = 0; i <= lastfile; i++) {
2646                 fde = &fdp->fd_ofiles[i];
2647                 fp = fde->fde_file;
2648                 if (fp != NULL && (fp->f_type == DTYPE_MQUEUE ||
2649                     (fde->fde_flags & UF_EXCLOSE))) {
2650                         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2651                         fdfree(fdp, i);
2652                         (void) closefp(fdp, i, fp, td, 0);
2653                         FILEDESC_UNLOCK_ASSERT(fdp);
2654                 }
2655         }
2656 }
2657
2658 /*
2659  * It is unsafe for set[ug]id processes to be started with file
2660  * descriptors 0..2 closed, as these descriptors are given implicit
2661  * significance in the Standard C library.  fdcheckstd() will create a
2662  * descriptor referencing /dev/null for each of stdin, stdout, and
2663  * stderr that is not already open.
2664  */
2665 int
2666 fdcheckstd(struct thread *td)
2667 {
2668         struct filedesc *fdp;
2669         register_t save;
2670         int i, error, devnull;
2671
2672         fdp = td->td_proc->p_fd;
2673         KASSERT(refcount_load(&fdp->fd_refcnt) == 1,
2674             ("the fdtable should not be shared"));
2675         MPASS(fdp->fd_nfiles >= 3);
2676         devnull = -1;
2677         for (i = 0; i <= 2; i++) {
2678                 if (fdp->fd_ofiles[i].fde_file != NULL)
2679                         continue;
2680
2681                 save = td->td_retval[0];
2682                 if (devnull != -1) {
2683                         error = kern_dup(td, FDDUP_FIXED, 0, devnull, i);
2684                 } else {
2685                         error = kern_openat(td, AT_FDCWD, "/dev/null",
2686                             UIO_SYSSPACE, O_RDWR, 0);
2687                         if (error == 0) {
2688                                 devnull = td->td_retval[0];
2689                                 KASSERT(devnull == i, ("we didn't get our fd"));
2690                         }
2691                 }
2692                 td->td_retval[0] = save;
2693                 if (error != 0)
2694                         return (error);
2695         }
2696         return (0);
2697 }
2698
2699 /*
2700  * Internal form of close.  Decrement reference count on file structure.
2701  * Note: td may be NULL when closing a file that was being passed in a
2702  * message.
2703  */
2704 int
2705 closef(struct file *fp, struct thread *td)
2706 {
2707         struct vnode *vp;
2708         struct flock lf;
2709         struct filedesc_to_leader *fdtol;
2710         struct filedesc *fdp;
2711
2712         /*
2713          * POSIX record locking dictates that any close releases ALL
2714          * locks owned by this process.  This is handled by setting
2715          * a flag in the unlock to free ONLY locks obeying POSIX
2716          * semantics, and not to free BSD-style file locks.
2717          * If the descriptor was in a message, POSIX-style locks
2718          * aren't passed with the descriptor, and the thread pointer
2719          * will be NULL.  Callers should be careful only to pass a
2720          * NULL thread pointer when there really is no owning
2721          * context that might have locks, or the locks will be
2722          * leaked.
2723          */
2724         if (fp->f_type == DTYPE_VNODE && td != NULL) {
2725                 vp = fp->f_vnode;
2726                 if ((td->td_proc->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) != 0) {
2727                         lf.l_whence = SEEK_SET;
2728                         lf.l_start = 0;
2729                         lf.l_len = 0;
2730                         lf.l_type = F_UNLCK;
2731                         (void) VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)td->td_proc->p_leader,
2732                             F_UNLCK, &lf, F_POSIX);
2733                 }
2734                 fdtol = td->td_proc->p_fdtol;
2735                 if (fdtol != NULL) {
2736                         /*
2737                          * Handle special case where file descriptor table is
2738                          * shared between multiple process leaders.
2739                          */
2740                         fdp = td->td_proc->p_fd;
2741                         FILEDESC_XLOCK(fdp);
2742                         for (fdtol = fdtol->fdl_next;
2743                             fdtol != td->td_proc->p_fdtol;
2744                             fdtol = fdtol->fdl_next) {
2745                                 if ((fdtol->fdl_leader->p_flag &
2746                                     P_ADVLOCK) == 0)
2747                                         continue;
2748                                 fdtol->fdl_holdcount++;
2749                                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2750                                 lf.l_whence = SEEK_SET;
2751                                 lf.l_start = 0;
2752                                 lf.l_len = 0;
2753                                 lf.l_type = F_UNLCK;
2754                                 vp = fp->f_vnode;
2755                                 (void) VOP_ADVLOCK(vp,
2756                                     (caddr_t)fdtol->fdl_leader, F_UNLCK, &lf,
2757                                     F_POSIX);
2758                                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
2759                                 fdtol->fdl_holdcount--;
2760                                 if (fdtol->fdl_holdcount == 0 &&
2761                                     fdtol->fdl_wakeup != 0) {
2762                                         fdtol->fdl_wakeup = 0;
2763                                         wakeup(fdtol);
2764                                 }
2765                         }
2766                         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
2767                 }
2768         }
2769         return (fdrop_close(fp, td));
2770 }
2771
2772 /*
2773  * Initialize the file pointer with the specified properties.
2774  *
2775  * The ops are set with release semantics to be certain that the flags, type,
2776  * and data are visible when ops is.  This is to prevent ops methods from being
2777  * called with bad data.
2778  */
2779 void
2780 finit(struct file *fp, u_int flag, short type, void *data, struct fileops *ops)
2781 {
2782         fp->f_data = data;
2783         fp->f_flag = flag;
2784         fp->f_type = type;
2785         atomic_store_rel_ptr((volatile uintptr_t *)&fp->f_ops, (uintptr_t)ops);
2786 }
2787
2788 void
2789 finit_vnode(struct file *fp, u_int flag, void *data, struct fileops *ops)
2790 {
2791         fp->f_seqcount[UIO_READ] = 1;
2792         fp->f_seqcount[UIO_WRITE] = 1;
2793         finit(fp, (flag & FMASK) | (fp->f_flag & FHASLOCK), DTYPE_VNODE,
2794             data, ops);
2795 }
2796
2797 int
2798 fget_cap_locked(struct filedesc *fdp, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
2799     struct file **fpp, struct filecaps *havecapsp)
2800 {
2801         struct filedescent *fde;
2802         int error;
2803
2804         FILEDESC_LOCK_ASSERT(fdp);
2805
2806         fde = fdeget_locked(fdp, fd);
2807         if (fde == NULL) {
2808                 error = EBADF;
2809                 goto out;
2810         }
2811
2812 #ifdef CAPABILITIES
2813         error = cap_check(cap_rights_fde_inline(fde), needrightsp);
2814         if (error != 0)
2815                 goto out;
2816 #endif
2817
2818         if (havecapsp != NULL)
2819                 filecaps_copy(&fde->fde_caps, havecapsp, true);
2820
2821         *fpp = fde->fde_file;
2822
2823         error = 0;
2824 out:
2825         return (error);
2826 }
2827
2828 int
2829 fget_cap(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
2830     struct file **fpp, struct filecaps *havecapsp)
2831 {
2832         struct filedesc *fdp = td->td_proc->p_fd;
2833         int error;
2834 #ifndef CAPABILITIES
2835         error = fget_unlocked(fdp, fd, needrightsp, fpp);
2836         if (havecapsp != NULL && error == 0)
2837                 filecaps_fill(havecapsp);
2838 #else
2839         struct file *fp;
2840         seqc_t seq;
2841
2842         *fpp = NULL;
2843         for (;;) {
2844                 error = fget_unlocked_seq(fdp, fd, needrightsp, &fp, &seq);
2845                 if (error != 0)
2846                         return (error);
2847
2848                 if (havecapsp != NULL) {
2849                         if (!filecaps_copy(&fdp->fd_ofiles[fd].fde_caps,
2850                             havecapsp, false)) {
2851                                 fdrop(fp, td);
2852                                 goto get_locked;
2853                         }
2854                 }
2855
2856                 if (!fd_modified(fdp, fd, seq))
2857                         break;
2858                 fdrop(fp, td);
2859         }
2860
2861         *fpp = fp;
2862         return (0);
2863
2864 get_locked:
2865         FILEDESC_SLOCK(fdp);
2866         error = fget_cap_locked(fdp, fd, needrightsp, fpp, havecapsp);
2867         if (error == 0 && !fhold(*fpp))
2868                 error = EBADF;
2869         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2870 #endif
2871         return (error);
2872 }
2873
2874 #ifdef CAPABILITIES
2875 int
2876 fgetvp_lookup_smr(int fd, struct nameidata *ndp, struct vnode **vpp, bool *fsearch)
2877 {
2878         const struct filedescent *fde;
2879         const struct fdescenttbl *fdt;
2880         struct filedesc *fdp;
2881         struct file *fp;
2882         struct vnode *vp;
2883         const cap_rights_t *haverights;
2884         cap_rights_t rights;
2885         seqc_t seq;
2886
2887         VFS_SMR_ASSERT_ENTERED();
2888
2889         rights = *ndp->ni_rightsneeded;
2890         cap_rights_set_one(&rights, CAP_LOOKUP);
2891
2892         fdp = curproc->p_fd;
2893         fdt = fdp->fd_files;
2894         if (__predict_false((u_int)fd >= fdt->fdt_nfiles))
2895                 return (EBADF);
2896         seq = seqc_read_any(fd_seqc(fdt, fd));
2897         if (__predict_false(seqc_in_modify(seq)))
2898                 return (EAGAIN);
2899         fde = &fdt->fdt_ofiles[fd];
2900         haverights = cap_rights_fde_inline(fde);
2901         fp = fde->fde_file;
2902         if (__predict_false(fp == NULL))
2903                 return (EAGAIN);
2904         if (__predict_false(cap_check_inline_transient(haverights, &rights)))
2905                 return (EAGAIN);
2906         *fsearch = ((fp->f_flag & FSEARCH) != 0);
2907         vp = fp->f_vnode;
2908         if (__predict_false(vp == NULL || vp->v_type != VDIR)) {
2909                 return (EAGAIN);
2910         }
2911         if (!filecaps_copy(&fde->fde_caps, &ndp->ni_filecaps, false)) {
2912                 return (EAGAIN);
2913         }
2914         /*
2915          * Use an acquire barrier to force re-reading of fdt so it is
2916          * refreshed for verification.
