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  * 3. 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, "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  * 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 int
 157 sys_getdtablesize(struct getdtablesize_args *uap)
 158 {
 159         struct proc *p = curproc;
 160         struct plimit *limit = p->p_limit;
 161         int dtsize;
 162
 163         spin_lock(&limit->p_spin);
 164         if (limit->pl_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur > INT_MAX)
 165                 dtsize = INT_MAX;
 166         else
 167                 dtsize = (int)limit->pl_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur;
 168         spin_unlock(&limit->p_spin);
 169
 170         if (dtsize > maxfilesperproc)
 171                 dtsize = maxfilesperproc;
 172         if (dtsize < minfilesperproc)
 173                 dtsize = minfilesperproc;
 174         if (p->p_ucred->cr_uid && dtsize > maxfilesperuser)
 175                 dtsize = maxfilesperuser;
 176         uap->sysmsg_result = dtsize;
 177         return (0);
 178 }
 179
 180 /*
 181  * Duplicate a file descriptor to a particular value.
 182  *
 183  * note: keep in mind that a potential race condition exists when closing
 184  * descriptors from a shared descriptor table (via rfork).
 185  */
 186 int
 187 sys_dup2(struct dup2_args *uap)
 188 {
 189         int error;
 190         int fd = 0;
 191
 192         error = kern_dup(DUP_FIXED, uap->from, uap->to, &fd);
 193         uap->sysmsg_fds[0] = fd;
 194
 195         return (error);
 196 }
 197
 198 /*
 199  * Duplicate a file descriptor.
 200  */
 201 int
 202 sys_dup(struct dup_args *uap)
 203 {
 204         int error;
 205         int fd = 0;
 206
 207         error = kern_dup(DUP_VARIABLE, uap->fd, 0, &fd);
 208         uap->sysmsg_fds[0] = fd;
 209
 210         return (error);
 211 }
 212
 213 /*
 214  * MPALMOSTSAFE - acquires mplock for fp operations
 215  */
 216 int
 217 kern_fcntl(int fd, int cmd, union fcntl_dat *dat, struct ucred *cred)
 218 {
 219         struct thread *td = curthread;
 220         struct proc *p = td->td_proc;
 221         struct file *fp;
 222         struct vnode *vp;
 223         u_int newmin;
 224         u_int oflags;
 225         u_int nflags;
 226         int tmp, error, flg = F_POSIX;
 227
 228         KKASSERT(p);
 229
 230         /*
 231          * Operations on file descriptors that do not require a file pointer.
 232          */
 233         switch (cmd) {
 234         case F_GETFD:
 235                 error = fgetfdflags(p->p_fd, fd, &tmp);
 236                 if (error == 0)
 237                         dat->fc_cloexec = (tmp & UF_EXCLOSE) ? FD_CLOEXEC : 0;
 238                 return (error);
 239
 240         case F_SETFD:
 241                 if (dat->fc_cloexec & FD_CLOEXEC)
 242                         error = fsetfdflags(p->p_fd, fd, UF_EXCLOSE);
 243                 else
 244                         error = fclrfdflags(p->p_fd, fd, UF_EXCLOSE);
 245                 return (error);
 246         case F_DUPFD:
 247                 newmin = dat->fc_fd;
 248                 error = kern_dup(DUP_VARIABLE | DUP_FCNTL, fd, newmin,
 249                     &dat->fc_fd);
 250                 return (error);
 251         case F_DUPFD_CLOEXEC:
 252                 newmin = dat->fc_fd;
 253                 error = kern_dup(DUP_VARIABLE | DUP_CLOEXEC | DUP_FCNTL,
 254                     fd, newmin, &dat->fc_fd);
 255                 return (error);
 256         case F_DUP2FD:
 257                 newmin = dat->fc_fd;
 258                 error = kern_dup(DUP_FIXED, fd, newmin, &dat->fc_fd);
 259                 return (error);
 260         case F_DUP2FD_CLOEXEC:
 261                 newmin = dat->fc_fd;
 262                 error = kern_dup(DUP_FIXED | DUP_CLOEXEC, fd, newmin,
 263                                  &dat->fc_fd);
 264                 return (error);
 265         default:
 266                 break;
 267         }
 268
 269         /*
 270          * Operations on file pointers
 271          */
 272         if ((fp = holdfp(p->p_fd, fd, -1)) == NULL)
 273                 return (EBADF);
 274
 275         switch (cmd) {
 276         case F_GETFL:
 277                 dat->fc_flags = OFLAGS(fp->f_flag);
 278                 error = 0;
 279                 break;
 280
 281         case F_SETFL:
 282                 oflags = fp->f_flag;
 283                 nflags = FFLAGS(dat->fc_flags & ~O_ACCMODE) & FCNTLFLAGS;
 284                 nflags |= oflags & ~FCNTLFLAGS;
 285
 286                 error = 0;
 287                 if (((nflags ^ oflags) & O_APPEND) && (oflags & FAPPENDONLY))
 288                         error = EINVAL;
 289                 if (error == 0 && ((nflags ^ oflags) & FASYNC)) {
 290                         tmp = nflags & FASYNC;
 291                         error = fo_ioctl(fp, FIOASYNC, (caddr_t)&tmp,
 292                                          cred, NULL);
 293                 }
 294
 295                 /*
 296                  * If no error, must be atomically set.
