1c5775995bdedc485f8061e42b41883d7ca4fabb
[dragonfly.git] / sys / kern / kern_exec.c
1 /*
2  * Copyright (c) 1993, David Greenman
3  * All rights reserved.
4  *
5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6  * modification, are permitted provided that the following conditions
7  * are met:
8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
13  *
14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
24  * SUCH DAMAGE.
25  *
26  * $FreeBSD: src/sys/kern/kern_exec.c,v 1.107.2.15 2002/07/30 15:40:46 nectar Exp $
27  */
28
29 #include <sys/param.h>
30 #include <sys/systm.h>
31 #include <sys/sysproto.h>
32 #include <sys/kernel.h>
33 #include <sys/mount.h>
34 #include <sys/filedesc.h>
35 #include <sys/fcntl.h>
36 #include <sys/acct.h>
37 #include <sys/exec.h>
38 #include <sys/imgact.h>
39 #include <sys/imgact_elf.h>
40 #include <sys/kern_syscall.h>
41 #include <sys/wait.h>
42 #include <sys/malloc.h>
43 #include <sys/proc.h>
44 #include <sys/priv.h>
45 #include <sys/ktrace.h>
46 #include <sys/signalvar.h>
47 #include <sys/pioctl.h>
48 #include <sys/nlookup.h>
49 #include <sys/sysent.h>
50 #include <sys/shm.h>
51 #include <sys/sysctl.h>
52 #include <sys/vnode.h>
53 #include <sys/vmmeter.h>
54 #include <sys/libkern.h>
55
56 #include <cpu/lwbuf.h>
57
58 #include <vm/vm.h>
59 #include <vm/vm_param.h>
60 #include <sys/lock.h>
61 #include <vm/pmap.h>
62 #include <vm/vm_page.h>
63 #include <vm/vm_map.h>
64 #include <vm/vm_kern.h>
65 #include <vm/vm_extern.h>
66 #include <vm/vm_object.h>
67 #include <vm/vnode_pager.h>
68 #include <vm/vm_pager.h>
69
70 #include <sys/user.h>
71 #include <sys/reg.h>
72
73 #include <sys/refcount.h>
74 #include <sys/thread2.h>
75 #include <vm/vm_page2.h>
76
77 MALLOC_DEFINE(M_PARGS, "proc-args", "Process arguments");
78 MALLOC_DEFINE(M_EXECARGS, "exec-args", "Exec arguments");
79
80 static register_t *exec_copyout_strings (struct image_params *);
81
82 /* XXX This should be vm_size_t. */
83 static u_long ps_strings = PS_STRINGS;
84 SYSCTL_ULONG(_kern, KERN_PS_STRINGS, ps_strings, CTLFLAG_RD, &ps_strings, 0, "");
85
86 /* XXX This should be vm_size_t. */
87 static u_long usrstack = USRSTACK;
88 SYSCTL_ULONG(_kern, KERN_USRSTACK, usrstack, CTLFLAG_RD, &usrstack, 0, "");
89
90 u_long ps_arg_cache_limit = PAGE_SIZE / 16;
91 SYSCTL_LONG(_kern, OID_AUTO, ps_arg_cache_limit, CTLFLAG_RW, 
92     &ps_arg_cache_limit, 0, "");
93
94 int ps_argsopen = 1;
95 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, ps_argsopen, CTLFLAG_RW, &ps_argsopen, 0, "");
96
97 static int ktrace_suid = 0;
98 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, ktrace_suid, CTLFLAG_RW, &ktrace_suid, 0, "");
99
100 void print_execve_args(struct image_args *args);
101 int debug_execve_args = 0;
102 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, debug_execve_args, CTLFLAG_RW, &debug_execve_args,
103     0, "");
104
105 /*
106  * Exec arguments object cache
107  */
108 static struct objcache *exec_objcache;
109
110 static
111 void
112 exec_objcache_init(void *arg __unused)
113 {
114         int cluster_limit;
115         size_t limsize;
116
117         /*
118          * Maximum number of concurrent execs.  This can be limiting on
119          * systems with a lot of cpu cores but it also eats a significant
120          * amount of memory.
121          */
122         cluster_limit = (ncpus < 16) ? 16 : ncpus;
123         limsize = kmem_lim_size();
124         if (limsize > 7 * 1024)
125                 cluster_limit *= 2;
126         if (limsize > 15 * 1024)
127                 cluster_limit *= 2;
128
129         exec_objcache = objcache_create_mbacked(
130                                         M_EXECARGS, PATH_MAX + ARG_MAX,
131                                         cluster_limit, 8,
132                                         NULL, NULL, NULL);
133 }
134 SYSINIT(exec_objcache, SI_BOOT2_MACHDEP, SI_ORDER_ANY, exec_objcache_init, 0);
135
136 /*
137  * stackgap_random specifies if the stackgap should have a random size added
138  * to it.  It must be a power of 2.  If non-zero, the stack gap will be 
139  * calculated as: ALIGN(karc4random() & (stackgap_random - 1)).
