sys/kern/kern_proc.c

   1 /*
   2  * (MPSAFE)
   3  *
   4  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1991, 1993
   5  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  16  *    must display the following acknowledgement:
  17  *      This product includes software developed by the University of
  18  *      California, Berkeley and its contributors.
  19  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  20  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  21  *    without specific prior written permission.
  22  *
  23  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  24  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  25  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  26  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  27  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  28  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  29  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  30  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  31  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  32  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  33  * SUCH DAMAGE.
  34  *
  35  *      @(#)kern_proc.c 8.7 (Berkeley) 2/14/95
  36  * $FreeBSD: src/sys/kern/kern_proc.c,v 1.63.2.9 2003/05/08 07:47:16 kbyanc Exp $
  37  */
  38
  39 #include <sys/param.h>
  40 #include <sys/systm.h>
  41 #include <sys/kernel.h>
  42 #include <sys/sysctl.h>
  43 #include <sys/malloc.h>
  44 #include <sys/proc.h>
  45 #include <sys/jail.h>
  46 #include <sys/filedesc.h>
  47 #include <sys/tty.h>
  48 #include <sys/dsched.h>
  49 #include <sys/signalvar.h>
  50 #include <sys/spinlock.h>
  51 #include <vm/vm.h>
  52 #include <sys/lock.h>
  53 #include <vm/pmap.h>
  54 #include <vm/vm_map.h>
  55 #include <sys/user.h>
  56 #include <machine/smp.h>
  57
  58 #include <sys/refcount.h>
  59 #include <sys/spinlock2.h>
  60 #include <sys/mplock2.h>
  61
  62 static MALLOC_DEFINE(M_PGRP, "pgrp", "process group header");
  63 MALLOC_DEFINE(M_SESSION, "session", "session header");
  64 MALLOC_DEFINE(M_PROC, "proc", "Proc structures");
  65 MALLOC_DEFINE(M_LWP, "lwp", "lwp structures");
  66 MALLOC_DEFINE(M_SUBPROC, "subproc", "Proc sub-structures");
  67
  68 int ps_showallprocs = 1;
  69 static int ps_showallthreads = 1;
  70 SYSCTL_INT(_security, OID_AUTO, ps_showallprocs, CTLFLAG_RW,
  71     &ps_showallprocs, 0,
  72     "Unprivileged processes can see proccesses with different UID/GID");
  73 SYSCTL_INT(_security, OID_AUTO, ps_showallthreads, CTLFLAG_RW,
  74     &ps_showallthreads, 0,
  75     "Unprivileged processes can see kernel threads");
  76
  77 static void pgdelete(struct pgrp *);
  78 static void orphanpg(struct pgrp *pg);
  79 static pid_t proc_getnewpid_locked(int random_offset);
  80
  81 /*
  82  * Other process lists
  83  */
  84 struct pidhashhead *pidhashtbl;
  85 u_long pidhash;
  86 struct pgrphashhead *pgrphashtbl;
  87 u_long pgrphash;
  88 struct proclist allproc;
  89 struct proclist zombproc;
  90
  91 /*
  92  * Random component to nextpid generation.  We mix in a random factor to make
  93  * it a little harder to predict.  We sanity check the modulus value to avoid
  94  * doing it in critical paths.  Don't let it be too small or we pointlessly
  95  * waste randomness entropy, and don't let it be impossibly large.  Using a
  96  * modulus that is too big causes a LOT more process table scans and slows
  97  * down fork processing as the pidchecked caching is defeated.
  98  */
  99 static int randompid = 0;
 100
 101 /*
 102  * No requirements.
 103  */
 104 static int
 105 sysctl_kern_randompid(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 106 {
 107         int error, pid;
 108
 109         pid = randompid;
 110         error = sysctl_handle_int(oidp, &pid, 0, req);
 111         if (error || !req->newptr)
 112                 return (error);
 113         if (pid < 0 || pid > PID_MAX - 100)     /* out of range */
 114                 pid = PID_MAX - 100;
 115         else if (pid < 2)                       /* NOP */
 116                 pid = 0;
 117         else if (pid < 100)                     /* Make it reasonable */
 118                 pid = 100;
 119         randompid = pid;
 120         return (error);
 121 }
 122
 123 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, randompid, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 124             0, 0, sysctl_kern_randompid, "I", "Random PID modulus");
 125
 126 /*
 127  * Initialize global process hashing structures.
 128  *
 129  * Called from the low level boot code only.
 130  */
 131 void
 132 procinit(void)
 133 {
 134         LIST_INIT(&allproc);
 135         LIST_INIT(&zombproc);
 136         lwkt_init();
 137         pidhashtbl = hashinit(maxproc / 4, M_PROC, &pidhash);
 138         pgrphashtbl = hashinit(maxproc / 4, M_PROC, &pgrphash);
 139         uihashinit();
 140 }
 141
 142 /*
 143  * Process hold/release support functions.  These functions must be MPSAFE.
 144  * Called via the PHOLD(), PRELE(), and PSTALL() macros.
 145  *
 146  * p->p_lock is a simple hold count with a waiting interlock.  No wakeup()
 147  * is issued unless someone is actually waiting for the process.
 148  *
 149  * Most holds are short-term, allowing a process scan or other similar
 150  * operation to access a proc structure without it getting ripped out from
 151  * under us.  procfs and process-list sysctl ops also use the hold function
 152  * interlocked with various p_flags to keep the vmspace intact when reading
 153  * or writing a user process's address space.
 154  *
 155  * There are two situations where a hold count can be longer.  Exiting lwps
 156  * hold the process until the lwp is reaped, and the parent will hold the
 157  * child during vfork()/exec() sequences while the child is marked P_PPWAIT.
 158  *
 159  * The kernel waits for the hold count to drop to 0 (or 1 in some cases) at
 160  * various critical points in the fork/exec and exit paths before proceeding.
