sys/kern/kern_descrip.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2005 The DragonFly Project.  All rights reserved.
   3  *
   4  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
   5  * by Jeffrey Hsu.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  *
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  15  *    the documentation and/or other materials provided with the
  16  *    distribution.
  17  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
  18  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
  19  *    from this software without specific, prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  22  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  23  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
  24  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
  25  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  26  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
  27  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  28  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
  29  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
  30  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
  31  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  32  * SUCH DAMAGE.
  33  *
  34  *
  35  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1991, 1993
  36  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
  37  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
  38  * All or some portions of this file are derived from material licensed
  39  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
  40  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
  41  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
  42  *
  43  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  44  * modification, are permitted provided that the following conditions
  45  * are met:
  46  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  47  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  48  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  49  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  50  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  51  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  52  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  53  *    without specific prior written permission.
  54  *
  55  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  56  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  57  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  58  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  59  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  60  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  61  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  62  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  63  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  64  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  65  * SUCH DAMAGE.
  66  *
  67  *      @(#)kern_descrip.c      8.6 (Berkeley) 4/19/94
  68  * $FreeBSD: src/sys/kern/kern_descrip.c,v 1.81.2.19 2004/02/28 00:43:31 tegge Exp $
  69  */
  70
  71 #include "opt_compat.h"
  72 #include <sys/param.h>
  73 #include <sys/systm.h>
  74 #include <sys/malloc.h>
  75 #include <sys/sysproto.h>
  76 #include <sys/conf.h>
  77 #include <sys/device.h>
  78 #include <sys/file.h>
  79 #include <sys/filedesc.h>
  80 #include <sys/kernel.h>
  81 #include <sys/sysctl.h>
  82 #include <sys/vnode.h>
  83 #include <sys/proc.h>
  84 #include <sys/nlookup.h>
  85 #include <sys/stat.h>
  86 #include <sys/filio.h>
  87 #include <sys/fcntl.h>
  88 #include <sys/unistd.h>
  89 #include <sys/resourcevar.h>
  90 #include <sys/event.h>
  91 #include <sys/kern_syscall.h>
  92 #include <sys/kcore.h>
  93 #include <sys/kinfo.h>
  94 #include <sys/un.h>
  95
  96 #include <vm/vm.h>
  97 #include <vm/vm_extern.h>
  98
  99 #include <sys/thread2.h>
 100 #include <sys/file2.h>
 101 #include <sys/spinlock2.h>
 102
 103 static void fsetfd_locked(struct filedesc *fdp, struct file *fp, int fd);
 104 static void fdreserve_locked (struct filedesc *fdp, int fd0, int incr);
 105 static struct file *funsetfd_locked (struct filedesc *fdp, int fd);
 106 static void ffree(struct file *fp);
 107
 108 static MALLOC_DEFINE(M_FILEDESC, "file desc", "Open file descriptor table");
 109 static MALLOC_DEFINE(M_FILEDESC_TO_LEADER, "file desc to leader",
 110                      "file desc to leader structures");
 111 MALLOC_DEFINE(M_FILE, "file", "Open file structure");
 112 static MALLOC_DEFINE(M_SIGIO, "sigio", "sigio structures");
 113
 114 static struct krate krate_uidinfo = { .freq = 1 };
 115
 116 static   d_open_t  fdopen;
 117 #define NUMFDESC 64
 118
 119 #define CDEV_MAJOR 22
 120 static struct dev_ops fildesc_ops = {
 121         { "FD", 0, 0 },
 122         .d_open =       fdopen,
 123 };
 124
 125 /*
 126  * Descriptor management.
 127  */
 128 static struct filelist filehead = LIST_HEAD_INITIALIZER(&filehead);
 129 static struct spinlock filehead_spin = SPINLOCK_INITIALIZER(&filehead_spin);
 130 static int nfiles;              /* actual number of open files */
 131 extern int cmask;
 132
 133 /*
 134  * Fixup fd_freefile and fd_lastfile after a descriptor has been cleared.
 135  *
 136  * MPSAFE - must be called with fdp->fd_spin exclusively held
 137  */
 138 static __inline
 139 void
 140 fdfixup_locked(struct filedesc *fdp, int fd)
 141 {
 142         if (fd < fdp->fd_freefile) {
 143                fdp->fd_freefile = fd;
 144         }
 145         while (fdp->fd_lastfile >= 0 &&
 146                fdp->fd_files[fdp->fd_lastfile].fp == NULL &&
 147                fdp->fd_files[fdp->fd_lastfile].reserved == 0
 148         ) {
 149                 --fdp->fd_lastfile;
 150         }
 151 }
 152
 153 /*
 154  * System calls on descriptors.
 155  *
 156  * MPSAFE
 157  */
 158 int
 159 sys_getdtablesize(struct getdtablesize_args *uap)
 160 {
 161         struct proc *p = curproc;
 162         struct plimit *limit = p->p_limit;
 163         int dtsize;
 164
 165         spin_lock(&limit->p_spin);
 166         if (limit->pl_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur > INT_MAX)
 167                 dtsize = INT_MAX;
 168         else
 169                 dtsize = (int)limit->pl_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur;
 170         spin_unlock(&limit->p_spin);
 171
 172         if (dtsize > maxfilesperproc)
 173                 dtsize = maxfilesperproc;
 174         if (dtsize < minfilesperproc)
 175                 dtsize = minfilesperproc;
 176         if (p->p_ucred->cr_uid && dtsize > maxfilesperuser)
 177                 dtsize = maxfilesperuser;
 178         uap->sysmsg_result = dtsize;
 179         return (0);
 180 }
 181
 182 /*
 183  * Duplicate a file descriptor to a particular value.
 184  *
 185  * note: keep in mind that a potential race condition exists when closing
 186  * descriptors from a shared descriptor table (via rfork).
 187  *
 188  * MPSAFE
 189  */
 190 int
 191 sys_dup2(struct dup2_args *uap)
 192 {
 193         int error;
 194         int fd = 0;
 195
 196         error = kern_dup(DUP_FIXED, uap->from, uap->to, &fd);
 197         uap->sysmsg_fds[0] = fd;
 198
 199         return (error);
 200 }
 201
 202 /*
 203  * Duplicate a file descriptor.
 204  *
 205  * MPSAFE
 206  */
 207 int
 208 sys_dup(struct dup_args *uap)
 209 {
 210         int error;
 211         int fd = 0;
 212
 213         error = kern_dup(DUP_VARIABLE, uap->fd, 0, &fd);
 214         uap->sysmsg_fds[0] = fd;
 215
 216         return (error);
 217 }
 218
 219 /*
 220  * MPALMOSTSAFE - acquires mplock for fp operations
 221  */
 222 int
 223 kern_fcntl(int fd, int cmd, union fcntl_dat *dat, struct ucred *cred)
 224 {
 225         struct thread *td = curthread;
 226         struct proc *p = td->td_proc;
 227         struct file *fp;
 228         struct vnode *vp;
 229         u_int newmin;
 230         u_int oflags;
 231         u_int nflags;
 232         int tmp, error, flg = F_POSIX;
 233
 234         KKASSERT(p);
 235
 236         /*
 237          * Operations on file descriptors that do not require a file pointer.
 238          */
 239         switch (cmd) {
 240         case F_GETFD:
 241                 error = fgetfdflags(p->p_fd, fd, &tmp);
 242                 if (error == 0)
 243                         dat->fc_cloexec = (tmp & UF_EXCLOSE) ? FD_CLOEXEC : 0;
 244                 return (error);
 245
 246         case F_SETFD:
 247                 if (dat->fc_cloexec & FD_CLOEXEC)
 248                         error = fsetfdflags(p->p_fd, fd, UF_EXCLOSE);
 249                 else
 250                         error = fclrfdflags(p->p_fd, fd, UF_EXCLOSE);
 251                 return (error);
 252         case F_DUPFD:
 253                 newmin = dat->fc_fd;
 254                 error = kern_dup(DUP_VARIABLE, fd, newmin, &dat->fc_fd);
 255                 return (error);
 256         default:
 257                 break;
 258         }
 259
 260         /*
 261          * Operations on file pointers
 262          */
 263         if ((fp = holdfp(p->p_fd, fd, -1)) == NULL)
 264                 return (EBADF);
 265
 266         switch (cmd) {
 267         case F_GETFL:
 268                 dat->fc_flags = OFLAGS(fp->f_flag);
 269                 error = 0;
 270                 break;
 271
 272         case F_SETFL:
 273                 oflags = fp->f_flag;
 274                 nflags = FFLAGS(dat->fc_flags & ~O_ACCMODE) & FCNTLFLAGS;
 275                 nflags |= oflags & ~FCNTLFLAGS;
 276
 277                 error = 0;
 278                 if (((nflags ^ oflags) & O_APPEND) && (oflags & FAPPENDONLY))
 279                         error = EINVAL;
 280                 if (error == 0 && ((nflags ^ oflags) & FASYNC)) {
 281                         tmp = nflags & FASYNC;
 282                         error = fo_ioctl(fp, FIOASYNC, (caddr_t)&tmp,
 283                                          cred, NULL);
 284                 }
 285                 if (error == 0)
 286                         fp->f_flag = nflags;
 287                 break;
 288
 289         case F_GETOWN:
 290                 error = fo_ioctl(fp, FIOGETOWN, (caddr_t)&dat->fc_owner,
 291                                  cred, NULL);
 292                 break;
 293
 294         case F_SETOWN:
 295                 error = fo_ioctl(fp, FIOSETOWN, (caddr_t)&dat->fc_owner,
 296                                  cred, NULL);
 297                 break;
 298
 299         case F_SETLKW:
 300                 flg |= F_WAIT;
 301                 /* Fall into F_SETLK */
 302
 303         case F_SETLK:
 304                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
 305                         error = EBADF;
 306                         break;
 307                 }
 308                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
 309
 310                 /*
 311                  * copyin/lockop may block
 312                  */
 313                 if (dat->fc_flock.l_whence == SEEK_CUR)
 314                         dat->fc_flock.l_start += fp->f_offset;
 315
 316                 switch (dat->fc_flock.l_type) {
 317                 case F_RDLCK:
 318                         if ((fp->f_flag & FREAD) == 0) {
 319                                 error = EBADF;
 320                                 break;
 321                         }
 322                         if ((p->p_leader->p_flags & P_ADVLOCK) == 0) {
 323                                 lwkt_gettoken(&p->p_leader->p_token);
 324                                 p->p_leader->p_flags |= P_ADVLOCK;
 325                                 lwkt_reltoken(&p->p_leader->p_token);
 326                         }
 327                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_SETLK,
 328                             &dat->fc_flock, flg);
 329                         break;
 330                 case F_WRLCK:
 331                         if ((fp->f_flag & FWRITE) == 0) {
 332                                 error = EBADF;
 333                                 break;
 334                         }
 335                         if ((p->p_leader->p_flags & P_ADVLOCK) == 0) {
 336                                 lwkt_gettoken(&p->p_leader->p_token);
 337                                 p->p_leader->p_flags |= P_ADVLOCK;
 338                                 lwkt_reltoken(&p->p_leader->p_token);
 339                         }
 340                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_SETLK,
 341                             &dat->fc_flock, flg);
 342                         break;
 343                 case F_UNLCK:
 344                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_UNLCK,
 345                                 &dat->fc_flock, F_POSIX);
 346                         break;
 347                 default:
 348                         error = EINVAL;
 349                         break;
 350                 }
 351
 352                 /*
 353                  * It is possible to race a close() on the descriptor while
 354                  * we were blocked getting the lock.  If this occurs the
 355                  * close might not have caught the lock.
 356                  */
 357                 if (checkfdclosed(p->p_fd, fd, fp)) {
 358                         dat->fc_flock.l_whence = SEEK_SET;
 359                         dat->fc_flock.l_start = 0;
 360                         dat->fc_flock.l_len = 0;
 361                         dat->fc_flock.l_type = F_UNLCK;
 362                         (void) VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader,
 363                                            F_UNLCK, &dat->fc_flock, F_POSIX);
 364                 }
 365                 break;
 366
 367         case F_GETLK:
 368                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
 369                         error = EBADF;
 370                         break;
 371                 }
 372                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
 373                 /*
 374                  * copyin/lockop may block
 375                  */
 376                 if (dat->fc_flock.l_type != F_RDLCK &&
 377                     dat->fc_flock.l_type != F_WRLCK &&
 378                     dat->fc_flock.l_type != F_UNLCK) {
 379                         error = EINVAL;
 380                         break;
 381                 }
 382                 if (dat->fc_flock.l_whence == SEEK_CUR)
 383                         dat->fc_flock.l_start += fp->f_offset;
 384                 error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_GETLK,
 385                             &dat->fc_flock, F_POSIX);
 386                 break;
 387         default:
 388                 error = EINVAL;
 389                 break;
 390         }
 391
 392         fdrop(fp);
 393         return (error);
 394 }
 395
 396 /*
 397  * The file control system call.