2917          */
2918         atomic_thread_fence_acq();
2919         fdt = fdp->fd_files;
2920         if (__predict_false(!seqc_consistent_nomb(fd_seqc(fdt, fd), seq)))
2921                 return (EAGAIN);
2922         /*
2923          * If file descriptor doesn't have all rights,
2924          * all lookups relative to it must also be
2925          * strictly relative.
2926          *
2927          * Not yet supported by fast path.
2928          */
2929         CAP_ALL(&rights);
2930         if (!cap_rights_contains(&ndp->ni_filecaps.fc_rights, &rights) ||
2931             ndp->ni_filecaps.fc_fcntls != CAP_FCNTL_ALL ||
2932             ndp->ni_filecaps.fc_nioctls != -1) {
2933 #ifdef notyet
2934                 ndp->ni_lcf |= NI_LCF_STRICTRELATIVE;
2935 #else
2936                 return (EAGAIN);
2937 #endif
2938         }
2939         *vpp = vp;
2940         return (0);
2941 }
2942 #else
2943 int
2944 fgetvp_lookup_smr(int fd, struct nameidata *ndp, struct vnode **vpp, bool *fsearch)
2945 {
2946         const struct fdescenttbl *fdt;
2947         struct filedesc *fdp;
2948         struct file *fp;
2949         struct vnode *vp;
2950
2951         VFS_SMR_ASSERT_ENTERED();
2952
2953         fdp = curproc->p_fd;
2954         fdt = fdp->fd_files;
2955         if (__predict_false((u_int)fd >= fdt->fdt_nfiles))
2956                 return (EBADF);
2957         fp = fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file;
2958         if (__predict_false(fp == NULL))
2959                 return (EAGAIN);
2960         *fsearch = ((fp->f_flag & FSEARCH) != 0);
2961         vp = fp->f_vnode;
2962         if (__predict_false(vp == NULL || vp->v_type != VDIR)) {
2963                 return (EAGAIN);
2964         }
2965         /*
2966          * Use an acquire barrier to force re-reading of fdt so it is
2967          * refreshed for verification.
2968          */
2969         atomic_thread_fence_acq();
2970         fdt = fdp->fd_files;
2971         if (__predict_false(fp != fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file))
2972                 return (EAGAIN);
2973         filecaps_fill(&ndp->ni_filecaps);
2974         *vpp = vp;
2975         return (0);
2976 }
2977 #endif
2978
2979 int
2980 fget_unlocked_seq(struct filedesc *fdp, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
2981     struct file **fpp, seqc_t *seqp)
2982 {
2983 #ifdef CAPABILITIES
2984         const struct filedescent *fde;
2985 #endif
2986         const struct fdescenttbl *fdt;
2987         struct file *fp;
2988 #ifdef CAPABILITIES
2989         seqc_t seq;
2990         cap_rights_t haverights;
2991         int error;
2992 #endif
2993
2994         fdt = fdp->fd_files;
2995         if (__predict_false((u_int)fd >= fdt->fdt_nfiles))
2996                 return (EBADF);
2997         /*
2998          * Fetch the descriptor locklessly.  We avoid fdrop() races by
2999          * never raising a refcount above 0.  To accomplish this we have
3000          * to use a cmpset loop rather than an atomic_add.  The descriptor
3001          * must be re-verified once we acquire a reference to be certain
3002          * that the identity is still correct and we did not lose a race
3003          * due to preemption.
3004          */
3005         for (;;) {
3006 #ifdef CAPABILITIES
3007                 seq = seqc_read(fd_seqc(fdt, fd));
3008                 fde = &fdt->fdt_ofiles[fd];
3009                 haverights = *cap_rights_fde_inline(fde);
3010                 fp = fde->fde_file;
3011                 if (!seqc_consistent(fd_seqc(fdt, fd), seq))
3012                         continue;
3013 #else
3014                 fp = fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file;
3015 #endif
3016                 if (fp == NULL)
3017                         return (EBADF);
3018 #ifdef CAPABILITIES
3019                 error = cap_check_inline(&haverights, needrightsp);
3020                 if (error != 0)
3021                         return (error);
3022 #endif
3023                 if (__predict_false(!refcount_acquire_if_not_zero(&fp->f_count))) {
3024                         /*
3025                          * Force a reload. Other thread could reallocate the
3026                          * table before this fd was closed, so it is possible
3027                          * that there is a stale fp pointer in cached version.
3028                          */
3029                         fdt = atomic_load_ptr(&fdp->fd_files);
3030                         continue;
3031                 }
3032                 /*
3033                  * Use an acquire barrier to force re-reading of fdt so it is
3034                  * refreshed for verification.
3035                  */
3036                 atomic_thread_fence_acq();
3037                 fdt = fdp->fd_files;
3038 #ifdef  CAPABILITIES
3039                 if (seqc_consistent_nomb(fd_seqc(fdt, fd), seq))
3040 #else
3041                 if (fp == fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file)
3042 #endif
3043                         break;
3044                 fdrop(fp, curthread);
3045         }
3046         *fpp = fp;
3047         if (seqp != NULL) {
3048 #ifdef CAPABILITIES
3049                 *seqp = seq;
3050 #endif
3051         }
3052         return (0);
3053 }
3054
3055 /*
3056  * See the comments in fget_unlocked_seq for an explanation of how this works.
3057  *
3058  * This is a simplified variant which bails out to the aforementioned routine
3059  * if anything goes wrong. In practice this only happens when userspace is
3060  * racing with itself.
3061  */
3062 int
3063 fget_unlocked(struct filedesc *fdp, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
3064     struct file **fpp)
3065 {
3066 #ifdef CAPABILITIES
3067         const struct filedescent *fde;
3068 #endif
3069         const struct fdescenttbl *fdt;
3070         struct file *fp;
3071 #ifdef CAPABILITIES
3072         seqc_t seq;
3073         const cap_rights_t *haverights;
3074 #endif
3075
3076         fdt = fdp->fd_files;
3077         if (__predict_false((u_int)fd >= fdt->fdt_nfiles))
3078                 return (EBADF);
3079 #ifdef CAPABILITIES
3080         seq = seqc_read_any(fd_seqc(fdt, fd));
3081         if (__predict_false(seqc_in_modify(seq)))
3082                 goto out_fallback;
3083         fde = &fdt->fdt_ofiles[fd];
3084         haverights = cap_rights_fde_inline(fde);
3085         fp = fde->fde_file;
3086 #else
3087         fp = fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file;
3088 #endif
3089         if (__predict_false(fp == NULL))
3090                 goto out_fallback;
3091 #ifdef CAPABILITIES
3092         if (__predict_false(cap_check_inline_transient(haverights, needrightsp)))
3093                 goto out_fallback;
3094 #endif
3095         if (__predict_false(!refcount_acquire_if_not_zero(&fp->f_count)))
3096                 goto out_fallback;
3097
3098         /*
3099          * Use an acquire barrier to force re-reading of fdt so it is
3100          * refreshed for verification.
3101          */
3102         atomic_thread_fence_acq();
3103         fdt = fdp->fd_files;
3104 #ifdef  CAPABILITIES
3105         if (__predict_false(!seqc_consistent_nomb(fd_seqc(fdt, fd), seq)))
3106 #else
3107         if (__predict_false(fp != fdt->fdt_ofiles[fd].fde_file))
3108 #endif
3109                 goto out_fdrop;
3110         *fpp = fp;
3111         return (0);
3112 out_fdrop:
3113         fdrop(fp, curthread);
3114 out_fallback:
3115         return (fget_unlocked_seq(fdp, fd, needrightsp, fpp, NULL));
3116 }
3117
3118 /*
3119  * Extract the file pointer associated with the specified descriptor for the
3120  * current user process.
3121  *
3122  * If the descriptor doesn't exist or doesn't match 'flags', EBADF is
3123  * returned.
3124  *
3125  * File's rights will be checked against the capability rights mask.
3126  *
3127  * If an error occurred the non-zero error is returned and *fpp is set to
3128  * NULL.  Otherwise *fpp is held and set and zero is returned.  Caller is
3129  * responsible for fdrop().
3130  */
3131 static __inline int
3132 _fget(struct thread *td, int fd, struct file **fpp, int flags,
3133     cap_rights_t *needrightsp)
3134 {
3135         struct filedesc *fdp;
3136         struct file *fp;
3137         int error;
3138
3139         *fpp = NULL;
3140         fdp = td->td_proc->p_fd;
3141         error = fget_unlocked(fdp, fd, needrightsp, &fp);
3142         if (__predict_false(error != 0))
3143                 return (error);
3144         if (__predict_false(fp->f_ops == &badfileops)) {
3145                 fdrop(fp, td);
3146                 return (EBADF);
3147         }
3148
3149         /*
3150          * FREAD and FWRITE failure return EBADF as per POSIX.
3151          */
3152         error = 0;
3153         switch (flags) {
3154         case FREAD:
3155         case FWRITE:
3156                 if ((fp->f_flag & flags) == 0)
3157                         error = EBADF;
3158                 break;
3159         case FEXEC:
3160                 if ((fp->f_flag & (FREAD | FEXEC)) == 0 ||
3161                     ((fp->f_flag & FWRITE) != 0))
3162                         error = EBADF;
3163                 break;
3164         case 0:
3165                 break;
3166         default:
3167                 KASSERT(0, ("wrong flags"));
3168         }
3169
3170         if (error != 0) {
3171                 fdrop(fp, td);
3172                 return (error);
3173         }
3174
3175         *fpp = fp;
3176         return (0);
3177 }
3178
3179 int
3180 fget(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct file **fpp)
3181 {
3182
3183         return (_fget(td, fd, fpp, 0, rightsp));
3184 }
3185
3186 int
3187 fget_mmap(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, vm_prot_t *maxprotp,
3188     struct file **fpp)
3189 {
3190         int error;
3191 #ifndef CAPABILITIES
3192         error = _fget(td, fd, fpp, 0, rightsp);
3193         if (maxprotp != NULL)
3194                 *maxprotp = VM_PROT_ALL;
3195         return (error);
3196 #else
3197         cap_rights_t fdrights;
3198         struct filedesc *fdp;
3199         struct file *fp;
3200         seqc_t seq;
3201
3202         *fpp = NULL;
3203         fdp = td->td_proc->p_fd;
3204         MPASS(cap_rights_is_set(rightsp, CAP_MMAP));
3205         for (;;) {
3206                 error = fget_unlocked_seq(fdp, fd, rightsp, &fp, &seq);
3207                 if (__predict_false(error != 0))
3208                         return (error);
3209                 if (__predict_false(fp->f_ops == &badfileops)) {
3210                         fdrop(fp, td);
3211                         return (EBADF);
3212                 }
3213                 if (maxprotp != NULL)
3214                         fdrights = *cap_rights(fdp, fd);
3215                 if (!fd_modified(fdp, fd, seq))
3216                         break;
3217                 fdrop(fp, td);
3218         }
3219
3220         /*
3221          * If requested, convert capability rights to access flags.