140  */
141 static int stackgap_random = 1024;
142 static int
143 sysctl_kern_stackgap(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
144 {
145         int error, new_val;
146         new_val = stackgap_random;
147         error = sysctl_handle_int(oidp, &new_val, 0, req);
148         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
149                 return (error);
150         if (new_val > 0 && ((new_val > 16 * PAGE_SIZE) || !powerof2(new_val)))
151                 return (EINVAL);
152         stackgap_random = new_val;
153
154         return(0);
155 }
156
157 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, stackgap_random, CTLFLAG_RW|CTLTYPE_INT,
158         0, 0, sysctl_kern_stackgap, "I",
159         "Max random stack gap (power of 2), static gap if negative");
160
161 void
162 print_execve_args(struct image_args *args)
163 {
164         char *cp;
165         int ndx;
166
167         cp = args->begin_argv;
168         for (ndx = 0; ndx < args->argc; ndx++) {
169                 kprintf("\targv[%d]: %s\n", ndx, cp);
170                 while (*cp++ != '\0');
171         }
172         for (ndx = 0; ndx < args->envc; ndx++) {
173                 kprintf("\tenvv[%d]: %s\n", ndx, cp);
174                 while (*cp++ != '\0');
175         }
176 }
177
178 /*
179  * Each of the items is a pointer to a `const struct execsw', hence the
180  * double pointer here.
181  */
182 static const struct execsw **execsw;
183
184 /*
185  * Replace current vmspace with a new binary.
186  * Returns 0 on success, > 0 on recoverable error (use as errno).
187  * Returns -1 on lethal error which demands killing of the current
188  * process!
189  */
190 int
191 kern_execve(struct nlookupdata *nd, struct image_args *args)
192 {
193         struct thread *td = curthread;
194         struct lwp *lp = td->td_lwp;
195         struct proc *p = td->td_proc;
196         struct vnode *ovp;
197         register_t *stack_base;
198         struct pargs *pa;
199         struct sigacts *ops;
200         struct sigacts *nps;
201         int error, len, i;
202         struct image_params image_params, *imgp;
203         struct vattr attr;
204         int (*img_first) (struct image_params *);
205
206         if (debug_execve_args) {
207                 kprintf("%s()\n", __func__);
208                 print_execve_args(args);
209         }
210
211         KKASSERT(p);
212         lwkt_gettoken(&p->p_token);
213         imgp = &image_params;
214
215         /*
216          * NOTE: P_INEXEC is handled by exec_new_vmspace() now.  We make
217          * no modifications to the process at all until we get there.
218          *
219          * Note that multiple threads may be trying to exec at the same
220          * time.  exec_new_vmspace() handles that too.
221          */
222
223         /*
224          * Initialize part of the common data
225          */
226         imgp->proc = p;
227         imgp->args = args;
228         imgp->attr = &attr;
229         imgp->entry_addr = 0;
230         imgp->resident = 0;
231         imgp->vmspace_destroyed = 0;
232         imgp->interpreted = 0;
233         imgp->interpreter_name[0] = 0;
234         imgp->auxargs = NULL;
235         imgp->vp = NULL;
236         imgp->firstpage = NULL;
237         imgp->ps_strings = 0;
238         imgp->execpath = imgp->freepath = NULL;
239         imgp->execpathp = 0;
240         imgp->image_header = NULL;
241
242 interpret:
243
244         /*
245          * Translate the file name to a vnode.  Unlock the cache entry to
246          * improve parallelism for programs exec'd in parallel.
247          */
248         nd->nl_flags |= NLC_SHAREDLOCK;
249         if ((error = nlookup(nd)) != 0)
250                 goto exec_fail;
251         error = cache_vget(&nd->nl_nch, nd->nl_cred, LK_SHARED, &imgp->vp);
252         KKASSERT(nd->nl_flags & NLC_NCPISLOCKED);
253         nd->nl_flags &= ~NLC_NCPISLOCKED;
254         cache_unlock(&nd->nl_nch);
255         if (error)
256                 goto exec_fail;
257
258         /*
259          * Check file permissions (also 'opens' file).
260          * Include also the top level mount in the check.
261          */
262         error = exec_check_permissions(imgp, nd->nl_nch.mount);
263         if (error) {
264                 vn_unlock(imgp->vp);
265                 goto exec_fail_dealloc;
266         }
267
268         error = exec_map_first_page(imgp);
269         vn_unlock(imgp->vp);
270         if (error)
271                 goto exec_fail_dealloc;
272
273         imgp->proc->p_osrel = 0;
274
275         if (debug_execve_args && imgp->interpreted) {
276                 kprintf("    target is interpreted -- recursive pass\n");
277                 kprintf("    interpreter: %s\n", imgp->interpreter_name);
278                 print_execve_args(args);
279         }
280
281         /*
282          *      If the current process has a special image activator it
283          *      wants to try first, call it.   For example, emulating shell 
284          *      scripts differently.
285          */
286         error = -1;
287         if ((img_first = imgp->proc->p_sysent->sv_imgact_try) != NULL)
288                 error = img_first(imgp);
289
290         /*
291          *      If the vnode has a registered vmspace, exec the vmspace
292          */
293         if (error == -1 && imgp->vp->v_resident) {
294                 error = exec_resident_imgact(imgp);
295         }
296
297         /*
298          *      Loop through the list of image activators, calling each one.
299          *      An activator returns -1 if there is no match, 0 on success,
300          *      and an error otherwise.