 398  *
 399  * MPSAFE
 400  */
 401 int
 402 sys_fcntl(struct fcntl_args *uap)
 403 {
 404         union fcntl_dat dat;
 405         int error;
 406
 407         switch (uap->cmd) {
 408         case F_DUPFD:
 409                 dat.fc_fd = uap->arg;
 410                 break;
 411         case F_SETFD:
 412                 dat.fc_cloexec = uap->arg;
 413                 break;
 414         case F_SETFL:
 415                 dat.fc_flags = uap->arg;
 416                 break;
 417         case F_SETOWN:
 418                 dat.fc_owner = uap->arg;
 419                 break;
 420         case F_SETLKW:
 421         case F_SETLK:
 422         case F_GETLK:
 423                 error = copyin((caddr_t)uap->arg, &dat.fc_flock,
 424                                sizeof(struct flock));
 425                 if (error)
 426                         return (error);
 427                 break;
 428         }
 429
 430         error = kern_fcntl(uap->fd, uap->cmd, &dat, curthread->td_ucred);
 431
 432         if (error == 0) {
 433                 switch (uap->cmd) {
 434                 case F_DUPFD:
 435                         uap->sysmsg_result = dat.fc_fd;
 436                         break;
 437                 case F_GETFD:
 438                         uap->sysmsg_result = dat.fc_cloexec;
 439                         break;
 440                 case F_GETFL:
 441                         uap->sysmsg_result = dat.fc_flags;
 442                         break;
 443                 case F_GETOWN:
 444                         uap->sysmsg_result = dat.fc_owner;
 445                 case F_GETLK:
 446                         error = copyout(&dat.fc_flock, (caddr_t)uap->arg,
 447                             sizeof(struct flock));
 448                         break;
 449                 }
 450         }
 451
 452         return (error);
 453 }
 454
 455 /*
 456  * Common code for dup, dup2, and fcntl(F_DUPFD).
 457  *
 458  * The type flag can be either DUP_FIXED or DUP_VARIABLE.  DUP_FIXED tells
 459  * kern_dup() to destructively dup over an existing file descriptor if new
 460  * is already open.  DUP_VARIABLE tells kern_dup() to find the lowest
 461  * unused file descriptor that is greater than or equal to new.
 462  *
 463  * MPSAFE
 464  */
 465 int
 466 kern_dup(enum dup_type type, int old, int new, int *res)
 467 {
 468         struct thread *td = curthread;
 469         struct proc *p = td->td_proc;
 470         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
 471         struct file *fp;
 472         struct file *delfp;
 473         int oldflags;
 474         int holdleaders;
 475         int dtsize;
 476         int error, newfd;
 477
 478         /*
 479          * Verify that we have a valid descriptor to dup from and
 480          * possibly to dup to.
 481          *
 482          * NOTE: maxfilesperuser is not applicable to dup()
 483          */
 484 retry:
 485         if (p->p_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur > INT_MAX)
 486                 dtsize = INT_MAX;
 487         else
 488                 dtsize = (int)p->p_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur;
 489         if (dtsize > maxfilesperproc)
 490                 dtsize = maxfilesperproc;
 491         if (dtsize < minfilesperproc)
 492                 dtsize = minfilesperproc;
 493
 494         if (new < 0 || new > dtsize)
 495                 return (EINVAL);
 496
 497         spin_lock(&fdp->fd_spin);
 498         if ((unsigned)old >= fdp->fd_nfiles || fdp->fd_files[old].fp == NULL) {
 499                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 500                 return (EBADF);
 501         }
 502         if (type == DUP_FIXED && old == new) {
 503                 *res = new;
 504                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 505                 return (0);
 506         }
 507         fp = fdp->fd_files[old].fp;
 508         oldflags = fdp->fd_files[old].fileflags;
 509         fhold(fp);      /* MPSAFE - can be called with a spinlock held */
 510
 511         /*
 512          * Allocate a new descriptor if DUP_VARIABLE, or expand the table
 513          * if the requested descriptor is beyond the current table size.
 514          *
 515          * This can block.  Retry if the source descriptor no longer matches
 516          * or if our expectation in the expansion case races.
 517          *
 518          * If we are not expanding or allocating a new decriptor, then reset
 519          * the target descriptor to a reserved state so we have a uniform
 520          * setup for the next code block.
 521          */
 522         if (type == DUP_VARIABLE || new >= fdp->fd_nfiles) {
 523                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 524                 error = fdalloc(p, new, &newfd);
 525                 spin_lock(&fdp->fd_spin);
 526                 if (error) {
 527                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 528                         fdrop(fp);
 529                         return (error);
 530                 }
 531                 /*
 532                  * Check for ripout
 533                  */
 534                 if (old >= fdp->fd_nfiles || fdp->fd_files[old].fp != fp) {
 535                         fsetfd_locked(fdp, NULL, newfd);
 536                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 537                         fdrop(fp);
 538                         goto retry;
 539                 }
 540                 /*
 541                  * Check for expansion race
 542                  */
 543                 if (type != DUP_VARIABLE && new != newfd) {
 544                         fsetfd_locked(fdp, NULL, newfd);
 545                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 546                         fdrop(fp);
 547                         goto retry;
 548                 }
 549                 /*
 550                  * Check for ripout, newfd reused old (this case probably
 551                  * can't occur).
 552                  */
 553                 if (old == newfd) {
 554                         fsetfd_locked(fdp, NULL, newfd);
 555                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 556                         fdrop(fp);
 557                         goto retry;
 558                 }
 559                 new = newfd;
 560                 delfp = NULL;
 561         } else {
 562                 if (fdp->fd_files[new].reserved) {
 563                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 564                         fdrop(fp);
 565                         kprintf("Warning: dup(): target descriptor %d is reserved, waiting for it to be resolved\n", new);
 566                         tsleep(fdp, 0, "fdres", hz);
 567                         goto retry;
 568                 }
 569
 570                 /*
 571                  * If the target descriptor was never allocated we have
 572                  * to allocate it.  If it was we have to clean out the
 573                  * old descriptor.  delfp inherits the ref from the
 574                  * descriptor table.
 575                  */
 576                 delfp = fdp->fd_files[new].fp;
 577                 fdp->fd_files[new].fp = NULL;
 578                 fdp->fd_files[new].reserved = 1;
 579                 if (delfp == NULL) {
 580                         fdreserve_locked(fdp, new, 1);
 581                         if (new > fdp->fd_lastfile)
 582                                 fdp->fd_lastfile = new;
 583                 }
 584
 585         }
 586
 587         /*
 588          * NOTE: still holding an exclusive spinlock
 589          */
 590
 591         /*
 592          * If a descriptor is being overwritten we may hve to tell
 593          * fdfree() to sleep to ensure that all relevant process
 594          * leaders can be traversed in closef().
 595          */
 596         if (delfp != NULL && p->p_fdtol != NULL) {
 597                 fdp->fd_holdleaderscount++;
 598                 holdleaders = 1;
 599         } else {
 600                 holdleaders = 0;
 601         }
 602         KASSERT(delfp == NULL || type == DUP_FIXED,
 603                 ("dup() picked an open file"));
 604
 605         /*
 606          * Duplicate the source descriptor, update lastfile.  If the new
 607          * descriptor was not allocated and we aren't replacing an existing
 608          * descriptor we have to mark the descriptor as being in use.
 609          *
 610          * The fd_files[] array inherits fp's hold reference.
 611          */
 612         fsetfd_locked(fdp, fp, new);
 613         fdp->fd_files[new].fileflags = oldflags & ~UF_EXCLOSE;
 614         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 615         fdrop(fp);
 616         *res = new;
 617
 618         /*
 619          * If we dup'd over a valid file, we now own the reference to it
 620          * and must dispose of it using closef() semantics (as if a
 621          * close() were performed on it).
 622          */
 623         if (delfp) {
 624                 if (SLIST_FIRST(&delfp->f_klist))
 625                         knote_fdclose(delfp, fdp, new);
 626                 closef(delfp, p);
 627                 if (holdleaders) {
 628                         spin_lock(&fdp->fd_spin);
 629                         fdp->fd_holdleaderscount--;
 630                         if (fdp->fd_holdleaderscount == 0 &&
 631                             fdp->fd_holdleaderswakeup != 0) {
 632                                 fdp->fd_holdleaderswakeup = 0;
 633                                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 634                                 wakeup(&fdp->fd_holdleaderscount);
 635                         } else {
 636                                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 637                         }
 638                 }
 639         }
 640         return (0);
 641 }
 642
 643 /*
 644  * If sigio is on the list associated with a process or process group,
 645  * disable signalling from the device, remove sigio from the list and
 646  * free sigio.
 647  *
 648  * MPSAFE
 649  */
 650 void
 651 funsetown(struct sigio **sigiop)
 652 {
 653         struct pgrp *pgrp;
 654         struct proc *p;
 655         struct sigio *sigio;
 656
 657         if ((sigio = *sigiop) != NULL) {
 658                 lwkt_gettoken(&proc_token);     /* protect sigio */
 659                 KKASSERT(sigiop == sigio->sio_myref);
 660                 sigio = *sigiop;
 661                 *sigiop = NULL;
 662                 lwkt_reltoken(&proc_token);
 663         }
 664         if (sigio == NULL)
 665                 return;
 666
 667         if (sigio->sio_pgid < 0) {
 668                 pgrp = sigio->sio_pgrp;
 669                 sigio->sio_pgrp = NULL;
 670                 lwkt_gettoken(&pgrp->pg_token);
 671                 SLIST_REMOVE(&pgrp->pg_sigiolst, sigio, sigio, sio_pgsigio);
 672                 lwkt_reltoken(&pgrp->pg_token);
 673                 pgrel(pgrp);
 674         } else /* if ((*sigiop)->sio_pgid > 0) */ {
 675                 p = sigio->sio_proc;
 676                 sigio->sio_proc = NULL;
 677                 PHOLD(p);
 678                 lwkt_gettoken(&p->p_token);
 679                 SLIST_REMOVE(&p->p_sigiolst, sigio, sigio, sio_pgsigio);
 680                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
 681                 PRELE(p);
 682         }
 683         crfree(sigio->sio_ucred);
 684         sigio->sio_ucred = NULL;
 685         kfree(sigio, M_SIGIO);
 686 }
 687
 688 /*
 689  * Free a list of sigio structures.  Caller is responsible for ensuring
 690  * that the list is MPSAFE.
 691  *
 692  * MPSAFE
 693  */
 694 void
 695 funsetownlst(struct sigiolst *sigiolst)
 696 {
 697         struct sigio *sigio;
 698
 699         while ((sigio = SLIST_FIRST(sigiolst)) != NULL)
 700                 funsetown(sigio->sio_myref);
 701 }
 702
 703 /*
 704  * This is common code for FIOSETOWN ioctl called by fcntl(fd, F_SETOWN, arg).
 705  *
 706  * After permission checking, add a sigio structure to the sigio list for
 707  * the process or process group.
 708  *
 709  * MPSAFE
 710  */
 711 int
 712 fsetown(pid_t pgid, struct sigio **sigiop)
 713 {
 714         struct proc *proc = NULL;
 715         struct pgrp *pgrp = NULL;
 716         struct sigio *sigio;
 717         int error;
 718
 719         if (pgid == 0) {
 720                 funsetown(sigiop);
 721                 return (0);
 722         }
 723
 724         if (pgid > 0) {
 725                 proc = pfind(pgid);
 726                 if (proc == NULL) {
 727                         error = ESRCH;
 728                         goto done;
 729                 }
 730
 731                 /*
 732                  * Policy - Don't allow a process to FSETOWN a process
 733                  * in another session.
 734                  *
 735                  * Remove this test to allow maximum flexibility or
 736                  * restrict FSETOWN to the current process or process
 737                  * group for maximum safety.