3222          */
3223         if (maxprotp != NULL)
3224                 *maxprotp = cap_rights_to_vmprot(&fdrights);
3225         *fpp = fp;
3226         return (0);
3227 #endif
3228 }
3229
3230 int
3231 fget_read(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct file **fpp)
3232 {
3233
3234         return (_fget(td, fd, fpp, FREAD, rightsp));
3235 }
3236
3237 int
3238 fget_write(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct file **fpp)
3239 {
3240
3241         return (_fget(td, fd, fpp, FWRITE, rightsp));
3242 }
3243
3244 int
3245 fget_fcntl(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, int needfcntl,
3246     struct file **fpp)
3247 {
3248         struct filedesc *fdp = td->td_proc->p_fd;
3249 #ifndef CAPABILITIES
3250         return (fget_unlocked(fdp, fd, rightsp, fpp));
3251 #else
3252         struct file *fp;
3253         int error;
3254         seqc_t seq;
3255
3256         *fpp = NULL;
3257         MPASS(cap_rights_is_set(rightsp, CAP_FCNTL));
3258         for (;;) {
3259                 error = fget_unlocked_seq(fdp, fd, rightsp, &fp, &seq);
3260                 if (error != 0)
3261                         return (error);
3262                 error = cap_fcntl_check(fdp, fd, needfcntl);
3263                 if (!fd_modified(fdp, fd, seq))
3264                         break;
3265                 fdrop(fp, td);
3266         }
3267         if (error != 0) {
3268                 fdrop(fp, td);
3269                 return (error);
3270         }
3271         *fpp = fp;
3272         return (0);
3273 #endif
3274 }
3275
3276 /*
3277  * Like fget() but loads the underlying vnode, or returns an error if the
3278  * descriptor does not represent a vnode.  Note that pipes use vnodes but
3279  * never have VM objects.  The returned vnode will be vref()'d.
3280  *
3281  * XXX: what about the unused flags ?
3282  */
3283 static __inline int
3284 _fgetvp(struct thread *td, int fd, int flags, cap_rights_t *needrightsp,
3285     struct vnode **vpp)
3286 {
3287         struct file *fp;
3288         int error;
3289
3290         *vpp = NULL;
3291         error = _fget(td, fd, &fp, flags, needrightsp);
3292         if (error != 0)
3293                 return (error);
3294         if (fp->f_vnode == NULL) {
3295                 error = EINVAL;
3296         } else {
3297                 *vpp = fp->f_vnode;
3298                 vrefact(*vpp);
3299         }
3300         fdrop(fp, td);
3301
3302         return (error);
3303 }
3304
3305 int
3306 fgetvp(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct vnode **vpp)
3307 {
3308
3309         return (_fgetvp(td, fd, 0, rightsp, vpp));
3310 }
3311
3312 int
3313 fgetvp_rights(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *needrightsp,
3314     struct filecaps *havecaps, struct vnode **vpp)
3315 {
3316         struct filecaps caps;
3317         struct file *fp;
3318         int error;
3319
3320         error = fget_cap(td, fd, needrightsp, &fp, &caps);
3321         if (error != 0)
3322                 return (error);
3323         if (fp->f_ops == &badfileops) {
3324                 error = EBADF;
3325                 goto out;
3326         }
3327         if (fp->f_vnode == NULL) {
3328                 error = EINVAL;
3329                 goto out;
3330         }
3331
3332         *havecaps = caps;
3333         *vpp = fp->f_vnode;
3334         vrefact(*vpp);
3335         fdrop(fp, td);
3336
3337         return (0);
3338 out:
3339         filecaps_free(&caps);
3340         fdrop(fp, td);
3341         return (error);
3342 }
3343
3344 int
3345 fgetvp_read(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct vnode **vpp)
3346 {
3347
3348         return (_fgetvp(td, fd, FREAD, rightsp, vpp));
3349 }
3350
3351 int
3352 fgetvp_exec(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp, struct vnode **vpp)
3353 {
3354
3355         return (_fgetvp(td, fd, FEXEC, rightsp, vpp));
3356 }
3357
3358 #ifdef notyet
3359 int
3360 fgetvp_write(struct thread *td, int fd, cap_rights_t *rightsp,
3361     struct vnode **vpp)
3362 {
3363
3364         return (_fgetvp(td, fd, FWRITE, rightsp, vpp));
3365 }
3366 #endif
3367
3368 /*
3369  * Handle the last reference to a file being closed.
3370  *
3371  * Without the noinline attribute clang keeps inlining the func thorough this
3372  * file when fdrop is used.
3373  */
3374 int __noinline
3375 _fdrop(struct file *fp, struct thread *td)
3376 {
3377         int error;
3378 #ifdef INVARIANTS
3379         int count;
3380
3381         count = refcount_load(&fp->f_count);
3382         if (count != 0)
3383                 panic("fdrop: fp %p count %d", fp, count);
3384 #endif
3385         error = fo_close(fp, td);
3386         atomic_subtract_int(&openfiles, 1);
3387         crfree(fp->f_cred);
3388         free(fp->f_advice, M_FADVISE);
3389         uma_zfree(file_zone, fp);
3390
3391         return (error);
3392 }
3393
3394 /*
3395  * Apply an advisory lock on a file descriptor.
3396  *
3397  * Just attempt to get a record lock of the requested type on the entire file
3398  * (l_whence = SEEK_SET, l_start = 0, l_len = 0).
3399  */
3400 #ifndef _SYS_SYSPROTO_H_
3401 struct flock_args {
3402         int     fd;
3403         int     how;
3404 };
3405 #endif
3406 /* ARGSUSED */
3407 int
3408 sys_flock(struct thread *td, struct flock_args *uap)
3409 {
3410         struct file *fp;
3411         struct vnode *vp;
3412         struct flock lf;
3413         int error;
3414
3415         error = fget(td, uap->fd, &cap_flock_rights, &fp);
3416         if (error != 0)
3417                 return (error);
3418         if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
3419                 fdrop(fp, td);
3420                 return (EOPNOTSUPP);
3421         }
3422
3423         vp = fp->f_vnode;
3424         lf.l_whence = SEEK_SET;
3425         lf.l_start = 0;
3426         lf.l_len = 0;
3427         if (uap->how & LOCK_UN) {
3428                 lf.l_type = F_UNLCK;
3429                 atomic_clear_int(&fp->f_flag, FHASLOCK);
3430                 error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_UNLCK, &lf, F_FLOCK);
3431                 goto done2;
3432         }
3433         if (uap->how & LOCK_EX)
3434                 lf.l_type = F_WRLCK;
3435         else if (uap->how & LOCK_SH)
3436                 lf.l_type = F_RDLCK;
3437         else {
3438                 error = EBADF;
3439                 goto done2;
3440         }
3441         atomic_set_int(&fp->f_flag, FHASLOCK);
3442         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_SETLK, &lf,
3443             (uap->how & LOCK_NB) ? F_FLOCK : F_FLOCK | F_WAIT);
3444 done2:
3445         fdrop(fp, td);
3446         return (error);
3447 }
3448 /*
3449  * Duplicate the specified descriptor to a free descriptor.
3450  */
3451 int
3452 dupfdopen(struct thread *td, struct filedesc *fdp, int dfd, int mode,
3453     int openerror, int *indxp)
3454 {
3455         struct filedescent *newfde, *oldfde;
3456         struct file *fp;
3457         u_long *ioctls;
3458         int error, indx;
3459
3460         KASSERT(openerror == ENODEV || openerror == ENXIO,
3461             ("unexpected error %d in %s", openerror, __func__));
3462
3463         /*
3464          * If the to-be-dup'd fd number is greater than the allowed number
3465          * of file descriptors, or the fd to be dup'd has already been
3466          * closed, then reject.
3467          */
3468         FILEDESC_XLOCK(fdp);
3469         if ((fp = fget_locked(fdp, dfd)) == NULL) {
3470                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3471                 return (EBADF);
3472         }
3473
3474         error = fdalloc(td, 0, &indx);
3475         if (error != 0) {
3476                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3477                 return (error);
3478         }
3479
3480         /*
3481          * There are two cases of interest here.
3482          *
3483          * For ENODEV simply dup (dfd) to file descriptor (indx) and return.
3484          *
3485          * For ENXIO steal away the file structure from (dfd) and store it in
3486          * (indx).  (dfd) is effectively closed by this operation.
3487          */
3488         switch (openerror) {
3489         case ENODEV:
3490                 /*
3491                  * Check that the mode the file is being opened for is a
3492                  * subset of the mode of the existing descriptor.
3493                  */
3494                 if (((mode & (FREAD|FWRITE)) | fp->f_flag) != fp->f_flag) {
3495                         fdunused(fdp, indx);
3496                         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3497                         return (EACCES);
3498                 }
3499                 if (!fhold(fp)) {
3500                         fdunused(fdp, indx);
3501                         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3502                         return (EBADF);
3503                 }
3504                 newfde = &fdp->fd_ofiles[indx];
3505                 oldfde = &fdp->fd_ofiles[dfd];
3506                 ioctls = filecaps_copy_prep(&oldfde->fde_caps);
3507 #ifdef CAPABILITIES
3508                 seqc_write_begin(&newfde->fde_seqc);
3509 #endif
3510                 memcpy(newfde, oldfde, fde_change_size);
3511                 filecaps_copy_finish(&oldfde->fde_caps, &newfde->fde_caps,
3512                     ioctls);
3513 #ifdef CAPABILITIES
3514                 seqc_write_end(&newfde->fde_seqc);
3515 #endif
3516                 break;
3517         case ENXIO:
3518                 /*
3519                  * Steal away the file pointer from dfd and stuff it into indx.