301          */
302         for (i = 0; error == -1 && execsw[i]; ++i) {
303                 if (execsw[i]->ex_imgact == NULL ||
304                     execsw[i]->ex_imgact == img_first) {
305                         continue;
306                 }
307                 error = (*execsw[i]->ex_imgact)(imgp);
308         }
309
310         if (error) {
311                 if (error == -1)
312                         error = ENOEXEC;
313                 goto exec_fail_dealloc;
314         }
315
316         /*
317          * Special interpreter operation, cleanup and loop up to try to
318          * activate the interpreter.
319          */
320         if (imgp->interpreted) {
321                 exec_unmap_first_page(imgp);
322                 nlookup_done(nd);
323                 vrele(imgp->vp);
324                 imgp->vp = NULL;
325                 error = nlookup_init(nd, imgp->interpreter_name, UIO_SYSSPACE,
326                                         NLC_FOLLOW);
327                 if (error)
328                         goto exec_fail;
329                 goto interpret;
330         }
331
332         /*
333          * Do the best to calculate the full path to the image file
334          */
335         if (imgp->auxargs != NULL &&
336            ((args->fname != NULL && args->fname[0] == '/') ||
337             vn_fullpath(imgp->proc,
338                         imgp->vp,
339                         &imgp->execpath,
340                         &imgp->freepath,
341                         0) != 0))
342                 imgp->execpath = args->fname;
343
344         /*
345          * Copy out strings (args and env) and initialize stack base
346          */
347         stack_base = exec_copyout_strings(imgp);
348         p->p_vmspace->vm_minsaddr = (char *)stack_base;
349
350         /*
351          * If custom stack fixup routine present for this process
352          * let it do the stack setup.  If we are running a resident
353          * image there is no auxinfo or other image activator context
354          * so don't try to add fixups to the stack.
355          *
356          * Else stuff argument count as first item on stack
357          */
358         if (p->p_sysent->sv_fixup && imgp->resident == 0)
359                 (*p->p_sysent->sv_fixup)(&stack_base, imgp);
360         else
361                 suword64(--stack_base, imgp->args->argc);
362
363         /*
364          * For security and other reasons, the file descriptor table cannot
365          * be shared after an exec.
366          */
367         if (p->p_fd->fd_refcnt > 1) {
368                 struct filedesc *tmp;
369
370                 error = fdcopy(p, &tmp);
371                 if (error != 0)
372                         goto exec_fail;
373                 fdfree(p, tmp);
374         }
375
376         /*
377          * For security and other reasons, signal handlers cannot
378          * be shared after an exec. The new proces gets a copy of the old
379          * handlers. In execsigs(), the new process will have its signals
380          * reset.
381          */
382         ops = p->p_sigacts;
383         if (ops->ps_refcnt > 1) {
384                 nps = kmalloc(sizeof(*nps), M_SUBPROC, M_WAITOK);
385                 bcopy(ops, nps, sizeof(*nps));
386                 refcount_init(&nps->ps_refcnt, 1);
387                 p->p_sigacts = nps;
388                 if (refcount_release(&ops->ps_refcnt)) {
389                         kfree(ops, M_SUBPROC);
390                         ops = NULL;
391                 }
392         }
393
394         /*
395          * For security and other reasons virtual kernels cannot be
396          * inherited by an exec.  This also allows a virtual kernel
397          * to fork/exec unrelated applications.
398          */
399         if (p->p_vkernel)
400                 vkernel_exit(p);
401
402         /* Stop profiling */
403         stopprofclock(p);
404
405         /* close files on exec */
406         fdcloseexec(p);
407
408         /* reset caught signals */
409         execsigs(p);
410
411         /* name this process - nameiexec(p, ndp) */
412         len = min(nd->nl_nch.ncp->nc_nlen, MAXCOMLEN);
413         bcopy(nd->nl_nch.ncp->nc_name, p->p_comm, len);
414         p->p_comm[len] = 0;
415         bcopy(p->p_comm, lp->lwp_thread->td_comm, MAXCOMLEN+1);
416
417         /*
418          * mark as execed, wakeup the process that vforked (if any) and tell
419          * it that it now has its own resources back
420          *
421          * We are using the P_PPWAIT as an interlock so an atomic op is
422          * necessary to synchronize with the parent's cpu.
423          */
424         p->p_flags |= P_EXEC;
425         if (p->p_pptr && (p->p_flags & P_PPWAIT)) {
426                 if (p->p_pptr->p_upmap)
427                         atomic_add_int(&p->p_pptr->p_upmap->invfork, -1);
428                 atomic_clear_int(&p->p_flags, P_PPWAIT);
429                 wakeup(p->p_pptr);
430         }
431
432         /*
433          * Implement image setuid/setgid.
434          *
435          * Don't honor setuid/setgid if the filesystem prohibits it or if
436          * the process is being traced.
437          */
438         if ((((attr.va_mode & VSUID) && p->p_ucred->cr_uid != attr.va_uid) ||
439              ((attr.va_mode & VSGID) && p->p_ucred->cr_gid != attr.va_gid)) &&
440             (imgp->vp->v_mount->mnt_flag & MNT_NOSUID) == 0 &&
441             (p->p_flags & P_TRACED) == 0) {
442                 /*
443                  * Turn off syscall tracing for set-id programs, except for
444                  * root.  Record any set-id flags first to make sure that
445                  * we do not regain any tracing during a possible block.