 161  */
 162 #define PLOCK_WAITING   0x40000000
 163 #define PLOCK_MASK      0x3FFFFFFF
 164
 165 void
 166 pstall(struct proc *p, const char *wmesg, int count)
 167 {
 168         int o;
 169         int n;
 170
 171         for (;;) {
 172                 o = p->p_lock;
 173                 cpu_ccfence();
 174                 if ((o & PLOCK_MASK) <= count)
 175                         break;
 176                 n = o | PLOCK_WAITING;
 177                 tsleep_interlock(&p->p_lock, 0);
 178                 if (atomic_cmpset_int(&p->p_lock, o, n)) {
 179                         tsleep(&p->p_lock, PINTERLOCKED, wmesg, 0);
 180                 }
 181         }
 182 }
 183
 184 void
 185 phold(struct proc *p)
 186 {
 187         int o;
 188         int n;
 189
 190         for (;;) {
 191                 o = p->p_lock;
 192                 cpu_ccfence();
 193                 n = o + 1;
 194                 if (atomic_cmpset_int(&p->p_lock, o, n))
 195                         break;
 196         }
 197 }
 198
 199 void
 200 prele(struct proc *p)
 201 {
 202         int o;
 203         int n;
 204
 205         /*
 206          * Fast path
 207          */
 208         if (atomic_cmpset_int(&p->p_lock, 1, 0))
 209                 return;
 210
 211         /*
 212          * Slow path
 213          */
 214         for (;;) {
 215                 o = p->p_lock;
 216                 KKASSERT((o & PLOCK_MASK) > 0);
 217                 cpu_ccfence();
 218                 n = (o - 1) & ~PLOCK_WAITING;
 219                 if (atomic_cmpset_int(&p->p_lock, o, n)) {
 220                         if (o & PLOCK_WAITING)
 221                                 wakeup(&p->p_lock);
 222                         break;
 223                 }
 224         }
 225 }
 226
 227 /*
 228  * Is p an inferior of the current process?
 229  *
 230  * No requirements.
 231  * The caller must hold proc_token if the caller wishes a stable result.
 232  */
 233 int
 234 inferior(struct proc *p)
 235 {
 236         lwkt_gettoken(&proc_token);
 237         while (p != curproc) {
 238                 if (p->p_pid == 0) {
 239                         lwkt_reltoken(&proc_token);
 240                         return (0);
 241                 }
 242                 p = p->p_pptr;
 243         }
 244         lwkt_reltoken(&proc_token);
 245         return (1);
 246 }
 247
 248 /*
 249  * Locate a process by number.  The returned process will be referenced and
 250  * must be released with PRELE().
 251  *
 252  * No requirements.
 253  */
 254 struct proc *
 255 pfind(pid_t pid)
 256 {
 257         struct proc *p;
 258
 259         lwkt_gettoken(&proc_token);
 260         LIST_FOREACH(p, PIDHASH(pid), p_hash) {
 261                 if (p->p_pid == pid) {
 262                         PHOLD(p);
 263                         lwkt_reltoken(&proc_token);
 264                         return (p);
 265                 }
 266         }
 267         lwkt_reltoken(&proc_token);
 268         return (NULL);
 269 }
 270
 271 /*
 272  * Locate a process by number.  The returned process is NOT referenced.
 273  * The caller should hold proc_token if the caller wishes a stable result.
 274  *
 275  * No requirements.
 276  */
 277 struct proc *
 278 pfindn(pid_t pid)
 279 {
 280         struct proc *p;
 281
 282         lwkt_gettoken(&proc_token);
 283         LIST_FOREACH(p, PIDHASH(pid), p_hash) {
 284                 if (p->p_pid == pid) {
 285                         lwkt_reltoken(&proc_token);
 286                         return (p);
 287                 }
 288         }
 289         lwkt_reltoken(&proc_token);
 290         return (NULL);
 291 }
 292
 293 void
 294 pgref(struct pgrp *pgrp)
 295 {
 296         refcount_acquire(&pgrp->pg_refs);
 297 }
 298
 299 void
 300 pgrel(struct pgrp *pgrp)
 301 {
 302         if (refcount_release(&pgrp->pg_refs))
 303                 pgdelete(pgrp);
 304 }
 305
 306 /*
 307  * Locate a process group by number.  The returned process group will be
 308  * referenced w/pgref() and must be released with pgrel() (or assigned
 309  * somewhere if you wish to keep the reference).
 310  *
 311  * No requirements.
 312  */
 313 struct pgrp *
 314 pgfind(pid_t pgid)
 315 {
 316         struct pgrp *pgrp;
 317
 318         lwkt_gettoken(&proc_token);
 319         LIST_FOREACH(pgrp, PGRPHASH(pgid), pg_hash) {
 320                 if (pgrp->pg_id == pgid) {
 321                         refcount_acquire(&pgrp->pg_refs);
 322                         lwkt_reltoken(&proc_token);
 323                         return (pgrp);
 324                 }
 325         }
 326         lwkt_reltoken(&proc_token);
 327         return (NULL);
 328 }
 329
 330 /*
 331  * Move p to a new or existing process group (and session)
 332  *
 333  * No requirements.