 738                  */
 739                 if (proc->p_session != curproc->p_session) {
 740                         error = EPERM;
 741                         goto done;
 742                 }
 743         } else /* if (pgid < 0) */ {
 744                 pgrp = pgfind(-pgid);
 745                 if (pgrp == NULL) {
 746                         error = ESRCH;
 747                         goto done;
 748                 }
 749
 750                 /*
 751                  * Policy - Don't allow a process to FSETOWN a process
 752                  * in another session.
 753                  *
 754                  * Remove this test to allow maximum flexibility or
 755                  * restrict FSETOWN to the current process or process
 756                  * group for maximum safety.
 757                  */
 758                 if (pgrp->pg_session != curproc->p_session) {
 759                         error = EPERM;
 760                         goto done;
 761                 }
 762         }
 763         sigio = kmalloc(sizeof(struct sigio), M_SIGIO, M_WAITOK | M_ZERO);
 764         if (pgid > 0) {
 765                 KKASSERT(pgrp == NULL);
 766                 lwkt_gettoken(&proc->p_token);
 767                 SLIST_INSERT_HEAD(&proc->p_sigiolst, sigio, sio_pgsigio);
 768                 sigio->sio_proc = proc;
 769                 lwkt_reltoken(&proc->p_token);
 770         } else {
 771                 KKASSERT(proc == NULL);
 772                 lwkt_gettoken(&pgrp->pg_token);
 773                 SLIST_INSERT_HEAD(&pgrp->pg_sigiolst, sigio, sio_pgsigio);
 774                 sigio->sio_pgrp = pgrp;
 775                 lwkt_reltoken(&pgrp->pg_token);
 776                 pgrp = NULL;
 777         }
 778         sigio->sio_pgid = pgid;
 779         sigio->sio_ucred = crhold(curthread->td_ucred);
 780         /* It would be convenient if p_ruid was in ucred. */
 781         sigio->sio_ruid = sigio->sio_ucred->cr_ruid;
 782         sigio->sio_myref = sigiop;
 783
 784         lwkt_gettoken(&proc_token);
 785         while (*sigiop)
 786                 funsetown(sigiop);
 787         *sigiop = sigio;
 788         lwkt_reltoken(&proc_token);
 789         error = 0;
 790 done:
 791         if (pgrp)
 792                 pgrel(pgrp);
 793         if (proc)
 794                 PRELE(proc);
 795         return (error);
 796 }
 797
 798 /*
 799  * This is common code for FIOGETOWN ioctl called by fcntl(fd, F_GETOWN, arg).
 800  *
 801  * MPSAFE
 802  */
 803 pid_t
 804 fgetown(struct sigio **sigiop)
 805 {
 806         struct sigio *sigio;
 807         pid_t own;
 808
 809         lwkt_gettoken(&proc_token);
 810         sigio = *sigiop;
 811         own = (sigio != NULL ? sigio->sio_pgid : 0);
 812         lwkt_reltoken(&proc_token);
 813
 814         return (own);
 815 }
 816
 817 /*
 818  * Close many file descriptors.
 819  *
 820  * MPSAFE
 821  */
 822 int
 823 sys_closefrom(struct closefrom_args *uap)
 824 {
 825         return(kern_closefrom(uap->fd));
 826 }
 827
 828 /*
 829  * Close all file descriptors greater then or equal to fd
 830  *
 831  * MPSAFE
 832  */
 833 int
 834 kern_closefrom(int fd)
 835 {
 836         struct thread *td = curthread;
 837         struct proc *p = td->td_proc;
 838         struct filedesc *fdp;
 839
 840         KKASSERT(p);
 841         fdp = p->p_fd;
 842
 843         if (fd < 0)
 844                 return (EINVAL);
 845
 846         /*
 847          * NOTE: This function will skip unassociated descriptors and
 848          * reserved descriptors that have not yet been assigned.
 849          * fd_lastfile can change as a side effect of kern_close().
 850          */
 851         spin_lock(&fdp->fd_spin);
 852         while (fd <= fdp->fd_lastfile) {
 853                 if (fdp->fd_files[fd].fp != NULL) {
 854                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 855                         /* ok if this races another close */
 856                         if (kern_close(fd) == EINTR)
 857                                 return (EINTR);
 858                         spin_lock(&fdp->fd_spin);
 859                 }
 860                 ++fd;
 861         }
 862         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 863         return (0);
 864 }
 865
 866 /*
 867  * Close a file descriptor.
 868  *
 869  * MPSAFE
 870  */
 871 int
 872 sys_close(struct close_args *uap)
 873 {
 874         return(kern_close(uap->fd));
 875 }
 876
 877 /*
 878  * MPSAFE
 879  */
 880 int
 881 kern_close(int fd)
 882 {
 883         struct thread *td = curthread;
 884         struct proc *p = td->td_proc;
 885         struct filedesc *fdp;
 886         struct file *fp;
 887         int error;
 888         int holdleaders;
 889
 890         KKASSERT(p);
 891         fdp = p->p_fd;
 892
 893         spin_lock(&fdp->fd_spin);
 894         if ((fp = funsetfd_locked(fdp, fd)) == NULL) {
 895                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 896                 return (EBADF);
 897         }
 898         holdleaders = 0;
 899         if (p->p_fdtol != NULL) {
 900                 /*
 901                  * Ask fdfree() to sleep to ensure that all relevant
 902                  * process leaders can be traversed in closef().
 903                  */
 904                 fdp->fd_holdleaderscount++;
 905                 holdleaders = 1;
 906         }
 907
 908         /*
 909          * we now hold the fp reference that used to be owned by the descriptor
 910          * array.
 911          */
 912         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 913         if (SLIST_FIRST(&fp->f_klist))
 914                 knote_fdclose(fp, fdp, fd);
 915         error = closef(fp, p);
 916         if (holdleaders) {
 917                 spin_lock(&fdp->fd_spin);
 918                 fdp->fd_holdleaderscount--;
 919                 if (fdp->fd_holdleaderscount == 0 &&
 920                     fdp->fd_holdleaderswakeup != 0) {
 921                         fdp->fd_holdleaderswakeup = 0;
 922                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 923                         wakeup(&fdp->fd_holdleaderscount);
 924                 } else {
 925                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 926                 }
 927         }
 928         return (error);
 929 }
 930
 931 /*
 932  * shutdown_args(int fd, int how)
 933  */
 934 int
 935 kern_shutdown(int fd, int how)
 936 {
 937         struct thread *td = curthread;
 938         struct proc *p = td->td_proc;
 939         struct file *fp;
 940         int error;
 941
 942         KKASSERT(p);
 943
 944         if ((fp = holdfp(p->p_fd, fd, -1)) == NULL)
 945                 return (EBADF);
 946         error = fo_shutdown(fp, how);
 947         fdrop(fp);
 948
 949         return (error);
 950 }
 951
 952 /*
 953  * MPALMOSTSAFE
 954  */
 955 int
 956 sys_shutdown(struct shutdown_args *uap)
 957 {
 958         int error;
 959
 960         error = kern_shutdown(uap->s, uap->how);
 961
 962         return (error);
 963 }
 964
 965 /*
 966  * MPSAFE
 967  */
 968 int
 969 kern_fstat(int fd, struct stat *ub)
 970 {
 971         struct thread *td = curthread;
 972         struct proc *p = td->td_proc;
 973         struct file *fp;
 974         int error;
 975
 976         KKASSERT(p);
 977
 978         if ((fp = holdfp(p->p_fd, fd, -1)) == NULL)
 979                 return (EBADF);
 980         error = fo_stat(fp, ub, td->td_ucred);
 981         fdrop(fp);
 982
 983         return (error);
 984 }
 985
 986 /*
 987  * Return status information about a file descriptor.
 988  *
 989  * MPSAFE
 990  */
 991 int
 992 sys_fstat(struct fstat_args *uap)
 993 {
 994         struct stat st;
 995         int error;
 996
 997         error = kern_fstat(uap->fd, &st);
 998
 999         if (error == 0)
1000                 error = copyout(&st, uap->sb, sizeof(st));
1001         return (error);
1002 }
1003
1004 /*
1005  * Return pathconf information about a file descriptor.
1006  *
1007  * MPALMOSTSAFE
1008  */
1009 int
1010 sys_fpathconf(struct fpathconf_args *uap)
1011 {
1012         struct thread *td = curthread;
1013         struct proc *p = td->td_proc;
1014         struct file *fp;
1015         struct vnode *vp;
1016         int error = 0;
1017
1018         if ((fp = holdfp(p->p_fd, uap->fd, -1)) == NULL)
1019                 return (EBADF);
1020
1021         switch (fp->f_type) {
1022         case DTYPE_PIPE:
1023         case DTYPE_SOCKET:
1024                 if (uap->name != _PC_PIPE_BUF) {
1025                         error = EINVAL;
1026                 } else {
1027                         uap->sysmsg_result = PIPE_BUF;
1028                         error = 0;
1029                 }
1030                 break;
1031         case DTYPE_FIFO:
1032         case DTYPE_VNODE:
1033                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
1034                 error = VOP_PATHCONF(vp, uap->name, &uap->sysmsg_reg);
1035                 break;
1036         default:
1037                 error = EOPNOTSUPP;
1038                 break;
1039         }
1040         fdrop(fp);
1041         return(error);
1042 }
1043
1044 static int fdexpand;
1045 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, fdexpand, CTLFLAG_RD, &fdexpand, 0,
1046     "Number of times a file table has been expanded");
1047
1048 /*
1049  * Grow the file table so it can hold through descriptor (want).
1050  *
1051  * The fdp's spinlock must be held exclusively on entry and may be held
1052  * exclusively on return.  The spinlock may be cycled by the routine.
1053  *
1054  * MPSAFE
1055  */
1056 static void
1057 fdgrow_locked(struct filedesc *fdp, int want)
1058 {
1059         struct fdnode *newfiles;
1060         struct fdnode *oldfiles;
1061         int nf, extra;
1062
1063         nf = fdp->fd_nfiles;
1064         do {
1065                 /* nf has to be of the form 2^n - 1 */
1066                 nf = 2 * nf + 1;
1067         } while (nf <= want);
1068
1069         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1070         newfiles = kmalloc(nf * sizeof(struct fdnode), M_FILEDESC, M_WAITOK);
1071         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1072
1073         /*
1074          * We could have raced another extend while we were not holding
1075          * the spinlock.
1076          */
1077         if (fdp->fd_nfiles >= nf) {
1078                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1079                 kfree(newfiles, M_FILEDESC);
1080                 spin_lock(&fdp->fd_spin);
1081                 return;
1082         }
1083         /*
1084          * Copy the existing ofile and ofileflags arrays
1085          * and zero the new portion of each array.
1086          */
1087         extra = nf - fdp->fd_nfiles;
1088         bcopy(fdp->fd_files, newfiles, fdp->fd_nfiles * sizeof(struct fdnode));
1089         bzero(&newfiles[fdp->fd_nfiles], extra * sizeof(struct fdnode));
1090
1091         oldfiles = fdp->fd_files;
1092         fdp->fd_files = newfiles;
1093         fdp->fd_nfiles = nf;
1094
1095         if (oldfiles != fdp->fd_builtin_files) {
1096                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1097                 kfree(oldfiles, M_FILEDESC);
1098                 spin_lock(&fdp->fd_spin);
1099         }
1100         fdexpand++;
1101 }
1102
1103 /*
1104  * Number of nodes in right subtree, including the root.
1105  */
1106 static __inline int
1107 right_subtree_size(int n)
1108 {
1109         return (n ^ (n | (n + 1)));
1110 }
1111
1112 /*
1113  * Bigger ancestor.
1114  */
1115 static __inline int
1116 right_ancestor(int n)
1117 {
1118         return (n | (n + 1));
1119 }
1120
1121 /*
1122  * Smaller ancestor.
1123  */
1124 static __inline int
1125 left_ancestor(int n)
1126 {
1127         return ((n & (n + 1)) - 1);
1128 }
1129
1130 /*
1131  * Traverse the in-place binary tree buttom-up adjusting the allocation
1132  * count so scans can determine where free descriptors are located.
1133  *
1134  * MPSAFE - caller must be holding an exclusive spinlock on fdp
1135  */
1136 static
1137 void
1138 fdreserve_locked(struct filedesc *fdp, int fd, int incr)
1139 {
1140         while (fd >= 0) {
1141                 fdp->fd_files[fd].allocated += incr;
1142                 KKASSERT(fdp->fd_files[fd].allocated >= 0);
1143                 fd = left_ancestor(fd);
1144         }
1145 }
1146
1147 /*
1148  * Reserve a file descriptor for the process.  If no error occurs, the
1149  * caller MUST at some point call fsetfd() or assign a file pointer
1150  * or dispose of the reservation.