3520                  */
3521                 newfde = &fdp->fd_ofiles[indx];
3522                 oldfde = &fdp->fd_ofiles[dfd];
3523 #ifdef CAPABILITIES
3524                 seqc_write_begin(&newfde->fde_seqc);
3525 #endif
3526                 memcpy(newfde, oldfde, fde_change_size);
3527                 oldfde->fde_file = NULL;
3528                 fdunused(fdp, dfd);
3529 #ifdef CAPABILITIES
3530                 seqc_write_end(&newfde->fde_seqc);
3531 #endif
3532                 break;
3533         }
3534         FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3535         *indxp = indx;
3536         return (0);
3537 }
3538
3539 /*
3540  * This sysctl determines if we will allow a process to chroot(2) if it
3541  * has a directory open:
3542  *      0: disallowed for all processes.
3543  *      1: allowed for processes that were not already chroot(2)'ed.
3544  *      2: allowed for all processes.
3545  */
3546
3547 static int chroot_allow_open_directories = 1;
3548
3549 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, chroot_allow_open_directories, CTLFLAG_RW,
3550     &chroot_allow_open_directories, 0,
3551     "Allow a process to chroot(2) if it has a directory open");
3552
3553 /*
3554  * Helper function for raised chroot(2) security function:  Refuse if
3555  * any filedescriptors are open directories.
3556  */
3557 static int
3558 chroot_refuse_vdir_fds(struct filedesc *fdp)
3559 {
3560         struct vnode *vp;
3561         struct file *fp;
3562         int fd, lastfile;
3563
3564         FILEDESC_LOCK_ASSERT(fdp);
3565
3566         lastfile = fdlastfile(fdp);
3567         for (fd = 0; fd <= lastfile; fd++) {
3568                 fp = fget_locked(fdp, fd);
3569                 if (fp == NULL)
3570                         continue;
3571                 if (fp->f_type == DTYPE_VNODE) {
3572                         vp = fp->f_vnode;
3573                         if (vp->v_type == VDIR)
3574                                 return (EPERM);
3575                 }
3576         }
3577         return (0);
3578 }
3579
3580 static void
3581 pwd_fill(struct pwd *oldpwd, struct pwd *newpwd)
3582 {
3583
3584         if (newpwd->pwd_cdir == NULL && oldpwd->pwd_cdir != NULL) {
3585                 vrefact(oldpwd->pwd_cdir);
3586                 newpwd->pwd_cdir = oldpwd->pwd_cdir;
3587         }
3588
3589         if (newpwd->pwd_rdir == NULL && oldpwd->pwd_rdir != NULL) {
3590                 vrefact(oldpwd->pwd_rdir);
3591                 newpwd->pwd_rdir = oldpwd->pwd_rdir;
3592         }
3593
3594         if (newpwd->pwd_jdir == NULL && oldpwd->pwd_jdir != NULL) {
3595                 vrefact(oldpwd->pwd_jdir);
3596                 newpwd->pwd_jdir = oldpwd->pwd_jdir;
3597         }
3598 }
3599
3600 struct pwd *
3601 pwd_hold_pwddesc(struct pwddesc *pdp)
3602 {
3603         struct pwd *pwd;
3604
3605         PWDDESC_ASSERT_XLOCKED(pdp);
3606         pwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3607         if (pwd != NULL)
3608                 refcount_acquire(&pwd->pwd_refcount);
3609         return (pwd);
3610 }
3611
3612 bool
3613 pwd_hold_smr(struct pwd *pwd)
3614 {
3615
3616         MPASS(pwd != NULL);
3617         if (__predict_true(refcount_acquire_if_not_zero(&pwd->pwd_refcount))) {
3618                 return (true);
3619         }
3620         return (false);
3621 }
3622
3623 struct pwd *
3624 pwd_hold(struct thread *td)
3625 {
3626         struct pwddesc *pdp;
3627         struct pwd *pwd;
3628
3629         pdp = td->td_proc->p_pd;
3630
3631         vfs_smr_enter();
3632         pwd = vfs_smr_entered_load(&pdp->pd_pwd);
3633         if (pwd_hold_smr(pwd)) {
3634                 vfs_smr_exit();
3635                 return (pwd);
3636         }
3637         vfs_smr_exit();
3638         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3639         pwd = pwd_hold_pwddesc(pdp);
3640         MPASS(pwd != NULL);
3641         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3642         return (pwd);
3643 }
3644
3645 struct pwd *
3646 pwd_get_smr(void)
3647 {
3648         struct pwd *pwd;
3649
3650         pwd = vfs_smr_entered_load(&curproc->p_pd->pd_pwd);
3651         MPASS(pwd != NULL);
3652         return (pwd);
3653 }
3654
3655 static struct pwd *
3656 pwd_alloc(void)
3657 {
3658         struct pwd *pwd;
3659
3660         pwd = uma_zalloc_smr(pwd_zone, M_WAITOK);
3661         bzero(pwd, sizeof(*pwd));
3662         refcount_init(&pwd->pwd_refcount, 1);
3663         return (pwd);
3664 }
3665
3666 void
3667 pwd_drop(struct pwd *pwd)
3668 {
3669
3670         if (!refcount_release(&pwd->pwd_refcount))
3671                 return;
3672
3673         if (pwd->pwd_cdir != NULL)
3674                 vrele(pwd->pwd_cdir);
3675         if (pwd->pwd_rdir != NULL)
3676                 vrele(pwd->pwd_rdir);
3677         if (pwd->pwd_jdir != NULL)
3678                 vrele(pwd->pwd_jdir);
3679         uma_zfree_smr(pwd_zone, pwd);
3680 }
3681
3682 /*
3683 * Common routine for kern_chroot() and jail_attach().  The caller is
3684 * responsible for invoking priv_check() and mac_vnode_check_chroot() to
3685 * authorize this operation.
3686 */
3687 int
3688 pwd_chroot(struct thread *td, struct vnode *vp)
3689 {
3690         struct pwddesc *pdp;
3691         struct filedesc *fdp;
3692         struct pwd *newpwd, *oldpwd;
3693         int error;
3694
3695         fdp = td->td_proc->p_fd;
3696         pdp = td->td_proc->p_pd;
3697         newpwd = pwd_alloc();
3698         FILEDESC_SLOCK(fdp);
3699         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3700         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3701         if (chroot_allow_open_directories == 0 ||
3702             (chroot_allow_open_directories == 1 &&
3703             oldpwd->pwd_rdir != rootvnode)) {
3704                 error = chroot_refuse_vdir_fds(fdp);
3705                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
3706                 if (error != 0) {
3707                         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3708                         pwd_drop(newpwd);
3709                         return (error);
3710                 }
3711         } else {
3712                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
3713         }
3714
3715         vrefact(vp);
3716         newpwd->pwd_rdir = vp;
3717         if (oldpwd->pwd_jdir == NULL) {
3718                 vrefact(vp);
3719                 newpwd->pwd_jdir = vp;
3720         }
3721         pwd_fill(oldpwd, newpwd);
3722         pwd_set(pdp, newpwd);
3723         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3724         pwd_drop(oldpwd);
3725         return (0);
3726 }
3727
3728 void
3729 pwd_chdir(struct thread *td, struct vnode *vp)
3730 {
3731         struct pwddesc *pdp;
3732         struct pwd *newpwd, *oldpwd;
3733
3734         VNPASS(vp->v_usecount > 0, vp);
3735
3736         newpwd = pwd_alloc();
3737         pdp = td->td_proc->p_pd;
3738         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3739         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3740         newpwd->pwd_cdir = vp;
3741         pwd_fill(oldpwd, newpwd);
3742         pwd_set(pdp, newpwd);
3743         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3744         pwd_drop(oldpwd);
3745 }
3746
3747 void
3748 pwd_ensure_dirs(void)
3749 {
3750         struct pwddesc *pdp;
3751         struct pwd *oldpwd, *newpwd;
3752
3753         pdp = curproc->p_pd;
3754         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3755         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3756         if (oldpwd->pwd_cdir != NULL && oldpwd->pwd_rdir != NULL) {
3757                 PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3758                 return;
3759         }
3760         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3761
3762         newpwd = pwd_alloc();
3763         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3764         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3765         pwd_fill(oldpwd, newpwd);
3766         if (newpwd->pwd_cdir == NULL) {
3767                 vrefact(rootvnode);
3768                 newpwd->pwd_cdir = rootvnode;
3769         }
3770         if (newpwd->pwd_rdir == NULL) {
3771                 vrefact(rootvnode);
3772                 newpwd->pwd_rdir = rootvnode;
3773         }
3774         pwd_set(pdp, newpwd);
3775         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3776         pwd_drop(oldpwd);
3777 }
3778
3779 void
3780 pwd_set_rootvnode(void)
3781 {
3782         struct pwddesc *pdp;
3783         struct pwd *oldpwd, *newpwd;
3784
3785         pdp = curproc->p_pd;
3786
3787         newpwd = pwd_alloc();
3788         PWDDESC_XLOCK(pdp);
3789         oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3790         vrefact(rootvnode);
3791         newpwd->pwd_cdir = rootvnode;
3792         vrefact(rootvnode);
3793         newpwd->pwd_rdir = rootvnode;
3794         pwd_fill(oldpwd, newpwd);
3795         pwd_set(pdp, newpwd);
3796         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3797         pwd_drop(oldpwd);
3798 }
3799
3800 /*
3801  * Scan all active processes and prisons to see if any of them have a current
3802  * or root directory of `olddp'. If so, replace them with the new mount point.