 334  */
 335 int
 336 enterpgrp(struct proc *p, pid_t pgid, int mksess)
 337 {
 338         struct pgrp *pgrp;
 339         struct pgrp *opgrp;
 340         int error;
 341
 342         pgrp = pgfind(pgid);
 343
 344         KASSERT(pgrp == NULL || !mksess,
 345                 ("enterpgrp: setsid into non-empty pgrp"));
 346         KASSERT(!SESS_LEADER(p),
 347                 ("enterpgrp: session leader attempted setpgrp"));
 348
 349         if (pgrp == NULL) {
 350                 pid_t savepid = p->p_pid;
 351                 struct proc *np;
 352                 /*
 353                  * new process group
 354                  */
 355                 KASSERT(p->p_pid == pgid,
 356                         ("enterpgrp: new pgrp and pid != pgid"));
 357                 if ((np = pfindn(savepid)) == NULL || np != p) {
 358                         error = ESRCH;
 359                         goto fatal;
 360                 }
 361                 pgrp = kmalloc(sizeof(struct pgrp), M_PGRP, M_WAITOK);
 362                 if (mksess) {
 363                         struct session *sess;
 364
 365                         /*
 366                          * new session
 367                          */
 368                         sess = kmalloc(sizeof(struct session), M_SESSION,
 369                                        M_WAITOK);
 370                         sess->s_leader = p;
 371                         sess->s_sid = p->p_pid;
 372                         sess->s_count = 1;
 373                         sess->s_ttyvp = NULL;
 374                         sess->s_ttyp = NULL;
 375                         bcopy(p->p_session->s_login, sess->s_login,
 376                               sizeof(sess->s_login));
 377                         pgrp->pg_session = sess;
 378                         KASSERT(p == curproc,
 379                                 ("enterpgrp: mksession and p != curproc"));
 380                         lwkt_gettoken(&p->p_token);
 381                         p->p_flags &= ~P_CONTROLT;
 382                         lwkt_reltoken(&p->p_token);
 383                 } else {
 384                         pgrp->pg_session = p->p_session;
 385                         sess_hold(pgrp->pg_session);
 386                 }
 387                 pgrp->pg_id = pgid;
 388                 LIST_INIT(&pgrp->pg_members);
 389                 LIST_INSERT_HEAD(PGRPHASH(pgid), pgrp, pg_hash);
 390                 pgrp->pg_jobc = 0;
 391                 SLIST_INIT(&pgrp->pg_sigiolst);
 392                 lwkt_token_init(&pgrp->pg_token, "pgrp_token");
 393                 refcount_init(&pgrp->pg_refs, 1);
 394                 lockinit(&pgrp->pg_lock, "pgwt", 0, 0);
 395         } else if (pgrp == p->p_pgrp) {
 396                 pgrel(pgrp);
 397                 goto done;
 398         } /* else pgfind() referenced the pgrp */
 399
 400         /*
 401          * Adjust eligibility of affected pgrps to participate in job control.
 402          * Increment eligibility counts before decrementing, otherwise we
 403          * could reach 0 spuriously during the first call.
 404          */
 405         lwkt_gettoken(&pgrp->pg_token);
 406         lwkt_gettoken(&p->p_token);
 407         fixjobc(p, pgrp, 1);
 408         fixjobc(p, p->p_pgrp, 0);
 409         while ((opgrp = p->p_pgrp) != NULL) {
 410                 opgrp = p->p_pgrp;
 411                 lwkt_gettoken(&opgrp->pg_token);
 412                 LIST_REMOVE(p, p_pglist);
 413                 p->p_pgrp = NULL;
 414                 lwkt_reltoken(&opgrp->pg_token);
 415                 pgrel(opgrp);
 416         }
 417         p->p_pgrp = pgrp;
 418         LIST_INSERT_HEAD(&pgrp->pg_members, p, p_pglist);
 419         lwkt_reltoken(&p->p_token);
 420         lwkt_reltoken(&pgrp->pg_token);
 421 done:
 422         error = 0;
 423 fatal:
 424         return (error);
 425 }
 426
 427 /*
 428  * Remove process from process group
 429  *
 430  * No requirements.
 431  */
 432 int
 433 leavepgrp(struct proc *p)
 434 {
 435         struct pgrp *pg = p->p_pgrp;
 436
 437         lwkt_gettoken(&p->p_token);
 438         pg = p->p_pgrp;
 439         if (pg) {
 440                 pgref(pg);
 441                 lwkt_gettoken(&pg->pg_token);
 442                 if (p->p_pgrp == pg) {
 443                         p->p_pgrp = NULL;
 444                         LIST_REMOVE(p, p_pglist);
 445                         pgrel(pg);
 446                 }
 447                 lwkt_reltoken(&pg->pg_token);
 448                 lwkt_reltoken(&p->p_token);     /* avoid chaining on rel */
 449                 pgrel(pg);
 450         } else {
 451                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
 452         }
 453         return (0);
 454 }
 455
 456 /*
 457  * Delete a process group.  Must be called only after the last ref has been
 458  * released.
 459  */
 460 static void
 461 pgdelete(struct pgrp *pgrp)
 462 {
 463         /*
 464          * Reset any sigio structures pointing to us as a result of
 465          * F_SETOWN with our pgid.
 466          */
 467         funsetownlst(&pgrp->pg_sigiolst);
 468
 469         if (pgrp->pg_session->s_ttyp != NULL &&
 470             pgrp->pg_session->s_ttyp->t_pgrp == pgrp)
 471                 pgrp->pg_session->s_ttyp->t_pgrp = NULL;
 472         LIST_REMOVE(pgrp, pg_hash);
 473         sess_rele(pgrp->pg_session);
 474         kfree(pgrp, M_PGRP);
 475 }
 476
 477 /*
 478  * Adjust the ref count on a session structure.  When the ref count falls to
 479  * zero the tty is disassociated from the session and the session structure
 480  * is freed.  Note that tty assocation is not itself ref-counted.
 481  *
 482  * No requirements.
 483  */
 484 void
 485 sess_hold(struct session *sp)
 486 {
 487         lwkt_gettoken(&tty_token);
 488         ++sp->s_count;
 489         lwkt_reltoken(&tty_token);
 490 }
 491
 492 /*
 493  * No requirements.