446                  */
447                 setsugid();
448                 if (p->p_tracenode && ktrace_suid == 0 &&
449                     priv_check(td, PRIV_ROOT) != 0) {
450                         ktrdestroy(&p->p_tracenode);
451                         p->p_traceflag = 0;
452                 }
453                 /* Close any file descriptors 0..2 that reference procfs */
454                 setugidsafety(p);
455                 /* Make sure file descriptors 0..2 are in use. */
456                 error = fdcheckstd(lp);
457                 if (error != 0)
458                         goto exec_fail_dealloc;
459                 /*
460                  * Set the new credentials.
461                  */
462                 cratom_proc(p);
463                 if (attr.va_mode & VSUID)
464                         change_euid(attr.va_uid);
465                 if (attr.va_mode & VSGID)
466                         p->p_ucred->cr_gid = attr.va_gid;
467
468                 /*
469                  * Clear local varsym variables
470                  */
471                 varsymset_clean(&p->p_varsymset);
472         } else {
473                 if (p->p_ucred->cr_uid == p->p_ucred->cr_ruid &&
474                     p->p_ucred->cr_gid == p->p_ucred->cr_rgid)
475                         p->p_flags &= ~P_SUGID;
476         }
477
478         /*
479          * Implement correct POSIX saved-id behavior.
480          */
481         if (p->p_ucred->cr_svuid != p->p_ucred->cr_uid ||
482             p->p_ucred->cr_svgid != p->p_ucred->cr_gid) {
483                 cratom_proc(p);
484                 p->p_ucred->cr_svuid = p->p_ucred->cr_uid;
485                 p->p_ucred->cr_svgid = p->p_ucred->cr_gid;
486         }
487
488         /*
489          * Store the vp for use in procfs.  Be sure to keep p_textvp
490          * consistent if we block during the switch-over.
491          */
492         ovp = p->p_textvp;
493         vref(imgp->vp);                 /* ref new vp */
494         p->p_textvp = imgp->vp;
495         if (ovp)                        /* release old vp */
496                 vrele(ovp);
497
498         /* Release old namecache handle to text file */
499         if (p->p_textnch.ncp)
500                 cache_drop(&p->p_textnch);
501
502         if (nd->nl_nch.mount)
503                 cache_copy(&nd->nl_nch, &p->p_textnch);
504
505         /*
506          * Notify others that we exec'd, and clear the P_INEXEC flag
507          * as we're now a bona fide freshly-execed process.
508          */
509         KNOTE(&p->p_klist, NOTE_EXEC);
510         p->p_flags &= ~P_INEXEC;
511         if (p->p_stops)
512                 wakeup(&p->p_stype);
513
514         /*
515          * If tracing the process, trap to debugger so breakpoints
516          *      can be set before the program executes.
517          */
518         STOPEVENT(p, S_EXEC, 0);
519
520         if (p->p_flags & P_TRACED)
521                 ksignal(p, SIGTRAP);
522
523         /* clear "fork but no exec" flag, as we _are_ execing */
524         p->p_acflag &= ~AFORK;
525
526         /* Set values passed into the program in registers. */
527         exec_setregs(imgp->entry_addr, (u_long)(uintptr_t)stack_base,
528                      imgp->ps_strings);
529
530         /* Set the access time on the vnode */
531         vn_mark_atime(imgp->vp, td);
532
533         /*
534          * Free any previous argument cache
535          */
536         pa = p->p_args;
537         p->p_args = NULL;
538         if (pa && refcount_release(&pa->ar_ref)) {
539                 kfree(pa, M_PARGS);
540                 pa = NULL;
541         }
542
543         /*
544          * Cache arguments if they fit inside our allowance
545          */
546         i = imgp->args->begin_envv - imgp->args->begin_argv;
547         if (sizeof(struct pargs) + i <= ps_arg_cache_limit) {
548                 pa = kmalloc(sizeof(struct pargs) + i, M_PARGS, M_WAITOK);
549                 refcount_init(&pa->ar_ref, 1);
550                 pa->ar_length = i;
551                 bcopy(imgp->args->begin_argv, pa->ar_args, i);
552                 KKASSERT(p->p_args == NULL);
553                 p->p_args = pa;
554         }
555
556 exec_fail_dealloc:
557
558         /*
559          * free various allocated resources
560          */
561         if (imgp->firstpage)
562                 exec_unmap_first_page(imgp);
563
564         if (imgp->vp) {
565                 vrele(imgp->vp);
566                 imgp->vp = NULL;
567         }
568
569         if (imgp->freepath)
570                 kfree(imgp->freepath, M_TEMP);
571
572         if (error == 0) {
573                 ++mycpu->gd_cnt.v_exec;
574                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
575                 return (0);
576         }
577
578 exec_fail:
579         /*
580          * we're done here, clear P_INEXEC if we were the ones that
581          * set it.  Otherwise if vmspace_destroyed is still set we
582          * raced another thread and that thread is responsible for
583          * clearing it.
584          */
585         if (imgp->vmspace_destroyed & 2) {
586                 p->p_flags &= ~P_INEXEC;
587                 if (p->p_stops)
588                         wakeup(&p->p_stype);
589         }
590         lwkt_reltoken(&p->p_token);
591         if (imgp->vmspace_destroyed) {
592                 /*
593                  * Sorry, no more process anymore. exit gracefully.
594                  * However we can't die right here, because our
595                  * caller might have to clean up, so indicate a
596                  * lethal error by returning -1.
597                  */
598                 return(-1);
599         } else {
600                 return(error);
601         }
602 }
603
604 /*
605  * execve() system call.