3803  */
3804 void
3805 mountcheckdirs(struct vnode *olddp, struct vnode *newdp)
3806 {
3807         struct pwddesc *pdp;
3808         struct pwd *newpwd, *oldpwd;
3809         struct prison *pr;
3810         struct proc *p;
3811         int nrele;
3812
3813         if (vrefcnt(olddp) == 1)
3814                 return;
3815         nrele = 0;
3816         newpwd = pwd_alloc();
3817         sx_slock(&allproc_lock);
3818         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
3819                 PROC_LOCK(p);
3820                 pdp = pdhold(p);
3821                 PROC_UNLOCK(p);
3822                 if (pdp == NULL)
3823                         continue;
3824                 PWDDESC_XLOCK(pdp);
3825                 oldpwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
3826                 if (oldpwd == NULL ||
3827                     (oldpwd->pwd_cdir != olddp &&
3828                     oldpwd->pwd_rdir != olddp &&
3829                     oldpwd->pwd_jdir != olddp)) {
3830                         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3831                         pddrop(pdp);
3832                         continue;
3833                 }
3834                 if (oldpwd->pwd_cdir == olddp) {
3835                         vrefact(newdp);
3836                         newpwd->pwd_cdir = newdp;
3837                 }
3838                 if (oldpwd->pwd_rdir == olddp) {
3839                         vrefact(newdp);
3840                         newpwd->pwd_rdir = newdp;
3841                 }
3842                 if (oldpwd->pwd_jdir == olddp) {
3843                         vrefact(newdp);
3844                         newpwd->pwd_jdir = newdp;
3845                 }
3846                 pwd_fill(oldpwd, newpwd);
3847                 pwd_set(pdp, newpwd);
3848                 PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
3849                 pwd_drop(oldpwd);
3850                 pddrop(pdp);
3851                 newpwd = pwd_alloc();
3852         }
3853         sx_sunlock(&allproc_lock);
3854         pwd_drop(newpwd);
3855         if (rootvnode == olddp) {
3856                 vrefact(newdp);
3857                 rootvnode = newdp;
3858                 nrele++;
3859         }
3860         mtx_lock(&prison0.pr_mtx);
3861         if (prison0.pr_root == olddp) {
3862                 vrefact(newdp);
3863                 prison0.pr_root = newdp;
3864                 nrele++;
3865         }
3866         mtx_unlock(&prison0.pr_mtx);
3867         sx_slock(&allprison_lock);
3868         TAILQ_FOREACH(pr, &allprison, pr_list) {
3869                 mtx_lock(&pr->pr_mtx);
3870                 if (pr->pr_root == olddp) {
3871                         vrefact(newdp);
3872                         pr->pr_root = newdp;
3873                         nrele++;
3874                 }
3875                 mtx_unlock(&pr->pr_mtx);
3876         }
3877         sx_sunlock(&allprison_lock);
3878         while (nrele--)
3879                 vrele(olddp);
3880 }
3881
3882 struct filedesc_to_leader *
3883 filedesc_to_leader_alloc(struct filedesc_to_leader *old, struct filedesc *fdp, struct proc *leader)
3884 {
3885         struct filedesc_to_leader *fdtol;
3886
3887         fdtol = malloc(sizeof(struct filedesc_to_leader),
3888             M_FILEDESC_TO_LEADER, M_WAITOK);
3889         fdtol->fdl_refcount = 1;
3890         fdtol->fdl_holdcount = 0;
3891         fdtol->fdl_wakeup = 0;
3892         fdtol->fdl_leader = leader;
3893         if (old != NULL) {
3894                 FILEDESC_XLOCK(fdp);
3895                 fdtol->fdl_next = old->fdl_next;
3896                 fdtol->fdl_prev = old;
3897                 old->fdl_next = fdtol;
3898                 fdtol->fdl_next->fdl_prev = fdtol;
3899                 FILEDESC_XUNLOCK(fdp);
3900         } else {
3901                 fdtol->fdl_next = fdtol;
3902                 fdtol->fdl_prev = fdtol;
3903         }
3904         return (fdtol);
3905 }
3906
3907 static int
3908 sysctl_kern_proc_nfds(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
3909 {
3910         NDSLOTTYPE *map;
3911         struct filedesc *fdp;
3912         int count, off, minoff;
3913
3914         if (*(int *)arg1 != 0)
3915                 return (EINVAL);
3916
3917         fdp = curproc->p_fd;
3918         count = 0;
3919         FILEDESC_SLOCK(fdp);
3920         map = fdp->fd_map;
3921         off = NDSLOT(fdp->fd_nfiles - 1);
3922         for (minoff = NDSLOT(0); off >= minoff; --off)
3923                 count += bitcountl(map[off]);
3924         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
3925
3926         return (SYSCTL_OUT(req, &count, sizeof(count)));
3927 }
3928
3929 static SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_NFDS, nfds,
3930     CTLFLAG_RD|CTLFLAG_CAPRD|CTLFLAG_MPSAFE, sysctl_kern_proc_nfds,
3931     "Number of open file descriptors");
3932
3933 /*
3934  * Get file structures globally.
3935  */
3936 static int
3937 sysctl_kern_file(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
3938 {
3939         struct xfile xf;
3940         struct filedesc *fdp;
3941         struct file *fp;
3942         struct proc *p;
3943         int error, n, lastfile;
3944
3945         error = sysctl_wire_old_buffer(req, 0);
3946         if (error != 0)
3947                 return (error);
3948         if (req->oldptr == NULL) {
3949                 n = 0;
3950                 sx_slock(&allproc_lock);
3951                 FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
3952                         PROC_LOCK(p);
3953                         if (p->p_state == PRS_NEW) {
3954                                 PROC_UNLOCK(p);
3955                                 continue;
3956                         }
3957                         fdp = fdhold(p);
3958                         PROC_UNLOCK(p);
3959                         if (fdp == NULL)
3960                                 continue;
3961                         /* overestimates sparse tables. */
3962                         n += fdp->fd_nfiles;
3963                         fddrop(fdp);
3964                 }
3965                 sx_sunlock(&allproc_lock);
3966                 return (SYSCTL_OUT(req, 0, n * sizeof(xf)));
3967         }
3968         error = 0;
3969         bzero(&xf, sizeof(xf));
3970         xf.xf_size = sizeof(xf);
3971         sx_slock(&allproc_lock);
3972         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
3973                 PROC_LOCK(p);
3974                 if (p->p_state == PRS_NEW) {
3975                         PROC_UNLOCK(p);
3976                         continue;
3977                 }
3978                 if (p_cansee(req->td, p) != 0) {
3979                         PROC_UNLOCK(p);
3980                         continue;
3981                 }
3982                 xf.xf_pid = p->p_pid;
3983                 xf.xf_uid = p->p_ucred->cr_uid;
3984                 fdp = fdhold(p);
3985                 PROC_UNLOCK(p);
3986                 if (fdp == NULL)
3987                         continue;
3988                 FILEDESC_SLOCK(fdp);
3989                 lastfile = fdlastfile(fdp);
3990                 for (n = 0; refcount_load(&fdp->fd_refcnt) > 0 && n <= lastfile;
3991                     n++) {
3992                         if ((fp = fdp->fd_ofiles[n].fde_file) == NULL)
3993                                 continue;
3994                         xf.xf_fd = n;
3995                         xf.xf_file = (uintptr_t)fp;
3996                         xf.xf_data = (uintptr_t)fp->f_data;
3997                         xf.xf_vnode = (uintptr_t)fp->f_vnode;
3998                         xf.xf_type = (uintptr_t)fp->f_type;
3999                         xf.xf_count = refcount_load(&fp->f_count);
4000                         xf.xf_msgcount = 0;
4001                         xf.xf_offset = foffset_get(fp);
4002                         xf.xf_flag = fp->f_flag;
4003                         error = SYSCTL_OUT(req, &xf, sizeof(xf));
4004                         if (error)
4005                                 break;
4006                 }
4007                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
4008                 fddrop(fdp);
4009                 if (error)
4010                         break;
4011         }
4012         sx_sunlock(&allproc_lock);
4013         return (error);
4014 }
4015
4016 SYSCTL_PROC(_kern, KERN_FILE, file, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE,
4017     0, 0, sysctl_kern_file, "S,xfile", "Entire file table");
4018
4019 #ifdef KINFO_FILE_SIZE
4020 CTASSERT(sizeof(struct kinfo_file) == KINFO_FILE_SIZE);
4021 #endif
4022
4023 static int
4024 xlate_fflags(int fflags)
4025 {
4026         static const struct {
4027                 int     fflag;
4028                 int     kf_fflag;
4029         } fflags_table[] = {
4030                 { FAPPEND, KF_FLAG_APPEND },
4031                 { FASYNC, KF_FLAG_ASYNC },
4032                 { FFSYNC, KF_FLAG_FSYNC },
4033                 { FHASLOCK, KF_FLAG_HASLOCK },
4034                 { FNONBLOCK, KF_FLAG_NONBLOCK },
4035                 { FREAD, KF_FLAG_READ },
4036                 { FWRITE, KF_FLAG_WRITE },
4037                 { O_CREAT, KF_FLAG_CREAT },
4038                 { O_DIRECT, KF_FLAG_DIRECT },
4039                 { O_EXCL, KF_FLAG_EXCL },
4040                 { O_EXEC, KF_FLAG_EXEC },
4041                 { O_EXLOCK, KF_FLAG_EXLOCK },
4042                 { O_NOFOLLOW, KF_FLAG_NOFOLLOW },
4043                 { O_SHLOCK, KF_FLAG_SHLOCK },
4044                 { O_TRUNC, KF_FLAG_TRUNC }
4045         };
4046         unsigned int i;
4047         int kflags;
4048
4049         kflags = 0;
4050         for (i = 0; i < nitems(fflags_table); i++)
4051                 if (fflags & fflags_table[i].fflag)
4052                         kflags |=  fflags_table[i].kf_fflag;
4053         return (kflags);
4054 }
4055
4056 /* Trim unused data from kf_path by truncating the structure size. */
4057 void
4058 pack_kinfo(struct kinfo_file *kif)
4059 {
4060
4061         kif->kf_structsize = offsetof(struct kinfo_file, kf_path) +
4062             strlen(kif->kf_path) + 1;
4063         kif->kf_structsize = roundup(kif->kf_structsize, sizeof(uint64_t));
4064 }
4065
4066 static void
4067 export_file_to_kinfo(struct file *fp, int fd, cap_rights_t *rightsp,
4068     struct kinfo_file *kif, struct filedesc *fdp, int flags)
4069 {
4070         int error;
4071
4072         bzero(kif, sizeof(*kif));
4073
4074         /* Set a default type to allow for empty fill_kinfo() methods. */
4075         kif->kf_type = KF_TYPE_UNKNOWN;
4076         kif->kf_flags = xlate_fflags(fp->f_flag);
4077         if (rightsp != NULL)
4078                 kif->kf_cap_rights = *rightsp;
4079         else
4080                 cap_rights_init_zero(&kif->kf_cap_rights);
4081         kif->kf_fd = fd;
4082         kif->kf_ref_count = refcount_load(&fp->f_count);
4083         kif->kf_offset = foffset_get(fp);
4084
4085         /*
4086          * This may drop the filedesc lock, so the 'fp' cannot be
4087          * accessed after this call.