 494  */
 495 void
 496 sess_rele(struct session *sp)
 497 {
 498         struct tty *tp;
 499
 500         KKASSERT(sp->s_count > 0);
 501         lwkt_gettoken(&tty_token);
 502         if (--sp->s_count == 0) {
 503                 if (sp->s_ttyp && sp->s_ttyp->t_session) {
 504 #ifdef TTY_DO_FULL_CLOSE
 505                         /* FULL CLOSE, see ttyclearsession() */
 506                         KKASSERT(sp->s_ttyp->t_session == sp);
 507                         sp->s_ttyp->t_session = NULL;
 508 #else
 509                         /* HALF CLOSE, see ttyclearsession() */
 510                         if (sp->s_ttyp->t_session == sp)
 511                                 sp->s_ttyp->t_session = NULL;
 512 #endif
 513                 }
 514                 if ((tp = sp->s_ttyp) != NULL) {
 515                         sp->s_ttyp = NULL;
 516                         ttyunhold(tp);
 517                 }
 518                 kfree(sp, M_SESSION);
 519         }
 520         lwkt_reltoken(&tty_token);
 521 }
 522
 523 /*
 524  * Adjust pgrp jobc counters when specified process changes process group.
 525  * We count the number of processes in each process group that "qualify"
 526  * the group for terminal job control (those with a parent in a different
 527  * process group of the same session).  If that count reaches zero, the
 528  * process group becomes orphaned.  Check both the specified process'
 529  * process group and that of its children.
 530  * entering == 0 => p is leaving specified group.
 531  * entering == 1 => p is entering specified group.
 532  *
 533  * No requirements.
 534  */
 535 void
 536 fixjobc(struct proc *p, struct pgrp *pgrp, int entering)
 537 {
 538         struct pgrp *hispgrp;
 539         struct session *mysession;
 540         struct proc *np;
 541
 542         /*
 543          * Check p's parent to see whether p qualifies its own process
 544          * group; if so, adjust count for p's process group.
 545          */
 546         lwkt_gettoken(&p->p_token);     /* p_children scan */
 547         lwkt_gettoken(&pgrp->pg_token);
 548
 549         mysession = pgrp->pg_session;
 550         if ((hispgrp = p->p_pptr->p_pgrp) != pgrp &&
 551             hispgrp->pg_session == mysession) {
 552                 if (entering)
 553                         pgrp->pg_jobc++;
 554                 else if (--pgrp->pg_jobc == 0)
 555                         orphanpg(pgrp);
 556         }
 557
 558         /*
 559          * Check this process' children to see whether they qualify
 560          * their process groups; if so, adjust counts for children's
 561          * process groups.
 562          */
 563         LIST_FOREACH(np, &p->p_children, p_sibling) {
 564                 PHOLD(np);
 565                 lwkt_gettoken(&np->p_token);
 566                 if ((hispgrp = np->p_pgrp) != pgrp &&
 567                     hispgrp->pg_session == mysession &&
 568                     np->p_stat != SZOMB) {
 569                         pgref(hispgrp);
 570                         lwkt_gettoken(&hispgrp->pg_token);
 571                         if (entering)
 572                                 hispgrp->pg_jobc++;
 573                         else if (--hispgrp->pg_jobc == 0)
 574                                 orphanpg(hispgrp);
 575                         lwkt_reltoken(&hispgrp->pg_token);
 576                         pgrel(hispgrp);
 577                 }
 578                 lwkt_reltoken(&np->p_token);
 579                 PRELE(np);
 580         }
 581         KKASSERT(pgrp->pg_refs > 0);
 582         lwkt_reltoken(&pgrp->pg_token);
 583         lwkt_reltoken(&p->p_token);
 584 }
 585
 586 /*
 587  * A process group has become orphaned;
 588  * if there are any stopped processes in the group,
 589  * hang-up all process in that group.
 590  *
 591  * The caller must hold pg_token.
 592  */
 593 static void
 594 orphanpg(struct pgrp *pg)
 595 {
 596         struct proc *p;
 597
 598         LIST_FOREACH(p, &pg->pg_members, p_pglist) {
 599                 if (p->p_stat == SSTOP) {
 600                         LIST_FOREACH(p, &pg->pg_members, p_pglist) {
 601                                 ksignal(p, SIGHUP);
 602                                 ksignal(p, SIGCONT);
 603                         }
 604                         return;
 605                 }
 606         }
 607 }
 608
 609 /*
 610  * Add a new process to the allproc list and the PID hash.  This
 611  * also assigns a pid to the new process.
 612  *
 613  * No requirements.
 614  */
 615 void
 616 proc_add_allproc(struct proc *p)
 617 {
 618         int random_offset;
 619
 620         if ((random_offset = randompid) != 0) {
 621                 get_mplock();
 622                 random_offset = karc4random() % random_offset;
 623                 rel_mplock();
 624         }
 625
 626         lwkt_gettoken(&proc_token);
 627         p->p_pid = proc_getnewpid_locked(random_offset);
 628         LIST_INSERT_HEAD(&allproc, p, p_list);
 629         LIST_INSERT_HEAD(PIDHASH(p->p_pid), p, p_hash);
 630         lwkt_reltoken(&proc_token);
 631 }
 632
 633 /*
 634  * Calculate a new process pid.  This function is integrated into
 635  * proc_add_allproc() to guarentee that the new pid is not reused before
 636  * the new process can be added to the allproc list.
 637  *
 638  * The caller must hold proc_token.
 639  */
 640 static
 641 pid_t
 642 proc_getnewpid_locked(int random_offset)
 643 {
 644         static pid_t nextpid;
 645         static pid_t pidchecked;
 646         struct proc *p;
 647
 648         /*
 649          * Find an unused process ID.  We remember a range of unused IDs
 650          * ready to use (from nextpid+1 through pidchecked-1).
 651          */
 652         nextpid = nextpid + 1 + random_offset;
 653 retry:
 654         /*
 655          * If the process ID prototype has wrapped around,
 656          * restart somewhat above 0, as the low-numbered procs
 657          * tend to include daemons that don't exit.
 658          */
 659         if (nextpid >= PID_MAX) {
 660                 nextpid = nextpid % PID_MAX;
 661                 if (nextpid < 100)
 662                         nextpid += 100;
 663                 pidchecked = 0;
 664         }
 665         if (nextpid >= pidchecked) {
 666                 int doingzomb = 0;
 667
 668                 pidchecked = PID_MAX;
 669
 670                 /*
 671                  * Scan the active and zombie procs to check whether this pid
 672                  * is in use.  Remember the lowest pid that's greater
 673                  * than nextpid, so we can avoid checking for a while.