 297                  */
 298                 while (error == 0) {
 299                         oflags = fp->f_flag;
 300                         cpu_ccfence();
 301                         nflags = (oflags & ~FCNTLFLAGS) | (nflags & FCNTLFLAGS);
 302                         if (atomic_cmpset_int(&fp->f_flag, oflags, nflags))
 303                                 break;
 304                         cpu_pause();
 305                 }
 306                 break;
 307
 308         case F_GETOWN:
 309                 error = fo_ioctl(fp, FIOGETOWN, (caddr_t)&dat->fc_owner,
 310                                  cred, NULL);
 311                 break;
 312
 313         case F_SETOWN:
 314                 error = fo_ioctl(fp, FIOSETOWN, (caddr_t)&dat->fc_owner,
 315                                  cred, NULL);
 316                 break;
 317
 318         case F_SETLKW:
 319                 flg |= F_WAIT;
 320                 /* Fall into F_SETLK */
 321
 322         case F_SETLK:
 323                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
 324                         error = EBADF;
 325                         break;
 326                 }
 327                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
 328
 329                 /*
 330                  * copyin/lockop may block
 331                  */
 332                 if (dat->fc_flock.l_whence == SEEK_CUR)
 333                         dat->fc_flock.l_start += fp->f_offset;
 334
 335                 switch (dat->fc_flock.l_type) {
 336                 case F_RDLCK:
 337                         if ((fp->f_flag & FREAD) == 0) {
 338                                 error = EBADF;
 339                                 break;
 340                         }
 341                         if ((p->p_leader->p_flags & P_ADVLOCK) == 0) {
 342                                 lwkt_gettoken(&p->p_leader->p_token);
 343                                 p->p_leader->p_flags |= P_ADVLOCK;
 344                                 lwkt_reltoken(&p->p_leader->p_token);
 345                         }
 346                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_SETLK,
 347                             &dat->fc_flock, flg);
 348                         break;
 349                 case F_WRLCK:
 350                         if ((fp->f_flag & FWRITE) == 0) {
 351                                 error = EBADF;
 352                                 break;
 353                         }
 354                         if ((p->p_leader->p_flags & P_ADVLOCK) == 0) {
 355                                 lwkt_gettoken(&p->p_leader->p_token);
 356                                 p->p_leader->p_flags |= P_ADVLOCK;
 357                                 lwkt_reltoken(&p->p_leader->p_token);
 358                         }
 359                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_SETLK,
 360                             &dat->fc_flock, flg);
 361                         break;
 362                 case F_UNLCK:
 363                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_UNLCK,
 364                                 &dat->fc_flock, F_POSIX);
 365                         break;
 366                 default:
 367                         error = EINVAL;
 368                         break;
 369                 }
 370
 371                 /*
 372                  * It is possible to race a close() on the descriptor while
 373                  * we were blocked getting the lock.  If this occurs the
 374                  * close might not have caught the lock.
 375                  */
 376                 if (checkfdclosed(p->p_fd, fd, fp)) {
 377                         dat->fc_flock.l_whence = SEEK_SET;
 378                         dat->fc_flock.l_start = 0;
 379                         dat->fc_flock.l_len = 0;
 380                         dat->fc_flock.l_type = F_UNLCK;
 381                         (void) VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader,
 382                                            F_UNLCK, &dat->fc_flock, F_POSIX);
 383                 }
 384                 break;
 385
 386         case F_GETLK:
 387                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
 388                         error = EBADF;
 389                         break;
 390                 }
 391                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
 392                 /*
 393                  * copyin/lockop may block
 394                  */
 395                 if (dat->fc_flock.l_type != F_RDLCK &&
 396                     dat->fc_flock.l_type != F_WRLCK &&
 397                     dat->fc_flock.l_type != F_UNLCK) {
 398                         error = EINVAL;
 399                         break;
 400                 }
 401                 if (dat->fc_flock.l_whence == SEEK_CUR)
 402                         dat->fc_flock.l_start += fp->f_offset;
 403                 error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_GETLK,
 404                             &dat->fc_flock, F_POSIX);
 405                 break;
 406         default:
 407                 error = EINVAL;
 408                 break;
 409         }
 410
 411         fdrop(fp);
 412         return (error);
 413 }
 414
 415 /*
 416  * The file control system call.