1151  *
1152  * MPSAFE
1153  */
1154 int
1155 fdalloc(struct proc *p, int want, int *result)
1156 {
1157         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1158         struct uidinfo *uip;
1159         int fd, rsize, rsum, node, lim;
1160
1161         /*
1162          * Check dtable size limit
1163          */
1164         spin_lock(&p->p_limit->p_spin);
1165         if (p->p_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur > INT_MAX)
1166                 lim = INT_MAX;
1167         else
1168                 lim = (int)p->p_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur;
1169         spin_unlock(&p->p_limit->p_spin);
1170
1171         if (lim > maxfilesperproc)
1172                 lim = maxfilesperproc;
1173         if (lim < minfilesperproc)
1174                 lim = minfilesperproc;
1175         if (want >= lim)
1176                 return (EMFILE);
1177
1178         /*
1179          * Check that the user has not run out of descriptors (non-root only).
1180          * As a safety measure the dtable is allowed to have at least
1181          * minfilesperproc open fds regardless of the maxfilesperuser limit.
1182          */
1183         if (p->p_ucred->cr_uid && fdp->fd_nfiles >= minfilesperproc) {
1184                 uip = p->p_ucred->cr_uidinfo;
1185                 if (uip->ui_openfiles > maxfilesperuser) {
1186                         krateprintf(&krate_uidinfo,
1187                                     "Warning: user %d pid %d (%s) ran out of "
1188                                     "file descriptors (%d/%d)\n",
1189                                     p->p_ucred->cr_uid, (int)p->p_pid,
1190                                     p->p_comm,
1191                                     uip->ui_openfiles, maxfilesperuser);
1192                         return(ENFILE);
1193                 }
1194         }
1195
1196         /*
1197          * Grow the dtable if necessary
1198          */
1199         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1200         if (want >= fdp->fd_nfiles)
1201                 fdgrow_locked(fdp, want);
1202
1203         /*
1204          * Search for a free descriptor starting at the higher
1205          * of want or fd_freefile.  If that fails, consider
1206          * expanding the ofile array.
1207          *
1208          * NOTE! the 'allocated' field is a cumulative recursive allocation
1209          * count.  If we happen to see a value of 0 then we can shortcut
1210          * our search.  Otherwise we run through through the tree going
1211          * down branches we know have free descriptor(s) until we hit a
1212          * leaf node.  The leaf node will be free but will not necessarily
1213          * have an allocated field of 0.
1214          */
1215 retry:
1216         /* move up the tree looking for a subtree with a free node */
1217         for (fd = max(want, fdp->fd_freefile); fd < min(fdp->fd_nfiles, lim);
1218              fd = right_ancestor(fd)) {
1219                 if (fdp->fd_files[fd].allocated == 0)
1220                         goto found;
1221
1222                 rsize = right_subtree_size(fd);
1223                 if (fdp->fd_files[fd].allocated == rsize)
1224                         continue;       /* right subtree full */
1225
1226                 /*
1227                  * Free fd is in the right subtree of the tree rooted at fd.
1228                  * Call that subtree R.  Look for the smallest (leftmost)
1229                  * subtree of R with an unallocated fd: continue moving
1230                  * down the left branch until encountering a full left
1231                  * subtree, then move to the right.
1232                  */
1233                 for (rsum = 0, rsize /= 2; rsize > 0; rsize /= 2) {
1234                         node = fd + rsize;
1235                         rsum += fdp->fd_files[node].allocated;
1236                         if (fdp->fd_files[fd].allocated == rsum + rsize) {
1237                                 fd = node;      /* move to the right */
1238                                 if (fdp->fd_files[node].allocated == 0)
1239                                         goto found;
1240                                 rsum = 0;
1241                         }
1242                 }
1243                 goto found;
1244         }
1245
1246         /*
1247          * No space in current array.  Expand?
1248          */
1249         if (fdp->fd_nfiles >= lim) {
1250                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1251                 return (EMFILE);
1252         }
1253         fdgrow_locked(fdp, want);
1254         goto retry;
1255
1256 found:
1257         KKASSERT(fd < fdp->fd_nfiles);
1258         if (fd > fdp->fd_lastfile)
1259                 fdp->fd_lastfile = fd;
1260         if (want <= fdp->fd_freefile)
1261                 fdp->fd_freefile = fd;
1262         *result = fd;
1263         KKASSERT(fdp->fd_files[fd].fp == NULL);
1264         KKASSERT(fdp->fd_files[fd].reserved == 0);
1265         fdp->fd_files[fd].fileflags = 0;
1266         fdp->fd_files[fd].reserved = 1;
1267         fdreserve_locked(fdp, fd, 1);
1268         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1269         return (0);
1270 }
1271
1272 /*
1273  * Check to see whether n user file descriptors
1274  * are available to the process p.
1275  *
1276  * MPSAFE
1277  */
1278 int
1279 fdavail(struct proc *p, int n)
1280 {
1281         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1282         struct fdnode *fdnode;
1283         int i, lim, last;
1284
1285         spin_lock(&p->p_limit->p_spin);
1286         if (p->p_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur > INT_MAX)
1287                 lim = INT_MAX;
1288         else
1289                 lim = (int)p->p_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur;
1290         spin_unlock(&p->p_limit->p_spin);
1291
1292         if (lim > maxfilesperproc)
1293                 lim = maxfilesperproc;
1294         if (lim < minfilesperproc)
1295                 lim = minfilesperproc;
1296
1297         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1298         if ((i = lim - fdp->fd_nfiles) > 0 && (n -= i) <= 0) {
1299                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1300                 return (1);
1301         }
1302         last = min(fdp->fd_nfiles, lim);
1303         fdnode = &fdp->fd_files[fdp->fd_freefile];
1304         for (i = last - fdp->fd_freefile; --i >= 0; ++fdnode) {
1305                 if (fdnode->fp == NULL && --n <= 0) {
1306                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1307                         return (1);
1308                 }
1309         }
1310         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1311         return (0);
1312 }
1313
1314 /*
1315  * Revoke open descriptors referencing (f_data, f_type)
1316  *
1317  * Any revoke executed within a prison is only able to
1318  * revoke descriptors for processes within that prison.
1319  *
1320  * Returns 0 on success or an error code.
1321  */
1322 struct fdrevoke_info {
1323         void *data;
1324         short type;
1325         short unused;
1326         int count;
1327         int intransit;
1328         struct ucred *cred;
1329         struct file *nfp;
1330 };
1331
1332 static int fdrevoke_check_callback(struct file *fp, void *vinfo);
1333 static int fdrevoke_proc_callback(struct proc *p, void *vinfo);
1334
1335 int
1336 fdrevoke(void *f_data, short f_type, struct ucred *cred)
1337 {
1338         struct fdrevoke_info info;
1339         int error;
1340
1341         bzero(&info, sizeof(info));
1342         info.data = f_data;
1343         info.type = f_type;
1344         info.cred = cred;
1345         error = falloc(NULL, &info.nfp, NULL);
1346         if (error)
1347                 return (error);
1348
1349         /*
1350          * Scan the file pointer table once.  dups do not dup file pointers,
1351          * only descriptors, so there is no leak.  Set FREVOKED on the fps
1352          * being revoked.
1353          */
1354         allfiles_scan_exclusive(fdrevoke_check_callback, &info);
1355
1356         /*
1357          * If any fps were marked track down the related descriptors
1358          * and close them.  Any dup()s at this point will notice
1359          * the FREVOKED already set in the fp and do the right thing.
1360          *
1361          * Any fps with non-zero msgcounts (aka sent over a unix-domain
1362          * socket) bumped the intransit counter and will require a
1363          * scan.  Races against fps leaving the socket are closed by
1364          * the socket code checking for FREVOKED.
1365          */
1366         if (info.count)
1367                 allproc_scan(fdrevoke_proc_callback, &info);
1368         if (info.intransit)
1369                 unp_revoke_gc(info.nfp);
1370         fdrop(info.nfp);
1371         return(0);
1372 }
1373
1374 /*
1375  * Locate matching file pointers directly.
1376  *
1377  * WARNING: allfiles_scan_exclusive() holds a spinlock through these calls!
1378  */
1379 static int
1380 fdrevoke_check_callback(struct file *fp, void *vinfo)
1381 {
1382         struct fdrevoke_info *info = vinfo;
1383
1384         /*
1385          * File pointers already flagged for revokation are skipped.
1386          */
1387         if (fp->f_flag & FREVOKED)
1388                 return(0);
1389
1390         /*
1391          * If revoking from a prison file pointers created outside of
1392          * that prison, or file pointers without creds, cannot be revoked.
1393          */
1394         if (info->cred->cr_prison &&
1395             (fp->f_cred == NULL ||
1396              info->cred->cr_prison != fp->f_cred->cr_prison)) {
1397                 return(0);
1398         }
1399
1400         /*
1401          * If the file pointer matches then mark it for revocation.  The
1402          * flag is currently only used by unp_revoke_gc().
1403          *
1404          * info->count is a heuristic and can race in a SMP environment.
1405          */
1406         if (info->data == fp->f_data && info->type == fp->f_type) {
1407                 atomic_set_int(&fp->f_flag, FREVOKED);
1408                 info->count += fp->f_count;
1409                 if (fp->f_msgcount)
1410                         ++info->intransit;
1411         }
1412         return(0);
1413 }
1414
1415 /*
1416  * Locate matching file pointers via process descriptor tables.
1417  */
1418 static int
1419 fdrevoke_proc_callback(struct proc *p, void *vinfo)
1420 {
1421         struct fdrevoke_info *info = vinfo;
1422         struct filedesc *fdp;
1423         struct file *fp;
1424         int n;
1425
1426         if (p->p_stat == SIDL || p->p_stat == SZOMB)
1427                 return(0);
1428         if (info->cred->cr_prison &&
1429             info->cred->cr_prison != p->p_ucred->cr_prison) {
1430                 return(0);
1431         }
1432
1433         /*
1434          * If the controlling terminal of the process matches the
1435          * vnode being revoked we clear the controlling terminal.
1436          *
1437          * The normal spec_close() may not catch this because it
1438          * uses curproc instead of p.
1439          */
1440         if (p->p_session && info->type == DTYPE_VNODE &&
1441             info->data == p->p_session->s_ttyvp) {
1442                 p->p_session->s_ttyvp = NULL;
1443                 vrele(info->data);
1444         }
1445
1446         /*
1447          * Softref the fdp to prevent it from being destroyed
1448          */
1449         spin_lock(&p->p_spin);
1450         if ((fdp = p->p_fd) == NULL) {
1451                 spin_unlock(&p->p_spin);
1452                 return(0);
1453         }
1454         atomic_add_int(&fdp->fd_softrefs, 1);
1455         spin_unlock(&p->p_spin);
1456
1457         /*
1458          * Locate and close any matching file descriptors.
1459          */
1460         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1461         for (n = 0; n < fdp->fd_nfiles; ++n) {
1462                 if ((fp = fdp->fd_files[n].fp) == NULL)
1463                         continue;
1464                 if (fp->f_flag & FREVOKED) {
1465                         fhold(info->nfp);
1466                         fdp->fd_files[n].fp = info->nfp;
1467                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1468                         knote_fdclose(fp, fdp, n);      /* XXX */
1469                         closef(fp, p);
1470                         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1471                         --info->count;
1472                 }
1473         }
1474         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1475         atomic_subtract_int(&fdp->fd_softrefs, 1);
1476         return(0);
1477 }
1478
1479 /*
1480  * falloc:
1481  *      Create a new open file structure and reserve a file decriptor
1482  *      for the process that refers to it.
1483  *
1484  *      Root creds are checked using lp, or assumed if lp is NULL.  If
1485  *      resultfd is non-NULL then lp must also be non-NULL.  No file
1486  *      descriptor is reserved (and no process context is needed) if
1487  *      resultfd is NULL.
1488  *
1489  *      A file pointer with a refcount of 1 is returned.  Note that the
1490  *      file pointer is NOT associated with the descriptor.  If falloc
1491  *      returns success, fsetfd() MUST be called to either associate the
1492  *      file pointer or clear the reservation.