 674                  *
 675                  * NOTE: Processes in the midst of being forked may not
 676                  *       yet have p_pgrp and p_pgrp->pg_session set up
 677                  *       yet, so we have to check for NULL.
 678                  *
 679                  *       Processes being torn down should be interlocked
 680                  *       with proc_token prior to the clearing of their
 681                  *       p_pgrp.
 682                  */
 683                 p = LIST_FIRST(&allproc);
 684 again:
 685                 for (; p != NULL; p = LIST_NEXT(p, p_list)) {
 686                         while (p->p_pid == nextpid ||
 687                             (p->p_pgrp && p->p_pgrp->pg_id == nextpid) ||
 688                             (p->p_pgrp && p->p_session &&
 689                              p->p_session->s_sid == nextpid)) {
 690                                 nextpid++;
 691                                 if (nextpid >= pidchecked)
 692                                         goto retry;
 693                         }
 694                         if (p->p_pid > nextpid && pidchecked > p->p_pid)
 695                                 pidchecked = p->p_pid;
 696                         if (p->p_pgrp &&
 697                             p->p_pgrp->pg_id > nextpid &&
 698                             pidchecked > p->p_pgrp->pg_id) {
 699                                 pidchecked = p->p_pgrp->pg_id;
 700                         }
 701                         if (p->p_pgrp && p->p_session &&
 702                             p->p_session->s_sid > nextpid &&
 703                             pidchecked > p->p_session->s_sid) {
 704                                 pidchecked = p->p_session->s_sid;
 705                         }
 706                 }
 707                 if (!doingzomb) {
 708                         doingzomb = 1;
 709                         p = LIST_FIRST(&zombproc);
 710                         goto again;
 711                 }
 712         }
 713         return(nextpid);
 714 }
 715
 716 /*
 717  * Called from exit1 to remove a process from the allproc
 718  * list and move it to the zombie list.
 719  *
 720  * Caller must hold p->p_token.  We are required to wait until p_lock
 721  * becomes zero before we can manipulate the list, allowing allproc
 722  * scans to guarantee consistency during a list scan.
 723  */
 724 void
 725 proc_move_allproc_zombie(struct proc *p)
 726 {
 727         lwkt_gettoken(&proc_token);
 728         PSTALL(p, "reap1", 0);
 729         LIST_REMOVE(p, p_list);
 730         LIST_INSERT_HEAD(&zombproc, p, p_list);
 731         LIST_REMOVE(p, p_hash);
 732         p->p_stat = SZOMB;
 733         lwkt_reltoken(&proc_token);
 734         dsched_exit_proc(p);
 735 }
 736
 737 /*
 738  * This routine is called from kern_wait() and will remove the process
 739  * from the zombie list and the sibling list.  This routine will block
 740  * if someone has a lock on the proces (p_lock).
 741  *
 742  * Caller must hold p->p_token.  We are required to wait until p_lock
 743  * becomes zero before we can manipulate the list, allowing allproc
 744  * scans to guarantee consistency during a list scan.
 745  */
 746 void
 747 proc_remove_zombie(struct proc *p)
 748 {
 749         lwkt_gettoken(&proc_token);
 750         PSTALL(p, "reap2", 0);
 751         LIST_REMOVE(p, p_list); /* off zombproc */
 752         LIST_REMOVE(p, p_sibling);
 753         lwkt_reltoken(&proc_token);
 754 }
 755
 756 /*
 757  * Scan all processes on the allproc list.  The process is automatically
 758  * held for the callback.  A return value of -1 terminates the loop.
 759  *
 760  * The callback is made with the process held and proc_token held.
 761  *
 762  * We limit the scan to the number of processes as-of the start of
 763  * the scan so as not to get caught up in an endless loop if new processes
 764  * are created more quickly than we can scan the old ones.  Add a little
 765  * slop to try to catch edge cases since nprocs can race.
 766  *
 767  * No requirements.
 768  */
 769 void
 770 allproc_scan(int (*callback)(struct proc *, void *), void *data)
 771 {
 772         struct proc *p;
 773         int r;
 774         int limit = nprocs + ncpus;
 775
 776         /*
 777          * proc_token protects the allproc list and PHOLD() prevents the
 778          * process from being removed from the allproc list or the zombproc
 779          * list.
 780          */
 781         lwkt_gettoken(&proc_token);
 782         LIST_FOREACH(p, &allproc, p_list) {
 783                 PHOLD(p);
 784                 r = callback(p, data);
 785                 PRELE(p);
 786                 if (r < 0)
 787                         break;
 788                 if (--limit < 0)
 789                         break;
 790         }
 791         lwkt_reltoken(&proc_token);
 792 }
 793
 794 /*
 795  * Scan all lwps of processes on the allproc list.  The lwp is automatically
 796  * held for the callback.  A return value of -1 terminates the loop.
 797  *
 798  * The callback is made with the proces and lwp both held, and proc_token held.
 799  *
 800  * No requirements.
 801  */
 802 void
 803 alllwp_scan(int (*callback)(struct lwp *, void *), void *data)
 804 {
 805         struct proc *p;
 806         struct lwp *lp;
 807         int r = 0;
 808
 809         /*
 810          * proc_token protects the allproc list and PHOLD() prevents the
 811          * process from being removed from the allproc list or the zombproc
 812          * list.
 813          */
 814         lwkt_gettoken(&proc_token);
 815         LIST_FOREACH(p, &allproc, p_list) {
 816                 PHOLD(p);
 817                 FOREACH_LWP_IN_PROC(lp, p) {
 818                         LWPHOLD(lp);
 819                         r = callback(lp, data);
 820                         LWPRELE(lp);
 821                 }
 822                 PRELE(p);
 823                 if (r < 0)
 824                         break;
 825         }
 826         lwkt_reltoken(&proc_token);
 827 }
 828
 829 /*
 830  * Scan all processes on the zombproc list.  The process is automatically
 831  * held for the callback.  A return value of -1 terminates the loop.