 417  */
 418 int
 419 sys_fcntl(struct fcntl_args *uap)
 420 {
 421         union fcntl_dat dat;
 422         int error;
 423
 424         switch (uap->cmd) {
 425         case F_DUPFD:
 426         case F_DUP2FD:
 427         case F_DUPFD_CLOEXEC:
 428         case F_DUP2FD_CLOEXEC:
 429                 dat.fc_fd = uap->arg;
 430                 break;
 431         case F_SETFD:
 432                 dat.fc_cloexec = uap->arg;
 433                 break;
 434         case F_SETFL:
 435                 dat.fc_flags = uap->arg;
 436                 break;
 437         case F_SETOWN:
 438                 dat.fc_owner = uap->arg;
 439                 break;
 440         case F_SETLKW:
 441         case F_SETLK:
 442         case F_GETLK:
 443                 error = copyin((caddr_t)uap->arg, &dat.fc_flock,
 444                                sizeof(struct flock));
 445                 if (error)
 446                         return (error);
 447                 break;
 448         }
 449
 450         error = kern_fcntl(uap->fd, uap->cmd, &dat, curthread->td_ucred);
 451
 452         if (error == 0) {
 453                 switch (uap->cmd) {
 454                 case F_DUPFD:
 455                 case F_DUP2FD:
 456                 case F_DUPFD_CLOEXEC:
 457                 case F_DUP2FD_CLOEXEC:
 458                         uap->sysmsg_result = dat.fc_fd;
 459                         break;
 460                 case F_GETFD:
 461                         uap->sysmsg_result = dat.fc_cloexec;
 462                         break;
 463                 case F_GETFL:
 464                         uap->sysmsg_result = dat.fc_flags;
 465                         break;
 466                 case F_GETOWN:
 467                         uap->sysmsg_result = dat.fc_owner;
 468                         break;
 469                 case F_GETLK:
 470                         error = copyout(&dat.fc_flock, (caddr_t)uap->arg,
 471                             sizeof(struct flock));
 472                         break;
 473                 }
 474         }
 475
 476         return (error);
 477 }
 478
 479 /*
 480  * Common code for dup, dup2, and fcntl(F_DUPFD).
 481  *
 482  * There are four type flags: DUP_FCNTL, DUP_FIXED, DUP_VARIABLE, and
 483  * DUP_CLOEXEC.
 484  *
 485  * DUP_FCNTL is for handling EINVAL vs. EBADF differences between
 486  * fcntl()'s F_DUPFD and F_DUPFD_CLOEXEC and dup2() (per POSIX).
 487  * The next two flags are mutually exclusive, and the fourth is optional.
 488  * DUP_FIXED tells kern_dup() to destructively dup over an existing file
 489  * descriptor if "new" is already open.  DUP_VARIABLE tells kern_dup()
 490  * to find the lowest unused file descriptor that is greater than or
 491  * equal to "new".  DUP_CLOEXEC, which works with either of the first
 492  * two flags, sets the close-on-exec flag on the "new" file descriptor.
 493  */
 494 int
 495 kern_dup(int flags, int old, int new, int *res)
 496 {
 497         struct thread *td = curthread;
 498         struct proc *p = td->td_proc;
 499         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
 500         struct file *fp;
 501         struct file *delfp;
 502         int oldflags;
 503         int holdleaders;
 504         int dtsize;
 505         int error, newfd;
 506
 507         /*
 508          * Verify that we have a valid descriptor to dup from and
 509          * possibly to dup to. When the new descriptor is out of
 510          * bounds, fcntl()'s F_DUPFD and F_DUPFD_CLOEXEC must
 511          * return EINVAL, while dup2() returns EBADF in
 512          * this case.