606  */
607 int
608 sys_execve(struct execve_args *uap)
609 {
610         struct nlookupdata nd;
611         struct image_args args;
612         int error;
613
614         bzero(&args, sizeof(args));
615
616         error = nlookup_init(&nd, uap->fname, UIO_USERSPACE, NLC_FOLLOW);
617         if (error == 0) {
618                 error = exec_copyin_args(&args, uap->fname, PATH_USERSPACE,
619                                         uap->argv, uap->envv);
620         }
621         if (error == 0)
622                 error = kern_execve(&nd, &args);
623         nlookup_done(&nd);
624         exec_free_args(&args);
625
626         if (error < 0) {
627                 /* We hit a lethal error condition.  Let's die now. */
628                 exit1(W_EXITCODE(0, SIGABRT));
629                 /* NOTREACHED */
630         }
631
632         /*
633          * The syscall result is returned in registers to the new program.
634          * Linux will register %edx as an atexit function and we must be
635          * sure to set it to 0.  XXX
636          */
637         if (error == 0)
638                 uap->sysmsg_result64 = 0;
639
640         return (error);
641 }
642
643 int
644 exec_map_page(struct image_params *imgp, vm_pindex_t pageno,
645               struct lwbuf **plwb, const char **pdata)
646 {
647         int rv;
648         vm_page_t ma;
649         vm_page_t m;
650         vm_object_t object;
651
652         /*
653          * The file has to be mappable.
654          */
655         if ((object = imgp->vp->v_object) == NULL)
656                 return (EIO);
657
658         if (pageno >= object->size)
659                 return (EIO);
660
661         /*
662          * Shortcut using shared locks, improve concurrent execs.
663          */
664         vm_object_hold_shared(object);
665         m = vm_page_lookup(object, pageno);
666         if (m) {
667                 if ((m->valid & VM_PAGE_BITS_ALL) == VM_PAGE_BITS_ALL) {
668                         vm_page_hold(m);
669                         vm_page_sleep_busy(m, FALSE, "execpg");
670                         if ((m->valid & VM_PAGE_BITS_ALL) == VM_PAGE_BITS_ALL &&
671                             m->object == object && m->pindex == pageno) {
672                                 vm_object_drop(object);
673                                 goto done;
674                         }
675                         vm_page_unhold(m);
676                 }
677         }
678         vm_object_drop(object);
679
680         /*
681          * Do it the hard way
682          */
683         vm_object_hold(object);
684         m = vm_page_grab(object, pageno, VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_RETRY);
685         while ((m->valid & VM_PAGE_BITS_ALL) != VM_PAGE_BITS_ALL) {
686                 ma = m;
687
688                 /*
689                  * get_pages unbusies all the requested pages except the
690                  * primary page (at index 0 in this case).  The primary
691                  * page may have been wired during the pagein (e.g. by
692                  * the buffer cache) so vnode_pager_freepage() must be
693                  * used to properly release it.
694                  */
695                 rv = vm_pager_get_page(object, &ma, 1);
696                 m = vm_page_lookup(object, pageno);
697
698                 if (rv != VM_PAGER_OK || m == NULL || m->valid == 0) {
699                         if (m) {
700                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
701                                 vnode_pager_freepage(m);
702                         }
703                         vm_object_drop(object);
704                         return EIO;
705                 }
706         }
707         vm_page_hold(m);
708         vm_page_wakeup(m);      /* unbusy the page */
709         vm_object_drop(object);
710
711 done:
712         *plwb = lwbuf_alloc(m, *plwb);
713         *pdata = (void *)lwbuf_kva(*plwb);
714
715         return (0);
716 }
717
718 /*
719  * Map the first page of an executable image.
720  *
721  * NOTE: If the mapping fails we have to NULL-out firstpage which may
722  *       still be pointing to our supplied lwp structure.
723  */
724 int
725 exec_map_first_page(struct image_params *imgp)
726 {
727         int err;
728
729         if (imgp->firstpage)
730                 exec_unmap_first_page(imgp);
731
732         imgp->firstpage = &imgp->firstpage_cache;
733         err = exec_map_page(imgp, 0, &imgp->firstpage, &imgp->image_header);
734
735         if (err) {
736                 imgp->firstpage = NULL;
737                 return err;
738         }
739
740         return 0;
741 }
742
743 void
744 exec_unmap_page(struct lwbuf *lwb)
745 {
746         vm_page_t m;
747
748         crit_enter();
749         if (lwb != NULL) {
750                 m = lwbuf_page(lwb);
751                 lwbuf_free(lwb);
752                 vm_page_unhold(m);
753         }
754         crit_exit();
755 }
756
757 void
758 exec_unmap_first_page(struct image_params *imgp)
759 {
760         exec_unmap_page(imgp->firstpage);
761         imgp->firstpage = NULL;
762         imgp->image_header = NULL;
763 }
764
765 /*
766  * Destroy old address space, and allocate a new stack
767  *      The new stack is only SGROWSIZ large because it is grown
768  *      automatically in trap.c.
769  *
770  * This is the point of no return.
771  */
772 int
773 exec_new_vmspace(struct image_params *imgp, struct vmspace *vmcopy)
774 {
775         struct vmspace *vmspace = imgp->proc->p_vmspace;
776         vm_offset_t stack_addr = USRSTACK - maxssiz;
777         struct proc *p;
778         vm_map_t map;
779         int error;
780
781         /*
782          * Indicate that we cannot gracefully error out any more, kill
783          * any other threads present, and set P_INEXEC to indicate that
784          * we are now messing with the process structure proper.