 832  *
 833  * No requirements.
 834  * The callback is made with the proces held and proc_token held.
 835  */
 836 void
 837 zombproc_scan(int (*callback)(struct proc *, void *), void *data)
 838 {
 839         struct proc *p;
 840         int r;
 841
 842         lwkt_gettoken(&proc_token);
 843         LIST_FOREACH(p, &zombproc, p_list) {
 844                 PHOLD(p);
 845                 r = callback(p, data);
 846                 PRELE(p);
 847                 if (r < 0)
 848                         break;
 849         }
 850         lwkt_reltoken(&proc_token);
 851 }
 852
 853 #include "opt_ddb.h"
 854 #ifdef DDB
 855 #include <ddb/ddb.h>
 856
 857 /*
 858  * Debugging only
 859  */
 860 DB_SHOW_COMMAND(pgrpdump, pgrpdump)
 861 {
 862         struct pgrp *pgrp;
 863         struct proc *p;
 864         int i;
 865
 866         for (i = 0; i <= pgrphash; i++) {
 867                 if (!LIST_EMPTY(&pgrphashtbl[i])) {
 868                         kprintf("\tindx %d\n", i);
 869                         LIST_FOREACH(pgrp, &pgrphashtbl[i], pg_hash) {
 870                                 kprintf(
 871                         "\tpgrp %p, pgid %ld, sess %p, sesscnt %d, mem %p\n",
 872                                     (void *)pgrp, (long)pgrp->pg_id,
 873                                     (void *)pgrp->pg_session,
 874                                     pgrp->pg_session->s_count,
 875                                     (void *)LIST_FIRST(&pgrp->pg_members));
 876                                 LIST_FOREACH(p, &pgrp->pg_members, p_pglist) {
 877                                         kprintf("\t\tpid %ld addr %p pgrp %p\n",
 878                                             (long)p->p_pid, (void *)p,
 879                                             (void *)p->p_pgrp);
 880                                 }
 881                         }
 882                 }
 883         }
 884 }
 885 #endif /* DDB */
 886
 887 /*
 888  * Locate a process on the zombie list.  Return a process or NULL.
 889  * The returned process will be referenced and the caller must release
 890  * it with PRELE().
 891  *
 892  * No other requirements.
 893  */
 894 struct proc *
 895 zpfind(pid_t pid)
 896 {
 897         struct proc *p;
 898
 899         lwkt_gettoken(&proc_token);
 900         LIST_FOREACH(p, &zombproc, p_list) {
 901                 if (p->p_pid == pid) {
 902                         PHOLD(p);
 903                         lwkt_reltoken(&proc_token);
 904                         return (p);
 905                 }
 906         }
 907         lwkt_reltoken(&proc_token);
 908         return (NULL);
 909 }
 910
 911 /*
 912  * The caller must hold proc_token.
 913  */
 914 static int
 915 sysctl_out_proc(struct proc *p, struct sysctl_req *req, int flags)
 916 {
 917         struct kinfo_proc ki;
 918         struct lwp *lp;
 919         int skp = 0, had_output = 0;
 920         int error;
 921
 922         bzero(&ki, sizeof(ki));
 923         lwkt_gettoken(&p->p_token);
 924         fill_kinfo_proc(p, &ki);
 925         if ((flags & KERN_PROC_FLAG_LWP) == 0)
 926                 skp = 1;
 927         error = 0;
 928         FOREACH_LWP_IN_PROC(lp, p) {
 929                 LWPHOLD(lp);
 930                 fill_kinfo_lwp(lp, &ki.kp_lwp);
 931                 had_output = 1;
 932                 error = SYSCTL_OUT(req, &ki, sizeof(ki));
 933                 LWPRELE(lp);
 934                 if (error)
 935                         break;
 936                 if (skp)
 937                         break;
 938         }
 939         lwkt_reltoken(&p->p_token);
 940         /* We need to output at least the proc, even if there is no lwp. */
 941         if (had_output == 0) {
 942                 error = SYSCTL_OUT(req, &ki, sizeof(ki));
 943         }
 944         return (error);
 945 }
 946
 947 /*
 948  * The caller must hold proc_token.
 949  */
 950 static int
 951 sysctl_out_proc_kthread(struct thread *td, struct sysctl_req *req, int flags)
 952 {
 953         struct kinfo_proc ki;
 954         int error;
 955
 956         fill_kinfo_proc_kthread(td, &ki);
 957         error = SYSCTL_OUT(req, &ki, sizeof(ki));
 958         if (error)
 959                 return error;
 960         return(0);
 961 }
 962
 963 /*
 964  * No requirements.
 965  */
 966 static int
 967 sysctl_kern_proc(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 968 {
 969         int *name = (int*) arg1;
 970         int oid = oidp->oid_number;
 971         u_int namelen = arg2;
 972         struct proc *p;
 973         struct proclist *plist;
 974         struct thread *td;
 975         struct thread *marker;
 976         int doingzomb, flags = 0;
 977         int error = 0;
 978         int n;
 979         int origcpu;
 980         struct ucred *cr1 = curproc->p_ucred;
 981
 982         flags = oid & KERN_PROC_FLAGMASK;
 983         oid &= ~KERN_PROC_FLAGMASK;
 984
 985         if ((oid == KERN_PROC_ALL && namelen != 0) ||
 986             (oid != KERN_PROC_ALL && namelen != 1)) {
 987                 return (EINVAL);
 988         }
 989
 990         /*
 991          * proc_token protects the allproc list and PHOLD() prevents the
 992          * process from being removed from the allproc list or the zombproc
 993          * list.