 513          *
 514          * NOTE: maxfilesperuser is not applicable to dup()
 515          */
 516 retry:
 517         if (p->p_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur > INT_MAX)
 518                 dtsize = INT_MAX;
 519         else
 520                 dtsize = (int)p->p_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur;
 521         if (dtsize > maxfilesperproc)
 522                 dtsize = maxfilesperproc;
 523         if (dtsize < minfilesperproc)
 524                 dtsize = minfilesperproc;
 525
 526         if (new < 0 || new > dtsize)
 527                 return (flags & DUP_FCNTL ? EINVAL : EBADF);
 528
 529         spin_lock(&fdp->fd_spin);
 530         if ((unsigned)old >= fdp->fd_nfiles || fdp->fd_files[old].fp == NULL) {
 531                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 532                 return (EBADF);
 533         }
 534         if ((flags & DUP_FIXED) && old == new) {
 535                 *res = new;
 536                 if (flags & DUP_CLOEXEC)
 537                         fdp->fd_files[new].fileflags |= UF_EXCLOSE;
 538                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 539                 return (0);
 540         }
 541         fp = fdp->fd_files[old].fp;
 542         oldflags = fdp->fd_files[old].fileflags;
 543         fhold(fp);
 544
 545         /*
 546          * Allocate a new descriptor if DUP_VARIABLE, or expand the table
 547          * if the requested descriptor is beyond the current table size.
 548          *
 549          * This can block.  Retry if the source descriptor no longer matches
 550          * or if our expectation in the expansion case races.
 551          *
 552          * If we are not expanding or allocating a new decriptor, then reset
 553          * the target descriptor to a reserved state so we have a uniform
 554          * setup for the next code block.
 555          */
 556         if ((flags & DUP_VARIABLE) || new >= fdp->fd_nfiles) {
 557                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 558                 error = fdalloc(p, new, &newfd);
 559                 spin_lock(&fdp->fd_spin);
 560                 if (error) {
 561                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 562                         fdrop(fp);
 563                         return (error);
 564                 }
 565                 /*
 566                  * Check for ripout
 567                  */
 568                 if (old >= fdp->fd_nfiles || fdp->fd_files[old].fp != fp) {
 569                         fsetfd_locked(fdp, NULL, newfd);
 570                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 571                         fdrop(fp);
 572                         goto retry;
 573                 }
 574                 /*
 575                  * Check for expansion race
 576                  */
 577                 if ((flags & DUP_VARIABLE) == 0 && new != newfd) {
 578                         fsetfd_locked(fdp, NULL, newfd);
 579                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 580                         fdrop(fp);
 581                         goto retry;
 582                 }
 583                 /*
 584                  * Check for ripout, newfd reused old (this case probably
 585                  * can't occur).
 586                  */
 587                 if (old == newfd) {
 588                         fsetfd_locked(fdp, NULL, newfd);
 589                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 590                         fdrop(fp);
 591                         goto retry;
 592                 }
 593                 new = newfd;
 594                 delfp = NULL;
 595         } else {
 596                 if (fdp->fd_files[new].reserved) {
 597                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 598                         fdrop(fp);
 599                         kprintf("Warning: dup(): target descriptor %d is reserved, waiting for it to be resolved\n", new);
 600                         tsleep(fdp, 0, "fdres", hz);
 601                         goto retry;
 602                 }
 603
 604                 /*
 605                  * If the target descriptor was never allocated we have
 606                  * to allocate it.  If it was we have to clean out the
 607                  * old descriptor.  delfp inherits the ref from the
 608                  * descriptor table.
 609                  */
 610                 delfp = fdp->fd_files[new].fp;
 611                 fdp->fd_files[new].fp = NULL;
 612                 fdp->fd_files[new].reserved = 1;
 613                 if (delfp == NULL) {
 614                         fdreserve_locked(fdp, new, 1);
 615                         if (new > fdp->fd_lastfile)
 616                                 fdp->fd_lastfile = new;
 617                 }
 618
 619         }
 620
 621         /*
 622          * NOTE: still holding an exclusive spinlock
 623          */
 624
 625         /*
 626          * If a descriptor is being overwritten we may hve to tell
 627          * fdfree() to sleep to ensure that all relevant process
 628          * leaders can be traversed in closef().
 629          */
 630         if (delfp != NULL && p->p_fdtol != NULL) {
 631                 fdp->fd_holdleaderscount++;
 632                 holdleaders = 1;
 633         } else {
 634                 holdleaders = 0;
 635         }
 636         KASSERT(delfp == NULL || (flags & DUP_FIXED),
 637                 ("dup() picked an open file"));
 638
 639         /*
 640          * Duplicate the source descriptor, update lastfile.  If the new
 641          * descriptor was not allocated and we aren't replacing an existing
 642          * descriptor we have to mark the descriptor as being in use.