4088          */
4089         error = fo_fill_kinfo(fp, kif, fdp);
4090         if (error == 0)
4091                 kif->kf_status |= KF_ATTR_VALID;
4092         if ((flags & KERN_FILEDESC_PACK_KINFO) != 0)
4093                 pack_kinfo(kif);
4094         else
4095                 kif->kf_structsize = roundup2(sizeof(*kif), sizeof(uint64_t));
4096 }
4097
4098 static void
4099 export_vnode_to_kinfo(struct vnode *vp, int fd, int fflags,
4100     struct kinfo_file *kif, int flags)
4101 {
4102         int error;
4103
4104         bzero(kif, sizeof(*kif));
4105
4106         kif->kf_type = KF_TYPE_VNODE;
4107         error = vn_fill_kinfo_vnode(vp, kif);
4108         if (error == 0)
4109                 kif->kf_status |= KF_ATTR_VALID;
4110         kif->kf_flags = xlate_fflags(fflags);
4111         cap_rights_init_zero(&kif->kf_cap_rights);
4112         kif->kf_fd = fd;
4113         kif->kf_ref_count = -1;
4114         kif->kf_offset = -1;
4115         if ((flags & KERN_FILEDESC_PACK_KINFO) != 0)
4116                 pack_kinfo(kif);
4117         else
4118                 kif->kf_structsize = roundup2(sizeof(*kif), sizeof(uint64_t));
4119         vrele(vp);
4120 }
4121
4122 struct export_fd_buf {
4123         struct filedesc         *fdp;
4124         struct pwddesc  *pdp;
4125         struct sbuf             *sb;
4126         ssize_t                 remainder;
4127         struct kinfo_file       kif;
4128         int                     flags;
4129 };
4130
4131 static int
4132 export_kinfo_to_sb(struct export_fd_buf *efbuf)
4133 {
4134         struct kinfo_file *kif;
4135
4136         kif = &efbuf->kif;
4137         if (efbuf->remainder != -1) {
4138                 if (efbuf->remainder < kif->kf_structsize) {
4139                         /* Terminate export. */
4140                         efbuf->remainder = 0;
4141                         return (0);
4142                 }
4143                 efbuf->remainder -= kif->kf_structsize;
4144         }
4145         return (sbuf_bcat(efbuf->sb, kif, kif->kf_structsize) == 0 ? 0 : ENOMEM);
4146 }
4147
4148 static int
4149 export_file_to_sb(struct file *fp, int fd, cap_rights_t *rightsp,
4150     struct export_fd_buf *efbuf)
4151 {
4152         int error;
4153
4154         if (efbuf->remainder == 0)
4155                 return (0);
4156         export_file_to_kinfo(fp, fd, rightsp, &efbuf->kif, efbuf->fdp,
4157             efbuf->flags);
4158         FILEDESC_SUNLOCK(efbuf->fdp);
4159         error = export_kinfo_to_sb(efbuf);
4160         FILEDESC_SLOCK(efbuf->fdp);
4161         return (error);
4162 }
4163
4164 static int
4165 export_vnode_to_sb(struct vnode *vp, int fd, int fflags,
4166     struct export_fd_buf *efbuf)
4167 {
4168         int error;
4169
4170         if (efbuf->remainder == 0)
4171                 return (0);
4172         if (efbuf->pdp != NULL)
4173                 PWDDESC_XUNLOCK(efbuf->pdp);
4174         export_vnode_to_kinfo(vp, fd, fflags, &efbuf->kif, efbuf->flags);
4175         error = export_kinfo_to_sb(efbuf);
4176         if (efbuf->pdp != NULL)
4177                 PWDDESC_XLOCK(efbuf->pdp);
4178         return (error);
4179 }
4180
4181 /*
4182  * Store a process file descriptor information to sbuf.
4183  *
4184  * Takes a locked proc as argument, and returns with the proc unlocked.
4185  */
4186 int
4187 kern_proc_filedesc_out(struct proc *p,  struct sbuf *sb, ssize_t maxlen,
4188     int flags)
4189 {
4190         struct file *fp;
4191         struct filedesc *fdp;
4192         struct pwddesc *pdp;
4193         struct export_fd_buf *efbuf;
4194         struct vnode *cttyvp, *textvp, *tracevp;
4195         struct pwd *pwd;
4196         int error, i, lastfile;
4197         cap_rights_t rights;
4198
4199         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
4200
4201         /* ktrace vnode */
4202         tracevp = p->p_tracevp;
4203         if (tracevp != NULL)
4204                 vrefact(tracevp);
4205         /* text vnode */
4206         textvp = p->p_textvp;
4207         if (textvp != NULL)
4208                 vrefact(textvp);
4209         /* Controlling tty. */
4210         cttyvp = NULL;
4211         if (p->p_pgrp != NULL && p->p_pgrp->pg_session != NULL) {
4212                 cttyvp = p->p_pgrp->pg_session->s_ttyvp;
4213                 if (cttyvp != NULL)
4214                         vrefact(cttyvp);
4215         }
4216         fdp = fdhold(p);
4217         pdp = pdhold(p);
4218         PROC_UNLOCK(p);
4219         efbuf = malloc(sizeof(*efbuf), M_TEMP, M_WAITOK);
4220         efbuf->fdp = NULL;
4221         efbuf->pdp = NULL;
4222         efbuf->sb = sb;
4223         efbuf->remainder = maxlen;
4224         efbuf->flags = flags;
4225         if (tracevp != NULL)
4226                 export_vnode_to_sb(tracevp, KF_FD_TYPE_TRACE, FREAD | FWRITE,
4227                     efbuf);
4228         if (textvp != NULL)
4229                 export_vnode_to_sb(textvp, KF_FD_TYPE_TEXT, FREAD, efbuf);
4230         if (cttyvp != NULL)
4231                 export_vnode_to_sb(cttyvp, KF_FD_TYPE_CTTY, FREAD | FWRITE,
4232                     efbuf);
4233         error = 0;
4234         if (pdp == NULL || fdp == NULL)
4235                 goto fail;
4236         efbuf->fdp = fdp;
4237         efbuf->pdp = pdp;
4238         PWDDESC_XLOCK(pdp);
4239         pwd = pwd_hold_pwddesc(pdp);
4240         if (pwd != NULL) {
4241                 /* working directory */
4242                 if (pwd->pwd_cdir != NULL) {
4243                         vrefact(pwd->pwd_cdir);
4244                         export_vnode_to_sb(pwd->pwd_cdir, KF_FD_TYPE_CWD, FREAD, efbuf);
4245                 }
4246                 /* root directory */
4247                 if (pwd->pwd_rdir != NULL) {
4248                         vrefact(pwd->pwd_rdir);
4249                         export_vnode_to_sb(pwd->pwd_rdir, KF_FD_TYPE_ROOT, FREAD, efbuf);
4250                 }
4251                 /* jail directory */
4252                 if (pwd->pwd_jdir != NULL) {
4253                         vrefact(pwd->pwd_jdir);
4254                         export_vnode_to_sb(pwd->pwd_jdir, KF_FD_TYPE_JAIL, FREAD, efbuf);
4255                 }
4256         }
4257         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4258         if (pwd != NULL)
4259                 pwd_drop(pwd);
4260         FILEDESC_SLOCK(fdp);
4261         lastfile = fdlastfile(fdp);
4262         for (i = 0; refcount_load(&fdp->fd_refcnt) > 0 && i <= lastfile; i++) {
4263                 if ((fp = fdp->fd_ofiles[i].fde_file) == NULL)
4264                         continue;
4265 #ifdef CAPABILITIES
4266                 rights = *cap_rights(fdp, i);
4267 #else /* !CAPABILITIES */
4268                 rights = cap_no_rights;
4269 #endif
4270                 /*
4271                  * Create sysctl entry.  It is OK to drop the filedesc
4272                  * lock inside of export_file_to_sb() as we will
4273                  * re-validate and re-evaluate its properties when the
4274                  * loop continues.
4275                  */
4276                 error = export_file_to_sb(fp, i, &rights, efbuf);
4277                 if (error != 0 || efbuf->remainder == 0)
4278                         break;
4279         }
4280         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
4281 fail:
4282         if (fdp != NULL)
4283                 fddrop(fdp);
4284         if (pdp != NULL)
4285                 pddrop(pdp);
4286         free(efbuf, M_TEMP);
4287         return (error);
4288 }
4289
4290 #define FILEDESC_SBUF_SIZE      (sizeof(struct kinfo_file) * 5)
4291
4292 /*
4293  * Get per-process file descriptors for use by procstat(1), et al.
4294  */
4295 static int
4296 sysctl_kern_proc_filedesc(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
4297 {
4298         struct sbuf sb;
4299         struct proc *p;
4300         ssize_t maxlen;
4301         int error, error2, *name;
4302
4303         name = (int *)arg1;
4304
4305         sbuf_new_for_sysctl(&sb, NULL, FILEDESC_SBUF_SIZE, req);
4306         sbuf_clear_flags(&sb, SBUF_INCLUDENUL);
4307         error = pget((pid_t)name[0], PGET_CANDEBUG | PGET_NOTWEXIT, &p);
4308         if (error != 0) {
4309                 sbuf_delete(&sb);
4310                 return (error);
4311         }
4312         maxlen = req->oldptr != NULL ? req->oldlen : -1;
4313         error = kern_proc_filedesc_out(p, &sb, maxlen,
4314             KERN_FILEDESC_PACK_KINFO);
4315         error2 = sbuf_finish(&sb);
4316         sbuf_delete(&sb);
4317         return (error != 0 ? error : error2);
4318 }
4319
4320 #ifdef COMPAT_FREEBSD7
4321 #ifdef KINFO_OFILE_SIZE
4322 CTASSERT(sizeof(struct kinfo_ofile) == KINFO_OFILE_SIZE);
4323 #endif
4324
4325 static void
4326 kinfo_to_okinfo(struct kinfo_file *kif, struct kinfo_ofile *okif)
4327 {
4328
4329         okif->kf_structsize = sizeof(*okif);
4330         okif->kf_type = kif->kf_type;
4331         okif->kf_fd = kif->kf_fd;
4332         okif->kf_ref_count = kif->kf_ref_count;
4333         okif->kf_flags = kif->kf_flags & (KF_FLAG_READ | KF_FLAG_WRITE |
4334             KF_FLAG_APPEND | KF_FLAG_ASYNC | KF_FLAG_FSYNC | KF_FLAG_NONBLOCK |
4335             KF_FLAG_DIRECT | KF_FLAG_HASLOCK);
4336         okif->kf_offset = kif->kf_offset;
4337         if (kif->kf_type == KF_TYPE_VNODE)
4338                 okif->kf_vnode_type = kif->kf_un.kf_file.kf_file_type;
4339         else
4340                 okif->kf_vnode_type = KF_VTYPE_VNON;
4341         strlcpy(okif->kf_path, kif->kf_path, sizeof(okif->kf_path));
4342         if (kif->kf_type == KF_TYPE_SOCKET) {
4343                 okif->kf_sock_domain = kif->kf_un.kf_sock.kf_sock_domain0;
4344                 okif->kf_sock_type = kif->kf_un.kf_sock.kf_sock_type0;
4345                 okif->kf_sock_protocol = kif->kf_un.kf_sock.kf_sock_protocol0;
4346                 okif->kf_sa_local = kif->kf_un.kf_sock.kf_sa_local;
4347                 okif->kf_sa_peer = kif->kf_un.kf_sock.kf_sa_peer;
4348         } else {
4349                 okif->kf_sa_local.ss_family = AF_UNSPEC;
4350                 okif->kf_sa_peer.ss_family = AF_UNSPEC;
4351         }
4352 }
4353
4354 static int
4355 export_vnode_for_osysctl(struct vnode *vp, int type, struct kinfo_file *kif,
4356     struct kinfo_ofile *okif, struct pwddesc *pdp, struct sysctl_req *req)
4357 {
4358         int error;
4359
4360         vrefact(vp);
4361         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4362         export_vnode_to_kinfo(vp, type, 0, kif, KERN_FILEDESC_PACK_KINFO);
4363         kinfo_to_okinfo(kif, okif);
4364         error = SYSCTL_OUT(req, okif, sizeof(*okif));
4365         PWDDESC_XLOCK(pdp);
4366         return (error);
4367 }
4368
4369 /*
4370  * Get per-process file descriptors for use by procstat(1), et al.