 994          */
 995         lwkt_gettoken(&proc_token);
 996         if (oid == KERN_PROC_PID) {
 997                 p = pfindn((pid_t)name[0]);
 998                 if (p == NULL)
 999                         goto post_threads;
1000                 if (!PRISON_CHECK(cr1, p->p_ucred))
1001                         goto post_threads;
1002                 PHOLD(p);
1003                 error = sysctl_out_proc(p, req, flags);
1004                 PRELE(p);
1005                 goto post_threads;
1006         }
1007
1008         if (!req->oldptr) {
1009                 /* overestimate by 5 procs */
1010                 error = SYSCTL_OUT(req, 0, sizeof (struct kinfo_proc) * 5);
1011                 if (error)
1012                         goto post_threads;
1013         }
1014         for (doingzomb = 0; doingzomb <= 1; doingzomb++) {
1015                 if (doingzomb)
1016                         plist = &zombproc;
1017                 else
1018                         plist = &allproc;
1019                 LIST_FOREACH(p, plist, p_list) {
1020                         /*
1021                          * Show a user only their processes.
1022                          */
1023                         if ((!ps_showallprocs) && p_trespass(cr1, p->p_ucred))
1024                                 continue;
1025                         /*
1026                          * Skip embryonic processes.
1027                          */
1028                         if (p->p_stat == SIDL)
1029                                 continue;
1030                         /*
1031                          * TODO - make more efficient (see notes below).
1032                          * do by session.
1033                          */
1034                         switch (oid) {
1035                         case KERN_PROC_PGRP:
1036                                 /* could do this by traversing pgrp */
1037                                 if (p->p_pgrp == NULL ||
1038                                     p->p_pgrp->pg_id != (pid_t)name[0])
1039                                         continue;
1040                                 break;
1041
1042                         case KERN_PROC_TTY:
1043                                 if ((p->p_flags & P_CONTROLT) == 0 ||
1044                                     p->p_session == NULL ||
1045                                     p->p_session->s_ttyp == NULL ||
1046                                     dev2udev(p->p_session->s_ttyp->t_dev) !=
1047                                         (udev_t)name[0])
1048                                         continue;
1049                                 break;
1050
1051                         case KERN_PROC_UID:
1052                                 if (p->p_ucred == NULL ||
1053                                     p->p_ucred->cr_uid != (uid_t)name[0])
1054                                         continue;
1055                                 break;
1056
1057                         case KERN_PROC_RUID:
1058                                 if (p->p_ucred == NULL ||
1059                                     p->p_ucred->cr_ruid != (uid_t)name[0])
1060                                         continue;
1061                                 break;
1062                         }
1063
1064                         if (!PRISON_CHECK(cr1, p->p_ucred))
1065                                 continue;
1066                         PHOLD(p);
1067                         error = sysctl_out_proc(p, req, flags);
1068                         PRELE(p);
1069                         if (error)
1070                                 goto post_threads;
1071                 }
1072         }
1073
1074         /*
1075          * Iterate over all active cpus and scan their thread list.  Start
1076          * with the next logical cpu and end with our original cpu.  We
1077          * migrate our own thread to each target cpu in order to safely scan
1078          * its thread list.  In the last loop we migrate back to our original
1079          * cpu.
1080          */
1081         origcpu = mycpu->gd_cpuid;
1082         if (!ps_showallthreads || jailed(cr1))
1083                 goto post_threads;
1084
1085         marker = kmalloc(sizeof(struct thread), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1086         marker->td_flags = TDF_MARKER;
1087         error = 0;
1088
1089         for (n = 1; n <= ncpus; ++n) {
1090                 globaldata_t rgd;
1091                 int nid;
1092
1093                 nid = (origcpu + n) % ncpus;
1094                 if ((smp_active_mask & CPUMASK(nid)) == 0)
1095                         continue;
1096                 rgd = globaldata_find(nid);
1097                 lwkt_setcpu_self(rgd);
1098
1099                 crit_enter();
1100                 TAILQ_INSERT_TAIL(&rgd->gd_tdallq, marker, td_allq);
1101
1102                 while ((td = TAILQ_PREV(marker, lwkt_queue, td_allq)) != NULL) {
1103                         TAILQ_REMOVE(&rgd->gd_tdallq, marker, td_allq);
1104                         TAILQ_INSERT_BEFORE(td, marker, td_allq);
1105                         if (td->td_flags & TDF_MARKER)
1106                                 continue;
1107                         if (td->td_proc)
1108                                 continue;
1109
1110                         lwkt_hold(td);
1111                         crit_exit();
1112
1113                         switch (oid) {
1114                         case KERN_PROC_PGRP:
1115                         case KERN_PROC_TTY:
1116                         case KERN_PROC_UID:
1117                         case KERN_PROC_RUID:
1118                                 break;
1119                         default:
1120                                 error = sysctl_out_proc_kthread(td, req,
1121                                                                 doingzomb);
1122                                 break;
1123                         }
1124                         lwkt_rele(td);
1125                         crit_enter();
1126                         if (error)
1127                                 break;
1128                 }
1129                 TAILQ_REMOVE(&rgd->gd_tdallq, marker, td_allq);
1130                 crit_exit();
1131
1132                 if (error)
1133                         break;
1134         }
1135         kfree(marker, M_TEMP);
1136
1137 post_threads:
1138         lwkt_reltoken(&proc_token);
1139         return (error);
1140 }
1141
1142 /*
1143  * This sysctl allows a process to retrieve the argument list or process
1144  * title for another process without groping around in the address space
1145  * of the other process.  It also allow a process to set its own "process
1146  * title to a string of its own choice.
1147  *
1148  * No requirements.