 643          *
 644          * The fd_files[] array inherits fp's hold reference.
 645          */
 646         fsetfd_locked(fdp, fp, new);
 647         if ((flags & DUP_CLOEXEC) != 0)
 648                 fdp->fd_files[new].fileflags = oldflags | UF_EXCLOSE;
 649         else
 650                 fdp->fd_files[new].fileflags = oldflags & ~UF_EXCLOSE;
 651         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 652         fdrop(fp);
 653         *res = new;
 654
 655         /*
 656          * If we dup'd over a valid file, we now own the reference to it
 657          * and must dispose of it using closef() semantics (as if a
 658          * close() were performed on it).
 659          */
 660         if (delfp) {
 661                 if (SLIST_FIRST(&delfp->f_klist))
 662                         knote_fdclose(delfp, fdp, new);
 663                 closef(delfp, p);
 664                 if (holdleaders) {
 665                         spin_lock(&fdp->fd_spin);
 666                         fdp->fd_holdleaderscount--;
 667                         if (fdp->fd_holdleaderscount == 0 &&
 668                             fdp->fd_holdleaderswakeup != 0) {
 669                                 fdp->fd_holdleaderswakeup = 0;
 670                                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 671                                 wakeup(&fdp->fd_holdleaderscount);
 672                         } else {
 673                                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 674                         }
 675                 }
 676         }
 677         return (0);
 678 }
 679
 680 /*
 681  * If sigio is on the list associated with a process or process group,
 682  * disable signalling from the device, remove sigio from the list and
 683  * free sigio.
 684  */
 685 void
 686 funsetown(struct sigio **sigiop)
 687 {
 688         struct pgrp *pgrp;
 689         struct proc *p;
 690         struct sigio *sigio;
 691
 692         if ((sigio = *sigiop) != NULL) {
 693                 lwkt_gettoken(&sigio_token);    /* protect sigio */
 694                 KKASSERT(sigiop == sigio->sio_myref);
 695                 sigio = *sigiop;
 696                 *sigiop = NULL;
 697                 lwkt_reltoken(&sigio_token);
 698         }
 699         if (sigio == NULL)
 700                 return;
 701
 702         if (sigio->sio_pgid < 0) {
 703                 pgrp = sigio->sio_pgrp;
 704                 sigio->sio_pgrp = NULL;
 705                 lwkt_gettoken(&pgrp->pg_token);
 706                 SLIST_REMOVE(&pgrp->pg_sigiolst, sigio, sigio, sio_pgsigio);
 707                 lwkt_reltoken(&pgrp->pg_token);
 708                 pgrel(pgrp);
 709         } else /* if ((*sigiop)->sio_pgid > 0) */ {
 710                 p = sigio->sio_proc;
 711                 sigio->sio_proc = NULL;
 712                 PHOLD(p);
 713                 lwkt_gettoken(&p->p_token);
 714                 SLIST_REMOVE(&p->p_sigiolst, sigio, sigio, sio_pgsigio);
 715                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
 716                 PRELE(p);
 717         }
 718         crfree(sigio->sio_ucred);
 719         sigio->sio_ucred = NULL;
 720         kfree(sigio, M_SIGIO);
 721 }
 722
 723 /*
 724  * Free a list of sigio structures.  Caller is responsible for ensuring
 725  * that the list is MPSAFE.
 726  */
 727 void
 728 funsetownlst(struct sigiolst *sigiolst)
 729 {
 730         struct sigio *sigio;
 731
 732         while ((sigio = SLIST_FIRST(sigiolst)) != NULL)
 733                 funsetown(sigio->sio_myref);
 734 }
 735
 736 /*
 737  * This is common code for FIOSETOWN ioctl called by fcntl(fd, F_SETOWN, arg).
 738  *
 739  * After permission checking, add a sigio structure to the sigio list for
 740  * the process or process group.
 741  */
 742 int
 743 fsetown(pid_t pgid, struct sigio **sigiop)
 744 {
 745         struct proc *proc = NULL;
 746         struct pgrp *pgrp = NULL;
 747         struct sigio *sigio;
 748         int error;
 749
 750         if (pgid == 0) {
 751                 funsetown(sigiop);
 752                 return (0);
 753         }
 754
 755         if (pgid > 0) {
 756                 proc = pfind(pgid);
 757                 if (proc == NULL) {
 758                         error = ESRCH;
 759                         goto done;
 760                 }
 761
 762                 /*
 763                  * Policy - Don't allow a process to FSETOWN a process
 764                  * in another session.