785          *
786          * If killalllwps() races return an error which coupled with
787          * vmspace_destroyed will cause us to exit.  This is what we
788          * want since another thread is patiently waiting for us to exit
789          * in that case.
790          */
791         p = curproc;
792         imgp->vmspace_destroyed = 1;
793
794         if (curthread->td_proc->p_nthreads > 1) {
795                 error = killalllwps(1);
796                 if (error)
797                         return (error);
798         }
799         imgp->vmspace_destroyed |= 2;   /* we are responsible for P_INEXEC */
800         p->p_flags |= P_INEXEC;
801
802         /*
803          * Tell procfs to release its hold on the process.  It
804          * will return EAGAIN.
805          */
806         if (p->p_stops)
807                 wakeup(&p->p_stype);
808
809         /*
810          * After setting P_INEXEC wait for any remaining references to
811          * the process (p) to go away.
812          *
813          * In particular, a vfork/exec sequence will replace p->p_vmspace
814          * and we must interlock anyone trying to access the space (aka
815          * procfs or sys_process.c calling procfs_domem()).
816          *
817          * If P_PPWAIT is set the parent vfork()'d and has a PHOLD() on us.
818          */
819         PSTALL(p, "exec1", ((p->p_flags & P_PPWAIT) ? 1 : 0));
820
821         /*
822          * Blow away entire process VM, if address space not shared,
823          * otherwise, create a new VM space so that other threads are
824          * not disrupted.  If we are execing a resident vmspace we
825          * create a duplicate of it and remap the stack.
826          */
827         map = &vmspace->vm_map;
828         if (vmcopy) {
829                 vmspace_exec(imgp->proc, vmcopy);
830                 vmspace = imgp->proc->p_vmspace;
831                 pmap_remove_pages(vmspace_pmap(vmspace), stack_addr, USRSTACK);
832                 map = &vmspace->vm_map;
833         } else if (vmspace_getrefs(vmspace) == 1) {
834                 shmexit(vmspace);
835                 pmap_remove_pages(vmspace_pmap(vmspace),
836                                   0, VM_MAX_USER_ADDRESS);
837                 vm_map_remove(map, 0, VM_MAX_USER_ADDRESS);
838         } else {
839                 vmspace_exec(imgp->proc, NULL);
840                 vmspace = imgp->proc->p_vmspace;
841                 map = &vmspace->vm_map;
842         }
843
844         /*
845          * Allocate a new stack, generally make the stack non-executable
846          * but allow the program to adjust that (the program may desire to
847          * use areas of the stack for executable code).
848          */
849         error = vm_map_stack(&vmspace->vm_map, stack_addr, (vm_size_t)maxssiz,
850                              0,
851                              VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
852                              VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE|VM_PROT_EXECUTE,
853                              0);
854         if (error)
855                 return (error);
856
857         /* vm_ssize and vm_maxsaddr are somewhat antiquated concepts in the
858          * VM_STACK case, but they are still used to monitor the size of the
859          * process stack so we can check the stack rlimit.
860          */
861         vmspace->vm_ssize = sgrowsiz >> PAGE_SHIFT;
862         vmspace->vm_maxsaddr = (char *)USRSTACK - maxssiz;
863
864         return(0);
865 }
866
867 /*
868  * Copy out argument and environment strings from the old process
869  *      address space into the temporary string buffer.
870  */
871 int
872 exec_copyin_args(struct image_args *args, char *fname,
873                 enum exec_path_segflg segflg, char **argv, char **envv)
874 {
875         char    *argp, *envp;
876         int     error = 0;
877         size_t  length;
878
879         args->buf = objcache_get(exec_objcache, M_WAITOK);
880         if (args->buf == NULL)
881                 return (ENOMEM);
882         args->begin_argv = args->buf;
883         args->endp = args->begin_argv;
884         args->space = ARG_MAX;
885
886         args->fname = args->buf + ARG_MAX;
887
888         /*
889          * Copy the file name.
890          */
891         if (segflg == PATH_SYSSPACE) {
892                 error = copystr(fname, args->fname, PATH_MAX, &length);
893         } else if (segflg == PATH_USERSPACE) {
894                 error = copyinstr(fname, args->fname, PATH_MAX, &length);
895         }
896
897         /*
898          * Extract argument strings.  argv may not be NULL.  The argv
899          * array is terminated by a NULL entry.  We special-case the
900          * situation where argv[0] is NULL by passing { filename, NULL }
901          * to the new program to guarentee that the interpreter knows what
902          * file to open in case we exec an interpreted file.   Note that
903          * a NULL argv[0] terminates the argv[] array.
904          *
905          * XXX the special-casing of argv[0] is historical and needs to be
906          * revisited.