1493  *
1494  * MPSAFE
1495  */
1496 int
1497 falloc(struct lwp *lp, struct file **resultfp, int *resultfd)
1498 {
1499         static struct timeval lastfail;
1500         static int curfail;
1501         struct file *fp;
1502         struct ucred *cred = lp ? lp->lwp_thread->td_ucred : proc0.p_ucred;
1503         int error;
1504
1505         fp = NULL;
1506
1507         /*
1508          * Handle filetable full issues and root overfill.
1509          */
1510         if (nfiles >= maxfiles - maxfilesrootres &&
1511             (cred->cr_ruid != 0 || nfiles >= maxfiles)) {
1512                 if (ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
1513                         kprintf("kern.maxfiles limit exceeded by uid %d, "
1514                                 "please see tuning(7).\n",
1515                                 cred->cr_ruid);
1516                 }
1517                 error = ENFILE;
1518                 goto done;
1519         }
1520
1521         /*
1522          * Allocate a new file descriptor.
1523          */
1524         fp = kmalloc(sizeof(struct file), M_FILE, M_WAITOK | M_ZERO);
1525         spin_init(&fp->f_spin);
1526         SLIST_INIT(&fp->f_klist);
1527         fp->f_count = 1;
1528         fp->f_ops = &badfileops;
1529         fp->f_seqcount = 1;
1530         fsetcred(fp, cred);
1531         spin_lock(&filehead_spin);
1532         nfiles++;
1533         LIST_INSERT_HEAD(&filehead, fp, f_list);
1534         spin_unlock(&filehead_spin);
1535         if (resultfd) {
1536                 if ((error = fdalloc(lp->lwp_proc, 0, resultfd)) != 0) {
1537                         fdrop(fp);
1538                         fp = NULL;
1539                 }
1540         } else {
1541                 error = 0;
1542         }
1543 done:
1544         *resultfp = fp;
1545         return (error);
1546 }
1547
1548 /*
1549  * Check for races against a file descriptor by determining that the
1550  * file pointer is still associated with the specified file descriptor,
1551  * and a close is not currently in progress.
1552  *
1553  * MPSAFE
1554  */
1555 int
1556 checkfdclosed(struct filedesc *fdp, int fd, struct file *fp)
1557 {
1558         int error;
1559
1560         spin_lock_shared(&fdp->fd_spin);
1561         if ((unsigned)fd >= fdp->fd_nfiles || fp != fdp->fd_files[fd].fp)
1562                 error = EBADF;
1563         else
1564                 error = 0;
1565         spin_unlock_shared(&fdp->fd_spin);
1566         return (error);
1567 }
1568
1569 /*
1570  * Associate a file pointer with a previously reserved file descriptor.
1571  * This function always succeeds.
1572  *
1573  * If fp is NULL, the file descriptor is returned to the pool.
1574  */
1575
1576 /*
1577  * MPSAFE (exclusive spinlock must be held on call)
1578  */
1579 static void
1580 fsetfd_locked(struct filedesc *fdp, struct file *fp, int fd)
1581 {
1582         KKASSERT((unsigned)fd < fdp->fd_nfiles);
1583         KKASSERT(fdp->fd_files[fd].reserved != 0);
1584         if (fp) {
1585                 fhold(fp);
1586                 fdp->fd_files[fd].fp = fp;
1587                 fdp->fd_files[fd].reserved = 0;
1588         } else {
1589                 fdp->fd_files[fd].reserved = 0;
1590                 fdreserve_locked(fdp, fd, -1);
1591                 fdfixup_locked(fdp, fd);
1592         }
1593 }
1594
1595 /*
1596  * MPSAFE
1597  */
1598 void
1599 fsetfd(struct filedesc *fdp, struct file *fp, int fd)
1600 {
1601         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1602         fsetfd_locked(fdp, fp, fd);
1603         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1604 }
1605
1606 /*
1607  * MPSAFE (exclusive spinlock must be held on call)
1608  */
1609 static
1610 struct file *
1611 funsetfd_locked(struct filedesc *fdp, int fd)
1612 {
1613         struct file *fp;
1614
1615         if ((unsigned)fd >= fdp->fd_nfiles)
1616                 return (NULL);
1617         if ((fp = fdp->fd_files[fd].fp) == NULL)
1618                 return (NULL);
1619         fdp->fd_files[fd].fp = NULL;
1620         fdp->fd_files[fd].fileflags = 0;
1621
1622         fdreserve_locked(fdp, fd, -1);
1623         fdfixup_locked(fdp, fd);
1624         return(fp);
1625 }
1626
1627 /*
1628  * MPSAFE
1629  */
1630 int
1631 fgetfdflags(struct filedesc *fdp, int fd, int *flagsp)
1632 {
1633         int error;
1634
1635         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1636         if (((u_int)fd) >= fdp->fd_nfiles) {
1637                 error = EBADF;
1638         } else if (fdp->fd_files[fd].fp == NULL) {
1639                 error = EBADF;
1640         } else {
1641                 *flagsp = fdp->fd_files[fd].fileflags;
1642                 error = 0;
1643         }
1644         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1645         return (error);
1646 }
1647
1648 /*
1649  * MPSAFE
1650  */
1651 int
1652 fsetfdflags(struct filedesc *fdp, int fd, int add_flags)
1653 {
1654         int error;
1655
1656         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1657         if (((u_int)fd) >= fdp->fd_nfiles) {
1658                 error = EBADF;
1659         } else if (fdp->fd_files[fd].fp == NULL) {
1660                 error = EBADF;
1661         } else {
1662                 fdp->fd_files[fd].fileflags |= add_flags;
1663                 error = 0;
1664         }
1665         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1666         return (error);
1667 }
1668
1669 /*
1670  * MPSAFE
1671  */
1672 int
1673 fclrfdflags(struct filedesc *fdp, int fd, int rem_flags)
1674 {
1675         int error;
1676
1677         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1678         if (((u_int)fd) >= fdp->fd_nfiles) {
1679                 error = EBADF;
1680         } else if (fdp->fd_files[fd].fp == NULL) {
1681                 error = EBADF;
1682         } else {
1683                 fdp->fd_files[fd].fileflags &= ~rem_flags;
1684                 error = 0;
1685         }
1686         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1687         return (error);
1688 }
1689
1690 /*
1691  * Set/Change/Clear the creds for a fp and synchronize the uidinfo.
1692  */
1693 void
1694 fsetcred(struct file *fp, struct ucred *ncr)
1695 {
1696         struct ucred *ocr;
1697         struct uidinfo *uip;
1698
1699         ocr = fp->f_cred;
1700         if (ocr == NULL || ncr == NULL || ocr->cr_uidinfo != ncr->cr_uidinfo) {
1701                 if (ocr) {
1702                         uip = ocr->cr_uidinfo;
1703                         atomic_add_int(&uip->ui_openfiles, -1);
1704                 }
1705                 if (ncr) {
1706                         uip = ncr->cr_uidinfo;
1707                         atomic_add_int(&uip->ui_openfiles, 1);
1708                 }
1709         }
1710         if (ncr)
1711                 crhold(ncr);
1712         fp->f_cred = ncr;
1713         if (ocr)
1714                 crfree(ocr);
1715 }
1716
1717 /*
1718  * Free a file descriptor.
1719  */
1720 static
1721 void
1722 ffree(struct file *fp)
1723 {
1724         KASSERT((fp->f_count == 0), ("ffree: fp_fcount not 0!"));
1725         spin_lock(&filehead_spin);
1726         LIST_REMOVE(fp, f_list);
1727         nfiles--;
1728         spin_unlock(&filehead_spin);
1729         fsetcred(fp, NULL);
1730         if (fp->f_nchandle.ncp)
1731             cache_drop(&fp->f_nchandle);
1732         kfree(fp, M_FILE);
1733 }
1734
1735 /*
1736  * called from init_main, initialize filedesc0 for proc0.
1737  */
1738 void
1739 fdinit_bootstrap(struct proc *p0, struct filedesc *fdp0, int cmask)
1740 {
1741         p0->p_fd = fdp0;
1742         p0->p_fdtol = NULL;
1743         fdp0->fd_refcnt = 1;
1744         fdp0->fd_cmask = cmask;
1745         fdp0->fd_files = fdp0->fd_builtin_files;
1746         fdp0->fd_nfiles = NDFILE;
1747         fdp0->fd_lastfile = -1;
1748         spin_init(&fdp0->fd_spin);
1749 }
1750
1751 /*
1752  * Build a new filedesc structure.
1753  *
1754  * NOT MPSAFE (vref)
1755  */
1756 struct filedesc *
1757 fdinit(struct proc *p)
1758 {
1759         struct filedesc *newfdp;
1760         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1761
1762         newfdp = kmalloc(sizeof(struct filedesc), M_FILEDESC, M_WAITOK|M_ZERO);
1763         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1764         if (fdp->fd_cdir) {
1765                 newfdp->fd_cdir = fdp->fd_cdir;
1766                 vref(newfdp->fd_cdir);
1767                 cache_copy(&fdp->fd_ncdir, &newfdp->fd_ncdir);
1768         }
1769
1770         /*
1771          * rdir may not be set in e.g. proc0 or anything vm_fork'd off of
1772          * proc0, but should unconditionally exist in other processes.
1773          */
1774         if (fdp->fd_rdir) {
1775                 newfdp->fd_rdir = fdp->fd_rdir;
1776                 vref(newfdp->fd_rdir);
1777                 cache_copy(&fdp->fd_nrdir, &newfdp->fd_nrdir);
1778         }
1779         if (fdp->fd_jdir) {
1780                 newfdp->fd_jdir = fdp->fd_jdir;
1781                 vref(newfdp->fd_jdir);
1782                 cache_copy(&fdp->fd_njdir, &newfdp->fd_njdir);
1783         }
1784         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1785
1786         /* Create the file descriptor table. */
1787         newfdp->fd_refcnt = 1;
1788         newfdp->fd_cmask = cmask;
1789         newfdp->fd_files = newfdp->fd_builtin_files;
1790         newfdp->fd_nfiles = NDFILE;
1791         newfdp->fd_lastfile = -1;
1792         spin_init(&newfdp->fd_spin);
1793
1794         return (newfdp);
1795 }
1796
1797 /*
1798  * Share a filedesc structure.
1799  *
1800  * MPSAFE
1801  */
1802 struct filedesc *
1803 fdshare(struct proc *p)
1804 {
1805         struct filedesc *fdp;
1806
1807         fdp = p->p_fd;
1808         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1809         fdp->fd_refcnt++;
1810         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1811         return (fdp);
1812 }
1813
1814 /*
1815  * Copy a filedesc structure.
1816  *
1817  * MPSAFE
1818  */
1819 int
1820 fdcopy(struct proc *p, struct filedesc **fpp)
1821 {
1822         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1823         struct filedesc *newfdp;
1824         struct fdnode *fdnode;
1825         int i;
1826         int ni;
1827
1828         /*
1829          * Certain daemons might not have file descriptors.
1830          */
1831         if (fdp == NULL)
1832                 return (0);
1833
1834         /*
1835          * Allocate the new filedesc and fd_files[] array.  This can race
1836          * with operations by other threads on the fdp so we have to be
1837          * careful.
1838          */
1839         newfdp = kmalloc(sizeof(struct filedesc),
1840                          M_FILEDESC, M_WAITOK | M_ZERO | M_NULLOK);
1841         if (newfdp == NULL) {
1842                 *fpp = NULL;
1843                 return (-1);
1844         }
1845 again:
1846         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1847         if (fdp->fd_lastfile < NDFILE) {
1848                 newfdp->fd_files = newfdp->fd_builtin_files;
1849                 i = NDFILE;
1850         } else {
1851                 /*
1852                  * We have to allocate (N^2-1) entries for our in-place
1853                  * binary tree.  Allow the table to shrink.
1854                  */
1855                 i = fdp->fd_nfiles;
1856                 ni = (i - 1) / 2;
1857                 while (ni > fdp->fd_lastfile && ni > NDFILE) {
1858                         i = ni;
1859                         ni = (i - 1) / 2;
1860                 }
1861                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1862                 newfdp->fd_files = kmalloc(i * sizeof(struct fdnode),
1863                                           M_FILEDESC, M_WAITOK | M_ZERO);
1864
1865                 /*
1866                  * Check for race, retry
1867                  */
1868                 spin_lock(&fdp->fd_spin);
1869                 if (i <= fdp->fd_lastfile) {
1870                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1871                         kfree(newfdp->fd_files, M_FILEDESC);
1872                         goto again;
1873                 }
1874         }
1875
1876         /*
1877          * Dup the remaining fields. vref() and cache_hold() can be
1878          * safely called while holding the read spinlock on fdp.