1149  */
1150 static int
1151 sysctl_kern_proc_args(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1152 {
1153         int *name = (int*) arg1;
1154         u_int namelen = arg2;
1155         struct proc *p;
1156         struct pargs *opa;
1157         struct pargs *pa;
1158         int error = 0;
1159         struct ucred *cr1 = curproc->p_ucred;
1160
1161         if (namelen != 1)
1162                 return (EINVAL);
1163
1164         p = pfind((pid_t)name[0]);
1165         if (p == NULL)
1166                 goto done;
1167         lwkt_gettoken(&p->p_token);
1168
1169         if ((!ps_argsopen) && p_trespass(cr1, p->p_ucred))
1170                 goto done;
1171
1172         if (req->newptr && curproc != p) {
1173                 error = EPERM;
1174                 goto done;
1175         }
1176         if (req->oldptr && (pa = p->p_args) != NULL) {
1177                 refcount_acquire(&pa->ar_ref);
1178                 error = SYSCTL_OUT(req, pa->ar_args, pa->ar_length);
1179                 if (refcount_release(&pa->ar_ref))
1180                         kfree(pa, M_PARGS);
1181         }
1182         if (req->newptr == NULL)
1183                 goto done;
1184
1185         if (req->newlen + sizeof(struct pargs) > ps_arg_cache_limit) {
1186                 goto done;
1187         }
1188
1189         pa = kmalloc(sizeof(struct pargs) + req->newlen, M_PARGS, M_WAITOK);
1190         refcount_init(&pa->ar_ref, 1);
1191         pa->ar_length = req->newlen;
1192         error = SYSCTL_IN(req, pa->ar_args, req->newlen);
1193         if (error) {
1194                 kfree(pa, M_PARGS);
1195                 goto done;
1196         }
1197
1198
1199         /*
1200          * Replace p_args with the new pa.  p_args may have previously
1201          * been NULL.
1202          */
1203         opa = p->p_args;
1204         p->p_args = pa;
1205
1206         if (opa) {
1207                 KKASSERT(opa->ar_ref > 0);
1208                 if (refcount_release(&opa->ar_ref)) {
1209                         kfree(opa, M_PARGS);
1210                         /* opa = NULL; */
1211                 }
1212         }
1213 done:
1214         if (p) {
1215                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
1216                 PRELE(p);
1217         }
1218         return (error);
1219 }
1220
1221 static int
1222 sysctl_kern_proc_cwd(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1223 {
1224         int *name = (int*) arg1;
1225         u_int namelen = arg2;
1226         struct proc *p;
1227         int error = 0;
1228         char *fullpath, *freepath;
1229         struct ucred *cr1 = curproc->p_ucred;
1230
1231         if (namelen != 1)
1232                 return (EINVAL);
1233
1234         p = pfind((pid_t)name[0]);
1235         if (p == NULL)
1236                 goto done;
1237         lwkt_gettoken(&p->p_token);
1238
1239         /*
1240          * If we are not allowed to see other args, we certainly shouldn't
1241          * get the cwd either. Also check the usual trespassing.
1242          */
1243         if ((!ps_argsopen) && p_trespass(cr1, p->p_ucred))
1244                 goto done;
1245
1246         if (req->oldptr && p->p_fd != NULL && p->p_fd->fd_ncdir.ncp) {
1247                 struct nchandle nch;
1248
1249                 cache_copy(&p->p_fd->fd_ncdir, &nch);
1250                 error = cache_fullpath(p, &nch, &fullpath, &freepath, 0);
1251                 cache_drop(&nch);
1252                 if (error)
1253                         goto done;
1254                 error = SYSCTL_OUT(req, fullpath, strlen(fullpath) + 1);
1255                 kfree(freepath, M_TEMP);
1256         }
1257
1258 done:
1259         if (p) {
1260                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
1261                 PRELE(p);
1262         }
1263         return (error);
1264 }
1265
1266 SYSCTL_NODE(_kern, KERN_PROC, proc, CTLFLAG_RD,  0, "Process table");
1267
1268 SYSCTL_PROC(_kern_proc, KERN_PROC_ALL, all, CTLFLAG_RD|CTLTYPE_STRUCT,
1269         0, 0, sysctl_kern_proc, "S,proc", "Return entire process table");
1270
1271 SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_PGRP, pgrp, CTLFLAG_RD,
1272         sysctl_kern_proc, "Process table");
1273
1274 SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_TTY, tty, CTLFLAG_RD,
1275         sysctl_kern_proc, "Process table");
1276
1277 SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_UID, uid, CTLFLAG_RD,
1278         sysctl_kern_proc, "Process table");
1279
1280 SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_RUID, ruid, CTLFLAG_RD,
1281         sysctl_kern_proc, "Process table");
1282
1283 SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_PID, pid, CTLFLAG_RD,
1284         sysctl_kern_proc, "Process table");
1285
1286 SYSCTL_NODE(_kern_proc, (KERN_PROC_ALL | KERN_PROC_FLAG_LWP), all_lwp, CTLFLAG_RD,
1287         sysctl_kern_proc, "Process table");
1288
1289 SYSCTL_NODE(_kern_proc, (KERN_PROC_PGRP | KERN_PROC_FLAG_LWP), pgrp_lwp, CTLFLAG_RD,
1290         sysctl_kern_proc, "Process table");
1291
1292 SYSCTL_NODE(_kern_proc, (KERN_PROC_TTY | KERN_PROC_FLAG_LWP), tty_lwp, CTLFLAG_RD,
1293         sysctl_kern_proc, "Process table");
1294
1295 SYSCTL_NODE(_kern_proc, (KERN_PROC_UID | KERN_PROC_FLAG_LWP), uid_lwp, CTLFLAG_RD,
1296         sysctl_kern_proc, "Process table");
1297
1298 SYSCTL_NODE(_kern_proc, (KERN_PROC_RUID | KERN_PROC_FLAG_LWP), ruid_lwp, CTLFLAG_RD,
1299         sysctl_kern_proc, "Process table");
1300
1301 SYSCTL_NODE(_kern_proc, (KERN_PROC_PID | KERN_PROC_FLAG_LWP), pid_lwp, CTLFLAG_RD,
1302         sysctl_kern_proc, "Process table");
1303
1304 SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_ARGS, args, CTLFLAG_RW | CTLFLAG_ANYBODY,
1305         sysctl_kern_proc_args, "Process argument list");
1306
1307 SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_CWD, cwd, CTLFLAG_RD | CTLFLAG_ANYBODY,
1308         sysctl_kern_proc_cwd, "Process argument list");