 765                  *
 766                  * Remove this test to allow maximum flexibility or
 767                  * restrict FSETOWN to the current process or process
 768                  * group for maximum safety.
 769                  */
 770                 if (proc->p_session != curproc->p_session) {
 771                         error = EPERM;
 772                         goto done;
 773                 }
 774         } else /* if (pgid < 0) */ {
 775                 pgrp = pgfind(-pgid);
 776                 if (pgrp == NULL) {
 777                         error = ESRCH;
 778                         goto done;
 779                 }
 780
 781                 /*
 782                  * Policy - Don't allow a process to FSETOWN a process
 783                  * in another session.
 784                  *
 785                  * Remove this test to allow maximum flexibility or
 786                  * restrict FSETOWN to the current process or process
 787                  * group for maximum safety.
 788                  */
 789                 if (pgrp->pg_session != curproc->p_session) {
 790                         error = EPERM;
 791                         goto done;
 792                 }
 793         }
 794         sigio = kmalloc(sizeof(struct sigio), M_SIGIO, M_WAITOK | M_ZERO);
 795         if (pgid > 0) {
 796                 KKASSERT(pgrp == NULL);
 797                 lwkt_gettoken(&proc->p_token);
 798                 SLIST_INSERT_HEAD(&proc->p_sigiolst, sigio, sio_pgsigio);
 799                 sigio->sio_proc = proc;
 800                 lwkt_reltoken(&proc->p_token);
 801         } else {
 802                 KKASSERT(proc == NULL);
 803                 lwkt_gettoken(&pgrp->pg_token);
 804                 SLIST_INSERT_HEAD(&pgrp->pg_sigiolst, sigio, sio_pgsigio);
 805                 sigio->sio_pgrp = pgrp;
 806                 lwkt_reltoken(&pgrp->pg_token);
 807                 pgrp = NULL;
 808         }
 809         sigio->sio_pgid = pgid;
 810         sigio->sio_ucred = crhold(curthread->td_ucred);
 811         /* It would be convenient if p_ruid was in ucred. */
 812         sigio->sio_ruid = sigio->sio_ucred->cr_ruid;
 813         sigio->sio_myref = sigiop;
 814
 815         lwkt_gettoken(&sigio_token);
 816         while (*sigiop)
 817                 funsetown(sigiop);
 818         *sigiop = sigio;
 819         lwkt_reltoken(&sigio_token);
 820         error = 0;
 821 done:
 822         if (pgrp)
 823                 pgrel(pgrp);
 824         if (proc)
 825                 PRELE(proc);
 826         return (error);
 827 }
 828
 829 /*
 830  * This is common code for FIOGETOWN ioctl called by fcntl(fd, F_GETOWN, arg).
 831  */
 832 pid_t
 833 fgetown(struct sigio **sigiop)
 834 {
 835         struct sigio *sigio;
 836         pid_t own;
 837
 838         lwkt_gettoken_shared(&sigio_token);
 839         sigio = *sigiop;
 840         own = (sigio != NULL ? sigio->sio_pgid : 0);
 841         lwkt_reltoken(&sigio_token);
 842
 843         return (own);
 844 }
 845
 846 /*
 847  * Close many file descriptors.
 848  */
 849 int
 850 sys_closefrom(struct closefrom_args *uap)
 851 {
 852         return(kern_closefrom(uap->fd));
 853 }
 854
 855 /*
 856  * Close all file descriptors greater then or equal to fd
 857  */
 858 int
 859 kern_closefrom(int fd)
 860 {
 861         struct thread *td = curthread;
 862         struct proc *p = td->td_proc;
 863         struct filedesc *fdp;
 864
 865         KKASSERT(p);
 866         fdp = p->p_fd;
 867
 868         if (fd < 0)
 869                 return (EINVAL);
 870
 871         /*
 872          * NOTE: This function will skip unassociated descriptors and
 873          * reserved descriptors that have not yet been assigned.
 874          * fd_lastfile can change as a side effect of kern_close().
 875          */
 876         spin_lock(&fdp->fd_spin);
 877         while (fd <= fdp->fd_lastfile) {
 878                 if (fdp->fd_files[fd].fp != NULL) {
 879                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 880                         /* ok if this races another close */
 881                         if (kern_close(fd) == EINTR)
 882                                 return (EINTR);
 883                         spin_lock(&fdp->fd_spin);
 884                 }
 885                 ++fd;
 886         }
 887         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 888         return (0);
 889 }
 890
 891 /*
 892  * Close a file descriptor.