1879          *
1880          * The read spinlock on fdp is still being held.
1881          *
1882          * NOTE: vref and cache_hold calls for the case where the vnode
1883          * or cache entry already has at least one ref may be called
1884          * while holding spin locks.
1885          */
1886         if ((newfdp->fd_cdir = fdp->fd_cdir) != NULL) {
1887                 vref(newfdp->fd_cdir);
1888                 cache_copy(&fdp->fd_ncdir, &newfdp->fd_ncdir);
1889         }
1890         /*
1891          * We must check for fd_rdir here, at least for now because
1892          * the init process is created before we have access to the
1893          * rootvode to take a reference to it.
1894          */
1895         if ((newfdp->fd_rdir = fdp->fd_rdir) != NULL) {
1896                 vref(newfdp->fd_rdir);
1897                 cache_copy(&fdp->fd_nrdir, &newfdp->fd_nrdir);
1898         }
1899         if ((newfdp->fd_jdir = fdp->fd_jdir) != NULL) {
1900                 vref(newfdp->fd_jdir);
1901                 cache_copy(&fdp->fd_njdir, &newfdp->fd_njdir);
1902         }
1903         newfdp->fd_refcnt = 1;
1904         newfdp->fd_nfiles = i;
1905         newfdp->fd_lastfile = fdp->fd_lastfile;
1906         newfdp->fd_freefile = fdp->fd_freefile;
1907         newfdp->fd_cmask = fdp->fd_cmask;
1908         spin_init(&newfdp->fd_spin);
1909
1910         /*
1911          * Copy the descriptor table through (i).  This also copies the
1912          * allocation state.   Then go through and ref the file pointers
1913          * and clean up any KQ descriptors.
1914          *
1915          * kq descriptors cannot be copied.  Since we haven't ref'd the
1916          * copied files yet we can ignore the return value from funsetfd().
1917          *
1918          * The read spinlock on fdp is still being held.
1919          */
1920         bcopy(fdp->fd_files, newfdp->fd_files, i * sizeof(struct fdnode));
1921         for (i = 0 ; i < newfdp->fd_nfiles; ++i) {
1922                 fdnode = &newfdp->fd_files[i];
1923                 if (fdnode->reserved) {
1924                         fdreserve_locked(newfdp, i, -1);
1925                         fdnode->reserved = 0;
1926                         fdfixup_locked(newfdp, i);
1927                 } else if (fdnode->fp) {
1928                         if (fdnode->fp->f_type == DTYPE_KQUEUE) {
1929                                 (void)funsetfd_locked(newfdp, i);
1930                         } else {
1931                                 fhold(fdnode->fp);
1932                         }
1933                 }
1934         }
1935         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1936         *fpp = newfdp;
1937         return (0);
1938 }
1939
1940 /*
1941  * Release a filedesc structure.
1942  *
1943  * NOT MPSAFE (MPSAFE for refs > 1, but the final cleanup code is not MPSAFE)
1944  */
1945 void
1946 fdfree(struct proc *p, struct filedesc *repl)
1947 {
1948         struct filedesc *fdp;
1949         struct fdnode *fdnode;
1950         int i;
1951         struct filedesc_to_leader *fdtol;
1952         struct file *fp;
1953         struct vnode *vp;
1954         struct flock lf;
1955
1956         /*
1957          * Certain daemons might not have file descriptors.
1958          */
1959         fdp = p->p_fd;
1960         if (fdp == NULL) {
1961                 p->p_fd = repl;
1962                 return;
1963         }
1964
1965         /*
1966          * Severe messing around to follow.
1967          */
1968         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1969
1970         /* Check for special need to clear POSIX style locks */
1971         fdtol = p->p_fdtol;
1972         if (fdtol != NULL) {
1973                 KASSERT(fdtol->fdl_refcount > 0,
1974                         ("filedesc_to_refcount botch: fdl_refcount=%d",
1975                          fdtol->fdl_refcount));
1976                 if (fdtol->fdl_refcount == 1 &&
1977                     (p->p_leader->p_flags & P_ADVLOCK) != 0) {
1978                         for (i = 0; i <= fdp->fd_lastfile; ++i) {
1979                                 fdnode = &fdp->fd_files[i];
1980                                 if (fdnode->fp == NULL ||
1981                                     fdnode->fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
1982                                         continue;
1983                                 }
1984                                 fp = fdnode->fp;
1985                                 fhold(fp);
1986                                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1987
1988                                 lf.l_whence = SEEK_SET;
1989                                 lf.l_start = 0;
1990                                 lf.l_len = 0;
1991                                 lf.l_type = F_UNLCK;
1992                                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
1993                                 (void) VOP_ADVLOCK(vp,
1994                                                    (caddr_t)p->p_leader,
1995                                                    F_UNLCK,
1996                                                    &lf,
1997                                                    F_POSIX);
1998                                 fdrop(fp);
1999                                 spin_lock(&fdp->fd_spin);
2000                         }
2001                 }
2002         retry:
2003                 if (fdtol->fdl_refcount == 1) {
2004                         if (fdp->fd_holdleaderscount > 0 &&
2005                             (p->p_leader->p_flags & P_ADVLOCK) != 0) {
2006                                 /*
2007                                  * close() or do_dup() has cleared a reference
2008                                  * in a shared file descriptor table.
2009                                  */
2010                                 fdp->fd_holdleaderswakeup = 1;
2011                                 ssleep(&fdp->fd_holdleaderscount,
2012                                        &fdp->fd_spin, 0, "fdlhold", 0);
2013                                 goto retry;
2014                         }
2015                         if (fdtol->fdl_holdcount > 0) {
2016                                 /*
2017                                  * Ensure that fdtol->fdl_leader
2018                                  * remains valid in closef().
2019                                  */
2020                                 fdtol->fdl_wakeup = 1;
2021                                 ssleep(fdtol, &fdp->fd_spin, 0, "fdlhold", 0);
2022                                 goto retry;
2023                         }
2024                 }
2025                 fdtol->fdl_refcount--;
2026                 if (fdtol->fdl_refcount == 0 &&
2027                     fdtol->fdl_holdcount == 0) {
2028                         fdtol->fdl_next->fdl_prev = fdtol->fdl_prev;
2029                         fdtol->fdl_prev->fdl_next = fdtol->fdl_next;
2030                 } else {
2031                         fdtol = NULL;
2032                 }
2033                 p->p_fdtol = NULL;
2034                 if (fdtol != NULL) {
2035                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
2036                         kfree(fdtol, M_FILEDESC_TO_LEADER);
2037                         spin_lock(&fdp->fd_spin);
2038                 }
2039         }
2040         if (--fdp->fd_refcnt > 0) {
2041                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
2042                 spin_lock(&p->p_spin);
2043                 p->p_fd = repl;
2044                 spin_unlock(&p->p_spin);
2045                 return;
2046         }
2047
2048         /*
2049          * Even though we are the last reference to the structure allproc
2050          * scans may still reference the structure.  Maintain proper
2051          * locks until we can replace p->p_fd.
2052          *
2053          * Also note that kqueue's closef still needs to reference the
2054          * fdp via p->p_fd, so we have to close the descriptors before
2055          * we replace p->p_fd.
2056          */
2057         for (i = 0; i <= fdp->fd_lastfile; ++i) {
2058                 if (fdp->fd_files[i].fp) {
2059                         fp = funsetfd_locked(fdp, i);
2060                         if (fp) {
2061                                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
2062                                 if (SLIST_FIRST(&fp->f_klist))
2063                                         knote_fdclose(fp, fdp, i);
2064                                 closef(fp, p);
2065                                 spin_lock(&fdp->fd_spin);
2066                         }
2067                 }
2068         }
2069         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
2070
2071         /*
2072          * Interlock against an allproc scan operations (typically frevoke).
2073          */
2074         spin_lock(&p->p_spin);
2075         p->p_fd = repl;
2076         spin_unlock(&p->p_spin);
2077
2078         /*
2079          * Wait for any softrefs to go away.  This race rarely occurs so
2080          * we can use a non-critical-path style poll/sleep loop.  The
2081          * race only occurs against allproc scans.
2082          *
2083          * No new softrefs can occur with the fdp disconnected from the
2084          * process.
2085          */
2086         if (fdp->fd_softrefs) {
2087                 kprintf("pid %d: Warning, fdp race avoided\n", p->p_pid);
2088                 while (fdp->fd_softrefs)
2089                         tsleep(&fdp->fd_softrefs, 0, "fdsoft", 1);
2090         }
2091
2092         if (fdp->fd_files != fdp->fd_builtin_files)
2093                 kfree(fdp->fd_files, M_FILEDESC);
2094         if (fdp->fd_cdir) {
2095                 cache_drop(&fdp->fd_ncdir);
2096                 vrele(fdp->fd_cdir);
2097         }
2098         if (fdp->fd_rdir) {
2099                 cache_drop(&fdp->fd_nrdir);
2100                 vrele(fdp->fd_rdir);
2101         }
2102         if (fdp->fd_jdir) {
2103                 cache_drop(&fdp->fd_njdir);
2104                 vrele(fdp->fd_jdir);
2105         }
2106         kfree(fdp, M_FILEDESC);
2107 }
2108
2109 /*
2110  * Retrieve and reference the file pointer associated with a descriptor.
2111  *
2112  * MPSAFE
2113  */
2114 struct file *
2115 holdfp(struct filedesc *fdp, int fd, int flag)
2116 {
2117         struct file* fp;
2118
2119         spin_lock_shared(&fdp->fd_spin);
2120         if (((u_int)fd) >= fdp->fd_nfiles) {
2121                 fp = NULL;
2122                 goto done;
2123         }
2124         if ((fp = fdp->fd_files[fd].fp) == NULL)
2125                 goto done;
2126         if ((fp->f_flag & flag) == 0 && flag != -1) {
2127                 fp = NULL;
2128                 goto done;
2129         }
2130         fhold(fp);
2131 done:
2132         spin_unlock_shared(&fdp->fd_spin);
2133         return (fp);
2134 }
2135
2136 /*
2137  * holdsock() - load the struct file pointer associated
2138  * with a socket into *fpp.  If an error occurs, non-zero
2139  * will be returned and *fpp will be set to NULL.
2140  *
2141  * MPSAFE
2142  */
2143 int
2144 holdsock(struct filedesc *fdp, int fd, struct file **fpp)
2145 {
2146         struct file *fp;
2147         int error;
2148
2149         spin_lock_shared(&fdp->fd_spin);
2150         if ((unsigned)fd >= fdp->fd_nfiles) {
2151                 error = EBADF;
2152                 fp = NULL;
2153                 goto done;
2154         }
2155         if ((fp = fdp->fd_files[fd].fp) == NULL) {
2156                 error = EBADF;
2157                 goto done;
2158         }
2159         if (fp->f_type != DTYPE_SOCKET) {
2160                 error = ENOTSOCK;
2161                 goto done;
2162         }
2163         fhold(fp);
2164         error = 0;
2165 done:
2166         spin_unlock_shared(&fdp->fd_spin);
2167         *fpp = fp;
2168         return (error);
2169 }
2170
2171 /*
2172  * Convert a user file descriptor to a held file pointer.
2173  *
2174  * MPSAFE
2175  */
2176 int
2177 holdvnode(struct filedesc *fdp, int fd, struct file **fpp)
2178 {
2179         struct file *fp;
2180         int error;
2181
2182         spin_lock_shared(&fdp->fd_spin);
2183         if ((unsigned)fd >= fdp->fd_nfiles) {
2184                 error = EBADF;
2185                 fp = NULL;
2186                 goto done;
2187         }
2188         if ((fp = fdp->fd_files[fd].fp) == NULL) {
2189                 error = EBADF;
2190                 goto done;
2191         }
2192         if (fp->f_type != DTYPE_VNODE && fp->f_type != DTYPE_FIFO) {
2193                 fp = NULL;
2194                 error = EINVAL;
2195                 goto done;
2196         }
2197         fhold(fp);
2198         error = 0;
2199 done:
2200         spin_unlock_shared(&fdp->fd_spin);
2201         *fpp = fp;
2202         return (error);
2203 }
2204
2205 /*
2206  * For setugid programs, we don't want to people to use that setugidness
2207  * to generate error messages which write to a file which otherwise would
2208  * otherwise be off-limits to the process.