907          */
908         if (argv == NULL)
909                 error = EFAULT;
910         if (error == 0) {
911                 while ((argp = (caddr_t)(intptr_t)
912                                fuword64((uintptr_t *)argv++)) != NULL) {
913                         if (argp == (caddr_t)-1) {
914                                 error = EFAULT;
915                                 break;
916                         }
917                         error = copyinstr(argp, args->endp,
918                                           args->space, &length);
919                         if (error) {
920                                 if (error == ENAMETOOLONG)
921                                         error = E2BIG;
922                                 break;
923                         }
924                         args->space -= length;
925                         args->endp += length;
926                         args->argc++;
927                 }
928                 if (args->argc == 0 && error == 0) {
929                         length = strlen(args->fname) + 1;
930                         if (length > args->space) {
931                                 error = E2BIG;
932                         } else {
933                                 bcopy(args->fname, args->endp, length);
934                                 args->space -= length;
935                                 args->endp += length;
936                                 args->argc++;
937                         }
938                 }
939         }       
940
941         args->begin_envv = args->endp;
942
943         /*
944          * extract environment strings.  envv may be NULL.
945          */
946         if (envv && error == 0) {
947                 while ((envp = (caddr_t)(intptr_t)
948                                fuword64((uintptr_t *)envv++))) {
949                         if (envp == (caddr_t) -1) {
950                                 error = EFAULT;
951                                 break;
952                         }
953                         error = copyinstr(envp, args->endp,
954                                           args->space, &length);
955                         if (error) {
956                                 if (error == ENAMETOOLONG)
957                                         error = E2BIG;
958                                 break;
959                         }
960                         args->space -= length;
961                         args->endp += length;
962                         args->envc++;
963                 }
964         }
965         return (error);
966 }
967
968 void
969 exec_free_args(struct image_args *args)
970 {
971         if (args->buf) {
972                 objcache_put(exec_objcache, args->buf);
973                 args->buf = NULL;
974         }
975 }
976
977 /*
978  * Copy strings out to the new process address space, constructing
979  * new arg and env vector tables. Return a pointer to the base
980  * so that it can be used as the initial stack pointer.
981  *
982  * The format is, roughly:
983  *
984  *      [argv[]]                        <-- vectp
985  *      [envp[]]
986  *      [ELF_Auxargs]
987  *
988  *      [args & env]                    <-- destp
989  *      [sgap]
990  *      [SPARE_USRSPACE]
991  *      [execpath]
992  *      [szsigcode]   RO|NX
993  *      [ps_strings]  RO|NX             Top of user stack
994  *
995  */
996 static register_t *
997 exec_copyout_strings(struct image_params *imgp)
998 {
999         int argc, envc, sgap;
1000         int gap;
1001         int argsenvspace;
1002         char **vectp;
1003         char *stringp, *destp, *szsigbase;
1004         register_t *stack_base;
1005         struct ps_strings *arginfo;
1006         size_t execpath_len;
1007         int szsigcode;
1008
1009         /*
1010          * Calculate string base and vector table pointers.
1011          * Also deal with signal trampoline code for this exec type.
1012          */
1013         if (imgp->execpath != NULL && imgp->auxargs != NULL)
1014                 execpath_len = strlen(imgp->execpath) + 1;
1015         else
1016                 execpath_len = 0;
1017         arginfo = (struct ps_strings *)PS_STRINGS;
1018         szsigcode = *(imgp->proc->p_sysent->sv_szsigcode);
1019
1020         argsenvspace = roundup((ARG_MAX - imgp->args->space), sizeof(char *));
1021         gap = stackgap_random;
1022         cpu_ccfence();
1023         if (gap != 0) {
1024                 if (gap < 0)
1025                         sgap = ALIGN(-gap);
1026                 else
1027                         sgap = ALIGN(karc4random() & (gap - 1));
1028         } else {
1029                 sgap = 0;
1030         }
1031
1032         /*
1033          * Calculate destp, which points to [args & env] and above.
1034          */
1035         szsigbase = (char *)(intptr_t)
1036                     trunc_page64((intptr_t)arginfo - szsigcode);
1037         szsigbase -= SZSIGCODE_EXTRA_BYTES;
1038         destp = szsigbase -
1039                 roundup(execpath_len, sizeof(char *)) -
1040                 SPARE_USRSPACE -
1041                 sgap -
1042                 argsenvspace;
1043
1044         /*
1045          * install sigcode
1046          */
1047         if (szsigcode)
1048                 copyout(imgp->proc->p_sysent->sv_sigcode, szsigbase, szsigcode);
1049
1050         /*
1051          * Copy the image path for the rtld
1052          */
1053         if (execpath_len) {
1054                 imgp->execpathp = (uintptr_t)szsigbase -
1055                                   roundup(execpath_len, sizeof(char *));
1056                 copyout(imgp->execpath, (void *)imgp->execpathp, execpath_len);
1057         }
1058
1059         /*
1060          * Calculate base for argv[], envp[], and ELF_Auxargs.
1061          */
1062         vectp = (char **)destp - (AT_COUNT * 2);
1063         vectp -= imgp->args->argc + imgp->args->envc + 2;
1064
1065         stack_base = (register_t *)vectp;
1066
1067         stringp = imgp->args->begin_argv;
1068         argc = imgp->args->argc;
1069         envc = imgp->args->envc;
1070
1071         /*
1072          * Copy out strings - arguments and environment (at destp)
1073          */
1074         copyout(stringp, destp, ARG_MAX - imgp->args->space);
1075
1076         /*
1077          * Fill in "ps_strings" struct for ps, w, etc.
1078          */
1079         suword64((void *)&arginfo->ps_argvstr, (uint64_t)(intptr_t)vectp);
1080         suword32((void *)&arginfo->ps_nargvstr, argc);
1081
1082         /*
1083          * Fill in argument portion of vector table.