4371  */
4372 static int
4373 sysctl_kern_proc_ofiledesc(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
4374 {
4375         struct kinfo_ofile *okif;
4376         struct kinfo_file *kif;
4377         struct filedesc *fdp;
4378         struct pwddesc *pdp;
4379         struct pwd *pwd;
4380         int error, i, lastfile, *name;
4381         struct file *fp;
4382         struct proc *p;
4383
4384         name = (int *)arg1;
4385         error = pget((pid_t)name[0], PGET_CANDEBUG | PGET_NOTWEXIT, &p);
4386         if (error != 0)
4387                 return (error);
4388         fdp = fdhold(p);
4389         if (fdp != NULL)
4390                 pdp = pdhold(p);
4391         PROC_UNLOCK(p);
4392         if (fdp == NULL || pdp == NULL) {
4393                 if (fdp != NULL)
4394                         fddrop(fdp);
4395                 return (ENOENT);
4396         }
4397         kif = malloc(sizeof(*kif), M_TEMP, M_WAITOK);
4398         okif = malloc(sizeof(*okif), M_TEMP, M_WAITOK);
4399         PWDDESC_XLOCK(pdp);
4400         pwd = pwd_hold_pwddesc(pdp);
4401         if (pwd != NULL) {
4402                 if (pwd->pwd_cdir != NULL)
4403                         export_vnode_for_osysctl(pwd->pwd_cdir, KF_FD_TYPE_CWD, kif,
4404                             okif, pdp, req);
4405                 if (pwd->pwd_rdir != NULL)
4406                         export_vnode_for_osysctl(pwd->pwd_rdir, KF_FD_TYPE_ROOT, kif,
4407                             okif, pdp, req);
4408                 if (pwd->pwd_jdir != NULL)
4409                         export_vnode_for_osysctl(pwd->pwd_jdir, KF_FD_TYPE_JAIL, kif,
4410                             okif, pdp, req);
4411         }
4412         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4413         if (pwd != NULL)
4414                 pwd_drop(pwd);
4415         FILEDESC_SLOCK(fdp);
4416         lastfile = fdlastfile(fdp);
4417         for (i = 0; refcount_load(&fdp->fd_refcnt) > 0 && i <= lastfile; i++) {
4418                 if ((fp = fdp->fd_ofiles[i].fde_file) == NULL)
4419                         continue;
4420                 export_file_to_kinfo(fp, i, NULL, kif, fdp,
4421                     KERN_FILEDESC_PACK_KINFO);
4422                 FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
4423                 kinfo_to_okinfo(kif, okif);
4424                 error = SYSCTL_OUT(req, okif, sizeof(*okif));
4425                 FILEDESC_SLOCK(fdp);
4426                 if (error)
4427                         break;
4428         }
4429         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
4430         fddrop(fdp);
4431         pddrop(pdp);
4432         free(kif, M_TEMP);
4433         free(okif, M_TEMP);
4434         return (0);
4435 }
4436
4437 static SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_OFILEDESC, ofiledesc,
4438     CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE, sysctl_kern_proc_ofiledesc,
4439     "Process ofiledesc entries");
4440 #endif  /* COMPAT_FREEBSD7 */
4441
4442 int
4443 vntype_to_kinfo(int vtype)
4444 {
4445         struct {
4446                 int     vtype;
4447                 int     kf_vtype;
4448         } vtypes_table[] = {
4449                 { VBAD, KF_VTYPE_VBAD },
4450                 { VBLK, KF_VTYPE_VBLK },
4451                 { VCHR, KF_VTYPE_VCHR },
4452                 { VDIR, KF_VTYPE_VDIR },
4453                 { VFIFO, KF_VTYPE_VFIFO },
4454                 { VLNK, KF_VTYPE_VLNK },
4455                 { VNON, KF_VTYPE_VNON },
4456                 { VREG, KF_VTYPE_VREG },
4457                 { VSOCK, KF_VTYPE_VSOCK }
4458         };
4459         unsigned int i;
4460
4461         /*
4462          * Perform vtype translation.
4463          */
4464         for (i = 0; i < nitems(vtypes_table); i++)
4465                 if (vtypes_table[i].vtype == vtype)
4466                         return (vtypes_table[i].kf_vtype);
4467
4468         return (KF_VTYPE_UNKNOWN);
4469 }
4470
4471 static SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_FILEDESC, filedesc,
4472     CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE, sysctl_kern_proc_filedesc,
4473     "Process filedesc entries");
4474
4475 /*
4476  * Store a process current working directory information to sbuf.
4477  *
4478  * Takes a locked proc as argument, and returns with the proc unlocked.
4479  */
4480 int
4481 kern_proc_cwd_out(struct proc *p,  struct sbuf *sb, ssize_t maxlen)
4482 {
4483         struct pwddesc *pdp;
4484         struct pwd *pwd;
4485         struct export_fd_buf *efbuf;
4486         struct vnode *cdir;
4487         int error;
4488
4489         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
4490
4491         pdp = pdhold(p);
4492         PROC_UNLOCK(p);
4493         if (pdp == NULL)
4494                 return (EINVAL);
4495
4496         efbuf = malloc(sizeof(*efbuf), M_TEMP, M_WAITOK);
4497         efbuf->pdp = pdp;
4498         efbuf->sb = sb;
4499         efbuf->remainder = maxlen;
4500
4501         PWDDESC_XLOCK(pdp);
4502         pwd = PWDDESC_XLOCKED_LOAD_PWD(pdp);
4503         cdir = pwd->pwd_cdir;
4504         if (cdir == NULL) {
4505                 error = EINVAL;
4506         } else {
4507                 vrefact(cdir);
4508                 error = export_vnode_to_sb(cdir, KF_FD_TYPE_CWD, FREAD, efbuf);
4509         }
4510         PWDDESC_XUNLOCK(pdp);
4511         pddrop(pdp);
4512         free(efbuf, M_TEMP);
4513         return (error);
4514 }
4515
4516 /*
4517  * Get per-process current working directory.
4518  */
4519 static int
4520 sysctl_kern_proc_cwd(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
4521 {
4522         struct sbuf sb;
4523         struct proc *p;
4524         ssize_t maxlen;
4525         int error, error2, *name;
4526
4527         name = (int *)arg1;
4528
4529         sbuf_new_for_sysctl(&sb, NULL, sizeof(struct kinfo_file), req);
4530         sbuf_clear_flags(&sb, SBUF_INCLUDENUL);
4531         error = pget((pid_t)name[0], PGET_CANDEBUG | PGET_NOTWEXIT, &p);
4532         if (error != 0) {
4533                 sbuf_delete(&sb);
4534                 return (error);
4535         }
4536         maxlen = req->oldptr != NULL ? req->oldlen : -1;
4537         error = kern_proc_cwd_out(p, &sb, maxlen);
4538         error2 = sbuf_finish(&sb);
4539         sbuf_delete(&sb);
4540         return (error != 0 ? error : error2);
4541 }
4542
4543 static SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_CWD, cwd, CTLFLAG_RD|CTLFLAG_MPSAFE,
4544     sysctl_kern_proc_cwd, "Process current working directory");
4545
4546 #ifdef DDB
4547 /*
4548  * For the purposes of debugging, generate a human-readable string for the
4549  * file type.
4550  */
4551 static const char *
4552 file_type_to_name(short type)
4553 {
4554
4555         switch (type) {
4556         case 0:
4557                 return ("zero");
4558         case DTYPE_VNODE:
4559                 return ("vnode");
4560         case DTYPE_SOCKET:
4561                 return ("socket");
4562         case DTYPE_PIPE:
4563                 return ("pipe");
4564         case DTYPE_FIFO:
4565                 return ("fifo");
4566         case DTYPE_KQUEUE:
4567                 return ("kqueue");
4568         case DTYPE_CRYPTO:
4569                 return ("crypto");
4570         case DTYPE_MQUEUE:
4571                 return ("mqueue");
4572         case DTYPE_SHM:
4573                 return ("shm");
4574         case DTYPE_SEM:
4575                 return ("ksem");
4576         case DTYPE_PTS:
4577                 return ("pts");
4578         case DTYPE_DEV:
4579                 return ("dev");
4580         case DTYPE_PROCDESC:
4581                 return ("proc");
4582         case DTYPE_LINUXEFD:
4583                 return ("levent");
4584         case DTYPE_LINUXTFD:
4585                 return ("ltimer");
4586         default:
4587                 return ("unkn");
4588         }
4589 }
4590
4591 /*
4592  * For the purposes of debugging, identify a process (if any, perhaps one of
4593  * many) that references the passed file in its file descriptor array. Return
4594  * NULL if none.