2209  *
2210  * This is a gross hack to plug the hole.  A better solution would involve
2211  * a special vop or other form of generalized access control mechanism.  We
2212  * go ahead and just reject all procfs file systems accesses as dangerous.
2213  *
2214  * Since setugidsafety calls this only for fd 0, 1 and 2, this check is
2215  * sufficient.  We also don't for check setugidness since we know we are.
2216  */
2217 static int
2218 is_unsafe(struct file *fp)
2219 {
2220         if (fp->f_type == DTYPE_VNODE &&
2221             ((struct vnode *)(fp->f_data))->v_tag == VT_PROCFS)
2222                 return (1);
2223         return (0);
2224 }
2225
2226 /*
2227  * Make this setguid thing safe, if at all possible.
2228  *
2229  * NOT MPSAFE - scans fdp without spinlocks, calls knote_fdclose()
2230  */
2231 void
2232 setugidsafety(struct proc *p)
2233 {
2234         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
2235         int i;
2236
2237         /* Certain daemons might not have file descriptors. */
2238         if (fdp == NULL)
2239                 return;
2240
2241         /*
2242          * note: fdp->fd_files may be reallocated out from under us while
2243          * we are blocked in a close.  Be careful!
2244          */
2245         for (i = 0; i <= fdp->fd_lastfile; i++) {
2246                 if (i > 2)
2247                         break;
2248                 if (fdp->fd_files[i].fp && is_unsafe(fdp->fd_files[i].fp)) {
2249                         struct file *fp;
2250
2251                         /*
2252                          * NULL-out descriptor prior to close to avoid
2253                          * a race while close blocks.
2254                          */
2255                         if ((fp = funsetfd_locked(fdp, i)) != NULL) {
2256                                 knote_fdclose(fp, fdp, i);
2257                                 closef(fp, p);
2258                         }
2259                 }
2260         }
2261 }
2262
2263 /*
2264  * Close any files on exec?
2265  *
2266  * NOT MPSAFE - scans fdp without spinlocks, calls knote_fdclose()
2267  */
2268 void
2269 fdcloseexec(struct proc *p)
2270 {
2271         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
2272         int i;
2273
2274         /* Certain daemons might not have file descriptors. */
2275         if (fdp == NULL)
2276                 return;
2277
2278         /*
2279          * We cannot cache fd_files since operations may block and rip
2280          * them out from under us.
2281          */
2282         for (i = 0; i <= fdp->fd_lastfile; i++) {
2283                 if (fdp->fd_files[i].fp != NULL &&
2284                     (fdp->fd_files[i].fileflags & UF_EXCLOSE)) {
2285                         struct file *fp;
2286
2287                         /*
2288                          * NULL-out descriptor prior to close to avoid
2289                          * a race while close blocks.
2290                          */
2291                         if ((fp = funsetfd_locked(fdp, i)) != NULL) {
2292                                 knote_fdclose(fp, fdp, i);
2293                                 closef(fp, p);
2294                         }
2295                 }
2296         }
2297 }
2298
2299 /*
2300  * It is unsafe for set[ug]id processes to be started with file
2301  * descriptors 0..2 closed, as these descriptors are given implicit
2302  * significance in the Standard C library.  fdcheckstd() will create a
2303  * descriptor referencing /dev/null for each of stdin, stdout, and
2304  * stderr that is not already open.
2305  *
2306  * NOT MPSAFE - calls falloc, vn_open, etc
2307  */
2308 int
2309 fdcheckstd(struct lwp *lp)
2310 {
2311         struct nlookupdata nd;
2312         struct filedesc *fdp;
2313         struct file *fp;
2314         int retval;
2315         int i, error, flags, devnull;
2316
2317         fdp = lp->lwp_proc->p_fd;
2318         if (fdp == NULL)
2319                 return (0);
2320         devnull = -1;
2321         error = 0;
2322         for (i = 0; i < 3; i++) {
2323                 if (fdp->fd_files[i].fp != NULL)
2324                         continue;
2325                 if (devnull < 0) {
2326                         if ((error = falloc(lp, &fp, &devnull)) != 0)
2327                                 break;
2328
2329                         error = nlookup_init(&nd, "/dev/null", UIO_SYSSPACE,
2330                                                 NLC_FOLLOW|NLC_LOCKVP);
2331                         flags = FREAD | FWRITE;
2332                         if (error == 0)
2333                                 error = vn_open(&nd, fp, flags, 0);
2334                         if (error == 0)
2335                                 fsetfd(fdp, fp, devnull);
2336                         else
2337                                 fsetfd(fdp, NULL, devnull);
2338                         fdrop(fp);
2339                         nlookup_done(&nd);
2340                         if (error)
2341                                 break;
2342                         KKASSERT(i == devnull);
2343                 } else {
2344                         error = kern_dup(DUP_FIXED, devnull, i, &retval);
2345                         if (error != 0)
2346                                 break;
2347                 }
2348         }
2349         return (error);
2350 }
2351
2352 /*
2353  * Internal form of close.
2354  * Decrement reference count on file structure.
2355  * Note: td and/or p may be NULL when closing a file
2356  * that was being passed in a message.
2357  *
2358  * MPALMOSTSAFE - acquires mplock for VOP operations
2359  */
2360 int
2361 closef(struct file *fp, struct proc *p)
2362 {
2363         struct vnode *vp;
2364         struct flock lf;
2365         struct filedesc_to_leader *fdtol;
2366
2367         if (fp == NULL)
2368                 return (0);
2369
2370         /*
2371          * POSIX record locking dictates that any close releases ALL
2372          * locks owned by this process.  This is handled by setting
2373          * a flag in the unlock to free ONLY locks obeying POSIX
2374          * semantics, and not to free BSD-style file locks.
2375          * If the descriptor was in a message, POSIX-style locks
2376          * aren't passed with the descriptor.
2377          */
2378         if (p != NULL && fp->f_type == DTYPE_VNODE &&
2379             (((struct vnode *)fp->f_data)->v_flag & VMAYHAVELOCKS)
2380         ) {
2381                 if ((p->p_leader->p_flags & P_ADVLOCK) != 0) {
2382                         lf.l_whence = SEEK_SET;
2383                         lf.l_start = 0;
2384                         lf.l_len = 0;
2385                         lf.l_type = F_UNLCK;
2386                         vp = (struct vnode *)fp->f_data;
2387                         (void) VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_UNLCK,
2388                                            &lf, F_POSIX);
2389                 }
2390                 fdtol = p->p_fdtol;
2391                 if (fdtol != NULL) {
2392                         lwkt_gettoken(&p->p_token);
2393                         /*
2394                          * Handle special case where file descriptor table
2395                          * is shared between multiple process leaders.
2396                          */
2397                         for (fdtol = fdtol->fdl_next;
2398                              fdtol != p->p_fdtol;
2399                              fdtol = fdtol->fdl_next) {
2400                                 if ((fdtol->fdl_leader->p_flags &
2401                                      P_ADVLOCK) == 0)
2402                                         continue;
2403                                 fdtol->fdl_holdcount++;
2404                                 lf.l_whence = SEEK_SET;
2405                                 lf.l_start = 0;
2406                                 lf.l_len = 0;
2407                                 lf.l_type = F_UNLCK;
2408                                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
2409                                 (void) VOP_ADVLOCK(vp,
2410                                                    (caddr_t)fdtol->fdl_leader,
2411                                                    F_UNLCK, &lf, F_POSIX);
2412                                 fdtol->fdl_holdcount--;
2413                                 if (fdtol->fdl_holdcount == 0 &&
2414                                     fdtol->fdl_wakeup != 0) {
2415                                         fdtol->fdl_wakeup = 0;
2416                                         wakeup(fdtol);
2417                                 }
2418                         }
2419                         lwkt_reltoken(&p->p_token);
2420                 }
2421         }
2422         return (fdrop(fp));
2423 }
2424
2425 /*
2426  * MPSAFE
2427  *
2428  * fhold() can only be called if f_count is already at least 1 (i.e. the
2429  * caller of fhold() already has a reference to the file pointer in some
2430  * manner or other).
2431  *
2432  * f_count is not spin-locked.  Instead, atomic ops are used for
2433  * incrementing, decrementing, and handling the 1->0 transition.
2434  */
2435 void
2436 fhold(struct file *fp)
2437 {
2438         atomic_add_int(&fp->f_count, 1);
2439 }
2440
2441 /*
2442  * fdrop() - drop a reference to a descriptor
2443  *
2444  * MPALMOSTSAFE - acquires mplock for final close sequence
2445  */
2446 int
2447 fdrop(struct file *fp)
2448 {
2449         struct flock lf;
2450         struct vnode *vp;
2451         int error;
2452
2453         /*
2454          * A combined fetch and subtract is needed to properly detect
2455          * 1->0 transitions, otherwise two cpus dropping from a ref
2456          * count of 2 might both try to run the 1->0 code.
2457          */
2458         if (atomic_fetchadd_int(&fp->f_count, -1) > 1)
2459                 return (0);
2460
2461         KKASSERT(SLIST_FIRST(&fp->f_klist) == NULL);
2462
2463         /*
2464          * The last reference has gone away, we own the fp structure free
2465          * and clear.
2466          */
2467         if (fp->f_count < 0)
2468                 panic("fdrop: count < 0");
2469         if ((fp->f_flag & FHASLOCK) && fp->f_type == DTYPE_VNODE &&
2470             (((struct vnode *)fp->f_data)->v_flag & VMAYHAVELOCKS)
2471         ) {
2472                 lf.l_whence = SEEK_SET;
2473                 lf.l_start = 0;
2474                 lf.l_len = 0;
2475                 lf.l_type = F_UNLCK;
2476                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
2477                 (void) VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_UNLCK, &lf, 0);
2478         }
2479         if (fp->f_ops != &badfileops)
2480                 error = fo_close(fp);
2481         else
2482                 error = 0;
2483         ffree(fp);
2484         return (error);
2485 }
2486
2487 /*
2488  * Apply an advisory lock on a file descriptor.
2489  *
2490  * Just attempt to get a record lock of the requested type on
2491  * the entire file (l_whence = SEEK_SET, l_start = 0, l_len = 0).
2492  *
2493  * MPALMOSTSAFE
2494  */
2495 int
2496 sys_flock(struct flock_args *uap)
2497 {
2498         struct proc *p = curproc;
2499         struct file *fp;
2500         struct vnode *vp;
2501         struct flock lf;
2502         int error;
2503
2504         if ((fp = holdfp(p->p_fd, uap->fd, -1)) == NULL)
2505                 return (EBADF);
2506         if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
2507                 error = EOPNOTSUPP;
2508                 goto done;
2509         }
2510         vp = (struct vnode *)fp->f_data;
2511         lf.l_whence = SEEK_SET;
2512         lf.l_start = 0;
2513         lf.l_len = 0;
2514         if (uap->how & LOCK_UN) {
2515                 lf.l_type = F_UNLCK;
2516                 fp->f_flag &= ~FHASLOCK;
2517                 error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_UNLCK, &lf, 0);
2518                 goto done;
2519         }
2520         if (uap->how & LOCK_EX)
2521                 lf.l_type = F_WRLCK;
2522         else if (uap->how & LOCK_SH)
2523                 lf.l_type = F_RDLCK;
2524         else {
2525                 error = EBADF;
2526                 goto done;
2527         }
2528         fp->f_flag |= FHASLOCK;
2529         if (uap->how & LOCK_NB)
2530                 error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_SETLK, &lf, 0);
2531         else
2532                 error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_SETLK, &lf, F_WAIT);
2533 done:
2534         fdrop(fp);
2535         return (error);
2536 }
2537
2538 /*
2539  * File Descriptor pseudo-device driver (/dev/fd/).
2540  *
2541  * Opening minor device N dup()s the file (if any) connected to file
2542  * descriptor N belonging to the calling process.  Note that this driver
2543  * consists of only the ``open()'' routine, because all subsequent
2544  * references to this file will be direct to the other driver.
2545  */
2546 static int
2547 fdopen(struct dev_open_args *ap)
2548 {
2549         thread_t td = curthread;
2550
2551         KKASSERT(td->td_lwp != NULL);
2552
2553         /*
2554          * XXX Kludge: set curlwp->lwp_dupfd to contain the value of the
2555          * the file descriptor being sought for duplication. The error
2556          * return ensures that the vnode for this device will be released
2557          * by vn_open. Open will detect this special error and take the
2558          * actions in dupfdopen below. Other callers of vn_open or VOP_OPEN
2559          * will simply report the error.