 893  */
 894 int
 895 sys_close(struct close_args *uap)
 896 {
 897         return(kern_close(uap->fd));
 898 }
 899
 900 /*
 901  * close() helper
 902  */
 903 int
 904 kern_close(int fd)
 905 {
 906         struct thread *td = curthread;
 907         struct proc *p = td->td_proc;
 908         struct filedesc *fdp;
 909         struct file *fp;
 910         int error;
 911         int holdleaders;
 912
 913         KKASSERT(p);
 914         fdp = p->p_fd;
 915
 916         spin_lock(&fdp->fd_spin);
 917         if ((fp = funsetfd_locked(fdp, fd)) == NULL) {
 918                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 919                 return (EBADF);
 920         }
 921         holdleaders = 0;
 922         if (p->p_fdtol != NULL) {
 923                 /*
 924                  * Ask fdfree() to sleep to ensure that all relevant
 925                  * process leaders can be traversed in closef().
 926                  */
 927                 fdp->fd_holdleaderscount++;
 928                 holdleaders = 1;
 929         }
 930
 931         /*
 932          * we now hold the fp reference that used to be owned by the descriptor
 933          * array.
 934          */
 935         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 936         if (SLIST_FIRST(&fp->f_klist))
 937                 knote_fdclose(fp, fdp, fd);
 938         error = closef(fp, p);
 939         if (holdleaders) {
 940                 spin_lock(&fdp->fd_spin);
 941                 fdp->fd_holdleaderscount--;
 942                 if (fdp->fd_holdleaderscount == 0 &&
 943                     fdp->fd_holdleaderswakeup != 0) {
 944                         fdp->fd_holdleaderswakeup = 0;
 945                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 946                         wakeup(&fdp->fd_holdleaderscount);
 947                 } else {
 948                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 949                 }
 950         }
 951         return (error);
 952 }
 953
 954 /*
 955  * shutdown_args(int fd, int how)
 956  */
 957 int
 958 kern_shutdown(int fd, int how)
 959 {
 960         struct thread *td = curthread;
 961         struct proc *p = td->td_proc;
 962         struct file *fp;
 963         int error;
 964
 965         KKASSERT(p);
 966
 967         if ((fp = holdfp(p->p_fd, fd, -1)) == NULL)
 968                 return (EBADF);
 969         error = fo_shutdown(fp, how);
 970         fdrop(fp);
 971
 972         return (error);
 973 }
 974
 975 /*
 976  * MPALMOSTSAFE
 977  */
 978 int
 979 sys_shutdown(struct shutdown_args *uap)
 980 {
 981         int error;
 982
 983         error = kern_shutdown(uap->s, uap->how);
 984
 985         return (error);
 986 }
 987
 988 /*
 989  * fstat() helper
 990  */
 991 int
 992 kern_fstat(int fd, struct stat *ub)
 993 {
 994         struct thread *td = curthread;
 995         struct proc *p = td->td_proc;
 996         struct file *fp;
 997         int error;
 998
 999         KKASSERT(p);
1000
1001         if ((fp = holdfp(p->p_fd, fd, -1)) == NULL)
1002                 return (EBADF);
1003         error = fo_stat(fp, ub, td->td_ucred);
1004         fdrop(fp);
1005
1006         return (error);
1007 }
1008
1009 /*
1010  * Return status information about a file descriptor.
1011  */
1012 int
1013 sys_fstat(struct fstat_args *uap)
1014 {
1015         struct stat st;
1016         int error;
1017
1018         error = kern_fstat(uap->fd, &st);
1019
1020         if (error == 0)
1021                 error = copyout(&st, uap->sb, sizeof(st));
1022         return (error);
1023 }
1024
1025 /*
1026  * Return pathconf information about a file descriptor.