1084          */
1085         for (; argc > 0; --argc) {
1086                 suword64((void *)vectp++, (uintptr_t)destp);
1087                 while (*stringp++ != 0)
1088                         destp++;
1089                 destp++;
1090         }
1091
1092         /* a null vector table pointer separates the argp's from the envp's */
1093         suword64((void *)vectp++, 0);
1094
1095         suword64((void *)&arginfo->ps_envstr, (uintptr_t)vectp);
1096         suword32((void *)&arginfo->ps_nenvstr, envc);
1097
1098         /*
1099          * Fill in environment portion of vector table.
1100          */
1101         for (; envc > 0; --envc) {
1102                 suword64((void *)vectp++, (uintptr_t)destp);
1103                 while (*stringp++ != 0)
1104                         destp++;
1105                 destp++;
1106         }
1107
1108         /* end of vector table is a null pointer */
1109         suword64((void *)vectp, 0);
1110
1111         /*
1112          * Make the signal trampoline executable and read-only.
1113          */
1114         vm_map_protect(&imgp->proc->p_vmspace->vm_map,
1115                        (vm_offset_t)szsigbase,
1116                        (vm_offset_t)szsigbase + PAGE_SIZE,
1117                        VM_PROT_READ|VM_PROT_EXECUTE, FALSE);
1118
1119         return (stack_base);
1120 }
1121
1122 /*
1123  * Check permissions of file to execute.
1124  *      Return 0 for success or error code on failure.
1125  */
1126 int
1127 exec_check_permissions(struct image_params *imgp, struct mount *topmnt)
1128 {
1129         struct proc *p = imgp->proc;
1130         struct vnode *vp = imgp->vp;
1131         struct vattr *attr = imgp->attr;
1132         int error;
1133
1134         /* Get file attributes */
1135         error = VOP_GETATTR(vp, attr);
1136         if (error)
1137                 return (error);
1138
1139         /*
1140          * 1) Check if file execution is disabled for the filesystem that this
1141          *      file resides on.
1142          * 2) Insure that at least one execute bit is on - otherwise root
1143          *      will always succeed, and we don't want to happen unless the
1144          *      file really is executable.
1145          * 3) Insure that the file is a regular file.
1146          */
1147         if ((vp->v_mount->mnt_flag & MNT_NOEXEC) ||
1148             ((topmnt != NULL) && (topmnt->mnt_flag & MNT_NOEXEC)) ||
1149             ((attr->va_mode & 0111) == 0) ||
1150             (attr->va_type != VREG)) {
1151                 return (EACCES);
1152         }
1153
1154         /*
1155          * Zero length files can't be exec'd
1156          */
1157         if (attr->va_size == 0)
1158                 return (ENOEXEC);
1159
1160         /*
1161          *  Check for execute permission to file based on current credentials.
1162          */
1163         error = VOP_EACCESS(vp, VEXEC, p->p_ucred);
1164         if (error)
1165                 return (error);
1166
1167         /*
1168          * Check number of open-for-writes on the file and deny execution
1169          * if there are any.
1170          */
1171         if (vp->v_writecount)
1172                 return (ETXTBSY);
1173
1174         /*
1175          * Call filesystem specific open routine, which allows us to read,
1176          * write, and mmap the file.  Without the VOP_OPEN we can only
1177          * stat the file.
1178          */
1179         error = VOP_OPEN(vp, FREAD, p->p_ucred, NULL);
1180         if (error)
1181                 return (error);
1182
1183         return (0);
1184 }
1185
1186 /*
1187  * Exec handler registration
1188  */
1189 int
1190 exec_register(const struct execsw *execsw_arg)
1191 {
1192         const struct execsw **es, **xs, **newexecsw;
1193         int count = 2;  /* New slot and trailing NULL */
1194
1195         if (execsw)
1196                 for (es = execsw; *es; es++)
1197                         count++;
1198         newexecsw = kmalloc(count * sizeof(*es), M_TEMP, M_WAITOK);
1199         xs = newexecsw;
1200         if (execsw)
1201                 for (es = execsw; *es; es++)
1202                         *xs++ = *es;
1203         *xs++ = execsw_arg;
1204         *xs = NULL;
1205         if (execsw)
1206                 kfree(execsw, M_TEMP);
1207         execsw = newexecsw;
1208         return 0;
1209 }
1210
1211 int
1212 exec_unregister(const struct execsw *execsw_arg)
1213 {
1214         const struct execsw **es, **xs, **newexecsw;
1215         int count = 1;
1216
1217         if (execsw == NULL)
1218                 panic("unregister with no handlers left?");
1219
1220         for (es = execsw; *es; es++) {
1221                 if (*es == execsw_arg)
1222                         break;
1223         }
1224         if (*es == NULL)
1225                 return ENOENT;
1226         for (es = execsw; *es; es++)
1227                 if (*es != execsw_arg)
1228                         count++;
1229         newexecsw = kmalloc(count * sizeof(*es), M_TEMP, M_WAITOK);
1230         xs = newexecsw;
1231         for (es = execsw; *es; es++)
1232                 if (*es != execsw_arg)
1233                         *xs++ = *es;
1234         *xs = NULL;
1235         if (execsw)
1236                 kfree(execsw, M_TEMP);
1237         execsw = newexecsw;
1238         return 0;
1239 }