2560          */
2561         td->td_lwp->lwp_dupfd = minor(ap->a_head.a_dev);
2562         return (ENODEV);
2563 }
2564
2565 /*
2566  * The caller has reserved the file descriptor dfd for us.  On success we
2567  * must fsetfd() it.  On failure the caller will clean it up.
2568  *
2569  * MPSAFE
2570  */
2571 int
2572 dupfdopen(struct filedesc *fdp, int dfd, int sfd, int mode, int error)
2573 {
2574         struct file *wfp;
2575         struct file *xfp;
2576         int werror;
2577
2578         if ((wfp = holdfp(fdp, sfd, -1)) == NULL)
2579                 return (EBADF);
2580
2581         /*
2582          * Close a revoke/dup race.  Duping a descriptor marked as revoked
2583          * will dup a dummy descriptor instead of the real one.
2584          */
2585         if (wfp->f_flag & FREVOKED) {
2586                 kprintf("Warning: attempt to dup() a revoked descriptor\n");
2587                 fdrop(wfp);
2588                 wfp = NULL;
2589                 werror = falloc(NULL, &wfp, NULL);
2590                 if (werror)
2591                         return (werror);
2592         }
2593
2594         /*
2595          * There are two cases of interest here.
2596          *
2597          * For ENODEV simply dup sfd to file descriptor dfd and return.
2598          *
2599          * For ENXIO steal away the file structure from sfd and store it
2600          * dfd.  sfd is effectively closed by this operation.
2601          *
2602          * Any other error code is just returned.
2603          */
2604         switch (error) {
2605         case ENODEV:
2606                 /*
2607                  * Check that the mode the file is being opened for is a
2608                  * subset of the mode of the existing descriptor.
2609                  */
2610                 if (((mode & (FREAD|FWRITE)) | wfp->f_flag) != wfp->f_flag) {
2611                         error = EACCES;
2612                         break;
2613                 }
2614                 spin_lock(&fdp->fd_spin);
2615                 fdp->fd_files[dfd].fileflags = fdp->fd_files[sfd].fileflags;
2616                 fsetfd_locked(fdp, wfp, dfd);
2617                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
2618                 error = 0;
2619                 break;
2620         case ENXIO:
2621                 /*
2622                  * Steal away the file pointer from dfd, and stuff it into indx.
2623                  */
2624                 spin_lock(&fdp->fd_spin);
2625                 fdp->fd_files[dfd].fileflags = fdp->fd_files[sfd].fileflags;
2626                 fsetfd(fdp, wfp, dfd);
2627                 if ((xfp = funsetfd_locked(fdp, sfd)) != NULL) {
2628                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
2629                         fdrop(xfp);
2630                 } else {
2631                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
2632                 }
2633                 error = 0;
2634                 break;
2635         default:
2636                 break;
2637         }
2638         fdrop(wfp);
2639         return (error);
2640 }
2641
2642 /*
2643  * NOT MPSAFE - I think these refer to a common file descriptor table
2644  * and we need to spinlock that to link fdtol in.
2645  */
2646 struct filedesc_to_leader *
2647 filedesc_to_leader_alloc(struct filedesc_to_leader *old,
2648                          struct proc *leader)
2649 {
2650         struct filedesc_to_leader *fdtol;
2651
2652         fdtol = kmalloc(sizeof(struct filedesc_to_leader),
2653                         M_FILEDESC_TO_LEADER, M_WAITOK | M_ZERO);
2654         fdtol->fdl_refcount = 1;
2655         fdtol->fdl_holdcount = 0;
2656         fdtol->fdl_wakeup = 0;
2657         fdtol->fdl_leader = leader;
2658         if (old != NULL) {
2659                 fdtol->fdl_next = old->fdl_next;
2660                 fdtol->fdl_prev = old;
2661                 old->fdl_next = fdtol;
2662                 fdtol->fdl_next->fdl_prev = fdtol;
2663         } else {
2664                 fdtol->fdl_next = fdtol;
2665                 fdtol->fdl_prev = fdtol;
2666         }
2667         return fdtol;
2668 }
2669
2670 /*
2671  * Scan all file pointers in the system.  The callback is made with
2672  * the master list spinlock held exclusively.
2673  *
2674  * MPSAFE
2675  */
2676 void
2677 allfiles_scan_exclusive(int (*callback)(struct file *, void *), void *data)
2678 {
2679         struct file *fp;
2680         int res;
2681
2682         spin_lock(&filehead_spin);
2683         LIST_FOREACH(fp, &filehead, f_list) {
2684                 res = callback(fp, data);
2685                 if (res < 0)
2686                         break;
2687         }
2688         spin_unlock(&filehead_spin);
2689 }
2690
2691 /*
2692  * Get file structures.
2693  *
2694  * NOT MPSAFE - process list scan, SYSCTL_OUT (probably not mpsafe)
2695  */
2696
2697 struct sysctl_kern_file_info {
2698         int count;
2699         int error;
2700         struct sysctl_req *req;
2701 };
2702
2703 static int sysctl_kern_file_callback(struct proc *p, void *data);
2704
2705 static int
2706 sysctl_kern_file(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2707 {
2708         struct sysctl_kern_file_info info;
2709
2710         /*
2711          * Note: because the number of file descriptors is calculated
2712          * in different ways for sizing vs returning the data,
2713          * there is information leakage from the first loop.  However,
2714          * it is of a similar order of magnitude to the leakage from
2715          * global system statistics such as kern.openfiles.
2716          *
2717          * When just doing a count, note that we cannot just count
2718          * the elements and add f_count via the filehead list because
2719          * threaded processes share their descriptor table and f_count might
2720          * still be '1' in that case.
2721          *
2722          * Since the SYSCTL op can block, we must hold the process to
2723          * prevent it being ripped out from under us either in the
2724          * file descriptor loop or in the greater LIST_FOREACH.  The
2725          * process may be in varying states of disrepair.  If the process
2726          * is in SZOMB we may have caught it just as it is being removed
2727          * from the allproc list, we must skip it in that case to maintain
2728          * an unbroken chain through the allproc list.
2729          */
2730         info.count = 0;
2731         info.error = 0;
2732         info.req = req;
2733         allproc_scan(sysctl_kern_file_callback, &info);
2734
2735         /*
2736          * When just calculating the size, overestimate a bit to try to
2737          * prevent system activity from causing the buffer-fill call
2738          * to fail later on.
2739          */
2740         if (req->oldptr == NULL) {
2741                 info.count = (info.count + 16) + (info.count / 10);
2742                 info.error = SYSCTL_OUT(req, NULL,
2743                                         info.count * sizeof(struct kinfo_file));
2744         }
2745         return (info.error);
2746 }
2747
2748 static int
2749 sysctl_kern_file_callback(struct proc *p, void *data)
2750 {
2751         struct sysctl_kern_file_info *info = data;
2752         struct kinfo_file kf;
2753         struct filedesc *fdp;
2754         struct file *fp;
2755         uid_t uid;
2756         int n;
2757
2758         if (p->p_stat == SIDL || p->p_stat == SZOMB)
2759                 return(0);
2760         if (!PRISON_CHECK(info->req->td->td_ucred, p->p_ucred) != 0)
2761                 return(0);
2762
2763         /*
2764          * Softref the fdp to prevent it from being destroyed
2765          */
2766         spin_lock(&p->p_spin);
2767         if ((fdp = p->p_fd) == NULL) {
2768                 spin_unlock(&p->p_spin);
2769                 return(0);
2770         }
2771         atomic_add_int(&fdp->fd_softrefs, 1);
2772         spin_unlock(&p->p_spin);
2773
2774         /*
2775          * The fdp's own spinlock prevents the contents from being
2776          * modified.
2777          */
2778         spin_lock_shared(&fdp->fd_spin);
2779         for (n = 0; n < fdp->fd_nfiles; ++n) {
2780                 if ((fp = fdp->fd_files[n].fp) == NULL)
2781                         continue;
2782                 if (info->req->oldptr == NULL) {
2783                         ++info->count;
2784                 } else {
2785                         uid = p->p_ucred ? p->p_ucred->cr_uid : -1;
2786                         kcore_make_file(&kf, fp, p->p_pid, uid, n);
2787                         spin_unlock_shared(&fdp->fd_spin);
2788                         info->error = SYSCTL_OUT(info->req, &kf, sizeof(kf));
2789                         spin_lock_shared(&fdp->fd_spin);
2790                         if (info->error)
2791                                 break;
2792                 }
2793         }
2794         spin_unlock_shared(&fdp->fd_spin);
2795         atomic_subtract_int(&fdp->fd_softrefs, 1);
2796         if (info->error)
2797                 return(-1);
2798         return(0);
2799 }
2800
2801 SYSCTL_PROC(_kern, KERN_FILE, file, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD,
2802     0, 0, sysctl_kern_file, "S,file", "Entire file table");
2803
2804 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, minfilesperproc, CTLFLAG_RW,
2805     &minfilesperproc, 0, "Minimum files allowed open per process");
2806 SYSCTL_INT(_kern, KERN_MAXFILESPERPROC, maxfilesperproc, CTLFLAG_RW,
2807     &maxfilesperproc, 0, "Maximum files allowed open per process");
2808 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, maxfilesperuser, CTLFLAG_RW,
2809     &maxfilesperuser, 0, "Maximum files allowed open per user");
2810
2811 SYSCTL_INT(_kern, KERN_MAXFILES, maxfiles, CTLFLAG_RW,
2812     &maxfiles, 0, "Maximum number of files");
2813
2814 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, maxfilesrootres, CTLFLAG_RW,
2815     &maxfilesrootres, 0, "Descriptors reserved for root use");
2816
2817 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, openfiles, CTLFLAG_RD,
2818         &nfiles, 0, "System-wide number of open files");
2819
2820 static void
2821 fildesc_drvinit(void *unused)
2822 {
2823         int fd;
2824
2825         for (fd = 0; fd < NUMFDESC; fd++) {
2826                 make_dev(&fildesc_ops, fd,
2827                          UID_BIN, GID_BIN, 0666, "fd/%d", fd);
2828         }
2829
2830         make_dev(&fildesc_ops, 0, UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "stdin");
2831         make_dev(&fildesc_ops, 1, UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "stdout");
2832         make_dev(&fildesc_ops, 2, UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "stderr");
2833 }
2834
2835 /*
2836  * MPSAFE
2837  */
2838 struct fileops badfileops = {
2839         .fo_read = badfo_readwrite,
2840         .fo_write = badfo_readwrite,
2841         .fo_ioctl = badfo_ioctl,
2842         .fo_kqfilter = badfo_kqfilter,
2843         .fo_stat = badfo_stat,
2844         .fo_close = badfo_close,
2845         .fo_shutdown = badfo_shutdown
2846 };
2847
2848 int
2849 badfo_readwrite(
2850         struct file *fp,
2851         struct uio *uio,
2852         struct ucred *cred,
2853         int flags
2854 ) {
2855         return (EBADF);
2856 }
2857
2858 int
2859 badfo_ioctl(struct file *fp, u_long com, caddr_t data,
2860             struct ucred *cred, struct sysmsg *msgv)
2861 {
2862         return (EBADF);
2863 }
2864
2865 /*
2866  * Must return an error to prevent registration, typically
2867  * due to a revoked descriptor (file_filtops assigned).
2868  */
2869 int
2870 badfo_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
2871 {
2872         return (EOPNOTSUPP);
2873 }
2874
2875 /*
2876  * MPSAFE
2877  */
2878 int
2879 badfo_stat(struct file *fp, struct stat *sb, struct ucred *cred)
2880 {
2881         return (EBADF);
2882 }
2883
2884 /*
2885  * MPSAFE
2886  */
2887 int
2888 badfo_close(struct file *fp)
2889 {
2890         return (EBADF);
2891 }
2892
2893 /*
2894  * MPSAFE
2895  */
2896 int
2897 badfo_shutdown(struct file *fp, int how)
2898 {
2899         return (EBADF);
2900 }
2901
2902 /*
2903  * MPSAFE
2904  */
2905 int
2906 nofo_shutdown(struct file *fp, int how)
2907 {
2908         return (EOPNOTSUPP);
2909 }
2910
2911 SYSINIT(fildescdev,SI_SUB_DRIVERS,SI_ORDER_MIDDLE+CDEV_MAJOR,
2912                                         fildesc_drvinit,NULL)