4595  */
4596 static struct proc *
4597 file_to_first_proc(struct file *fp)
4598 {
4599         struct filedesc *fdp;
4600         struct proc *p;
4601         int n;
4602
4603         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
4604                 if (p->p_state == PRS_NEW)
4605                         continue;
4606                 fdp = p->p_fd;
4607                 if (fdp == NULL)
4608                         continue;
4609                 for (n = 0; n < fdp->fd_nfiles; n++) {
4610                         if (fp == fdp->fd_ofiles[n].fde_file)
4611                                 return (p);
4612                 }
4613         }
4614         return (NULL);
4615 }
4616
4617 static void
4618 db_print_file(struct file *fp, int header)
4619 {
4620 #define XPTRWIDTH ((int)howmany(sizeof(void *) * NBBY, 4))
4621         struct proc *p;
4622
4623         if (header)
4624                 db_printf("%*s %6s %*s %8s %4s %5s %6s %*s %5s %s\n",
4625                     XPTRWIDTH, "File", "Type", XPTRWIDTH, "Data", "Flag",
4626                     "GCFl", "Count", "MCount", XPTRWIDTH, "Vnode", "FPID",
4627                     "FCmd");
4628         p = file_to_first_proc(fp);
4629         db_printf("%*p %6s %*p %08x %04x %5d %6d %*p %5d %s\n", XPTRWIDTH,
4630             fp, file_type_to_name(fp->f_type), XPTRWIDTH, fp->f_data,
4631             fp->f_flag, 0, refcount_load(&fp->f_count), 0, XPTRWIDTH, fp->f_vnode,
4632             p != NULL ? p->p_pid : -1, p != NULL ? p->p_comm : "-");
4633
4634 #undef XPTRWIDTH
4635 }
4636
4637 DB_SHOW_COMMAND(file, db_show_file)
4638 {
4639         struct file *fp;
4640
4641         if (!have_addr) {
4642                 db_printf("usage: show file <addr>\n");
4643                 return;
4644         }
4645         fp = (struct file *)addr;
4646         db_print_file(fp, 1);
4647 }
4648
4649 DB_SHOW_COMMAND(files, db_show_files)
4650 {
4651         struct filedesc *fdp;
4652         struct file *fp;
4653         struct proc *p;
4654         int header;
4655         int n;
4656
4657         header = 1;
4658         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
4659                 if (p->p_state == PRS_NEW)
4660                         continue;
4661                 if ((fdp = p->p_fd) == NULL)
4662                         continue;
4663                 for (n = 0; n < fdp->fd_nfiles; ++n) {
4664                         if ((fp = fdp->fd_ofiles[n].fde_file) == NULL)
4665                                 continue;
4666                         db_print_file(fp, header);
4667                         header = 0;
4668                 }
4669         }
4670 }
4671 #endif
4672
4673 SYSCTL_INT(_kern, KERN_MAXFILESPERPROC, maxfilesperproc, CTLFLAG_RW,
4674     &maxfilesperproc, 0, "Maximum files allowed open per process");
4675
4676 SYSCTL_INT(_kern, KERN_MAXFILES, maxfiles, CTLFLAG_RW,
4677     &maxfiles, 0, "Maximum number of files");
4678
4679 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, openfiles, CTLFLAG_RD,
4680     &openfiles, 0, "System-wide number of open files");
4681
4682 /* ARGSUSED*/
4683 static void
4684 filelistinit(void *dummy)
4685 {
4686
4687         file_zone = uma_zcreate("Files", sizeof(struct file), NULL, NULL,
4688             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
4689         filedesc0_zone = uma_zcreate("filedesc0", sizeof(struct filedesc0),
4690             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, 0);
4691         pwd_zone = uma_zcreate("PWD", sizeof(struct pwd), NULL, NULL,
4692             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_SMR);
4693         /*
4694          * XXXMJG this is a temporary hack due to boot ordering issues against
4695          * the vnode zone.
4696          */
4697         vfs_smr = uma_zone_get_smr(pwd_zone);
4698         mtx_init(&sigio_lock, "sigio lock", NULL, MTX_DEF);
4699 }
4700 SYSINIT(select, SI_SUB_LOCK, SI_ORDER_FIRST, filelistinit, NULL);
4701
4702 /*-------------------------------------------------------------------*/
4703
4704 static int
4705 badfo_readwrite(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
4706     int flags, struct thread *td)
4707 {
4708
4709         return (EBADF);
4710 }
4711
4712 static int
4713 badfo_truncate(struct file *fp, off_t length, struct ucred *active_cred,
4714     struct thread *td)
4715 {
4716
4717         return (EINVAL);
4718 }
4719
4720 static int
4721 badfo_ioctl(struct file *fp, u_long com, void *data, struct ucred *active_cred,
4722     struct thread *td)
4723 {
4724
4725         return (EBADF);
4726 }
4727
4728 static int
4729 badfo_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
4730     struct thread *td)
4731 {
4732
4733         return (0);
4734 }
4735
4736 static int
4737 badfo_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
4738 {
4739
4740         return (EBADF);
4741 }
4742
4743 static int
4744 badfo_stat(struct file *fp, struct stat *sb, struct ucred *active_cred,
4745     struct thread *td)
4746 {
4747
4748         return (EBADF);
4749 }
4750
4751 static int
4752 badfo_close(struct file *fp, struct thread *td)
4753 {
4754
4755         return (0);
4756 }
4757
4758 static int
4759 badfo_chmod(struct file *fp, mode_t mode, struct ucred *active_cred,
4760     struct thread *td)
4761 {
4762
4763         return (EBADF);
4764 }
4765
4766 static int
4767 badfo_chown(struct file *fp, uid_t uid, gid_t gid, struct ucred *active_cred,
4768     struct thread *td)
4769 {
4770
4771         return (EBADF);
4772 }
4773
4774 static int
4775 badfo_sendfile(struct file *fp, int sockfd, struct uio *hdr_uio,
4776     struct uio *trl_uio, off_t offset, size_t nbytes, off_t *sent, int flags,
4777     struct thread *td)
4778 {
4779
4780         return (EBADF);
4781 }
4782
4783 static int
4784 badfo_fill_kinfo(struct file *fp, struct kinfo_file *kif, struct filedesc *fdp)
4785 {
4786
4787         return (0);
4788 }
4789
4790 struct fileops badfileops = {
4791         .fo_read = badfo_readwrite,
4792         .fo_write = badfo_readwrite,
4793         .fo_truncate = badfo_truncate,
4794         .fo_ioctl = badfo_ioctl,
4795         .fo_poll = badfo_poll,
4796         .fo_kqfilter = badfo_kqfilter,
4797         .fo_stat = badfo_stat,
4798         .fo_close = badfo_close,
4799         .fo_chmod = badfo_chmod,
4800         .fo_chown = badfo_chown,
4801         .fo_sendfile = badfo_sendfile,
4802         .fo_fill_kinfo = badfo_fill_kinfo,
4803 };
4804
4805 int
4806 invfo_rdwr(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
4807     int flags, struct thread *td)
4808 {
4809
4810         return (EOPNOTSUPP);
4811 }
4812
4813 int
4814 invfo_truncate(struct file *fp, off_t length, struct ucred *active_cred,
4815     struct thread *td)
4816 {
4817
4818         return (EINVAL);
4819 }
4820
4821 int
4822 invfo_ioctl(struct file *fp, u_long com, void *data,
4823     struct ucred *active_cred, struct thread *td)
4824 {
4825
4826         return (ENOTTY);
4827 }
4828
4829 int
4830 invfo_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
4831     struct thread *td)
4832 {
4833
4834         return (poll_no_poll(events));
4835 }
4836
4837 int
4838 invfo_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
4839 {
4840
4841         return (EINVAL);
4842 }
4843
4844 int
4845 invfo_chmod(struct file *fp, mode_t mode, struct ucred *active_cred,
4846     struct thread *td)
4847 {
4848
4849         return (EINVAL);
4850 }
4851
4852 int
4853 invfo_chown(struct file *fp, uid_t uid, gid_t gid, struct ucred *active_cred,
4854     struct thread *td)
4855 {
4856
4857         return (EINVAL);
4858 }
4859
4860 int
4861 invfo_sendfile(struct file *fp, int sockfd, struct uio *hdr_uio,
4862     struct uio *trl_uio, off_t offset, size_t nbytes, off_t *sent, int flags,
4863     struct thread *td)
4864 {
4865
4866         return (EINVAL);
4867 }
4868
4869 /*-------------------------------------------------------------------*/
4870
4871 /*
4872  * File Descriptor pseudo-device driver (/dev/fd/).
4873  *
4874  * Opening minor device N dup()s the file (if any) connected to file
4875  * descriptor N belonging to the calling process.  Note that this driver
4876  * consists of only the ``open()'' routine, because all subsequent
4877  * references to this file will be direct to the other driver.
4878  *
4879  * XXX: we could give this one a cloning event handler if necessary.
4880  */
4881
4882 /* ARGSUSED */
4883 static int
4884 fdopen(struct cdev *dev, int mode, int type, struct thread *td)
4885 {
4886
4887         /*
4888          * XXX Kludge: set curthread->td_dupfd to contain the value of the
4889          * the file descriptor being sought for duplication. The error
4890          * return ensures that the vnode for this device will be released
4891          * by vn_open. Open will detect this special error and take the
4892          * actions in dupfdopen below. Other callers of vn_open or VOP_OPEN
4893          * will simply report the error.
4894          */
4895         td->td_dupfd = dev2unit(dev);
4896         return (ENODEV);
4897 }
4898
4899 static struct cdevsw fildesc_cdevsw = {
4900         .d_version =    D_VERSION,
4901         .d_open =       fdopen,
4902         .d_name =       "FD",
4903 };
4904
4905 static void
4906 fildesc_drvinit(void *unused)
4907 {
4908         struct cdev *dev;
4909
4910         dev = make_dev_credf(MAKEDEV_ETERNAL, &fildesc_cdevsw, 0, NULL,
4911             UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "fd/0");
4912         make_dev_alias(dev, "stdin");
4913         dev = make_dev_credf(MAKEDEV_ETERNAL, &fildesc_cdevsw, 1, NULL,
4914             UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "fd/1");
4915         make_dev_alias(dev, "stdout");
4916         dev = make_dev_credf(MAKEDEV_ETERNAL, &fildesc_cdevsw, 2, NULL,
4917             UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "fd/2");
4918         make_dev_alias(dev, "stderr");
4919 }
4920
4921 SYSINIT(fildescdev, SI_SUB_DRIVERS, SI_ORDER_MIDDLE, fildesc_drvinit, NULL);