1027  *
1028  * MPALMOSTSAFE
1029  */
1030 int
1031 sys_fpathconf(struct fpathconf_args *uap)
1032 {
1033         struct thread *td = curthread;
1034         struct proc *p = td->td_proc;
1035         struct file *fp;
1036         struct vnode *vp;
1037         int error = 0;
1038
1039         if ((fp = holdfp(p->p_fd, uap->fd, -1)) == NULL)
1040                 return (EBADF);
1041
1042         switch (fp->f_type) {
1043         case DTYPE_PIPE:
1044         case DTYPE_SOCKET:
1045                 if (uap->name != _PC_PIPE_BUF) {
1046                         error = EINVAL;
1047                 } else {
1048                         uap->sysmsg_result = PIPE_BUF;
1049                         error = 0;
1050                 }
1051                 break;
1052         case DTYPE_FIFO:
1053         case DTYPE_VNODE:
1054                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
1055                 error = VOP_PATHCONF(vp, uap->name, &uap->sysmsg_reg);
1056                 break;
1057         default:
1058                 error = EOPNOTSUPP;
1059                 break;
1060         }
1061         fdrop(fp);
1062         return(error);
1063 }
1064
1065 static int fdexpand;
1066 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, fdexpand, CTLFLAG_RD, &fdexpand, 0,
1067     "Number of times a file table has been expanded");
1068
1069 /*
1070  * Grow the file table so it can hold through descriptor (want).
1071  *
1072  * The fdp's spinlock must be held exclusively on entry and may be held
1073  * exclusively on return.  The spinlock may be cycled by the routine.
1074  */
1075 static void
1076 fdgrow_locked(struct filedesc *fdp, int want)
1077 {
1078         struct fdnode *newfiles;
1079         struct fdnode *oldfiles;
1080         int nf, extra;
1081
1082         nf = fdp->fd_nfiles;
1083         do {
1084                 /* nf has to be of the form 2^n - 1 */
1085                 nf = 2 * nf + 1;
1086         } while (nf <= want);
1087
1088         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1089         newfiles = kmalloc(nf * sizeof(struct fdnode), M_FILEDESC, M_WAITOK);
1090         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1091
1092         /*
1093          * We could have raced another extend while we were not holding
1094          * the spinlock.
1095          */
1096         if (fdp->fd_nfiles >= nf) {
1097                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1098                 kfree(newfiles, M_FILEDESC);
1099                 spin_lock(&fdp->fd_spin);
1100                 return;
1101         }
1102         /*
1103          * Copy the existing ofile and ofileflags arrays
1104          * and zero the new portion of each array.
1105          */
1106         extra = nf - fdp->fd_nfiles;
1107         bcopy(fdp->fd_files, newfiles, fdp->fd_nfiles * sizeof(struct fdnode));
1108         bzero(&newfiles[fdp->fd_nfiles], extra * sizeof(struct fdnode));
1109
1110         oldfiles = fdp->fd_files;
1111         fdp->fd_files = newfiles;
1112         fdp->fd_nfiles = nf;
1113
1114         if (oldfiles != fdp->fd_builtin_files) {
1115                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1116                 kfree(oldfiles, M_FILEDESC);
1117                 spin_lock(&fdp->fd_spin);
1118         }
1119         fdexpand++;
1120 }
1121
1122 /*
1123  * Number of nodes in right subtree, including the root.
1124  */
1125 static __inline int
1126 right_subtree_size(int n)
1127 {
1128         return (n ^ (n | (n + 1)));
1129 }
1130
1131 /*
1132  * Bigger ancestor.
1133  */
1134 static __inline int
1135 right_ancestor(int n)
1136 {
1137         return (n | (n + 1));
1138 }
1139
1140 /*
1141  * Smaller ancestor.
1142  */
1143 static __inline int
1144 left_ancestor(int n)
1145 {
1146         return ((n & (n + 1)) - 1);
1147 }
1148
1149 /*
1150  * Traverse the in-place binary tree buttom-up adjusting the allocation
1151  * count so scans can determine where free descriptors are located.
1152  *
1153  * caller must be holding an exclusive spinlock on fdp
1154  */
1155 static
1156 void
1157 fdreserve_locked(struct filedesc *fdp, int fd, int incr)
1158 {
1159         while (fd >= 0) {
1160                 fdp->fd_files[fd].allocated += incr;
1161                 KKASSERT(fdp->fd_files[fd].allocated >= 0);
1162                 fd = left_ancestor(fd);
1163         }
1164 }
1165
1166 /*
1167  * Reserve a file descriptor for the process.  If no error occurs, the
1168  * caller MUST at some point call fsetfd() or assign a file pointer
1169  * or dispose of the reservation.
1170  */
1171 int
1172 fdalloc(struct proc *p, int want, int *result)
1173 {
1174         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1175         struct uidinfo *uip;
1176         int fd, rsize, rsum, node, lim;
1177
1178         /*
1179          * Check dtable size limit
1180          */
1181         spin_lock(&p->p_limit->p_spin);
1182         if (p->p_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur > INT_MAX)
1183                 lim = INT_MAX;
1184         else
1185                 lim = (int)p->p_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur;
1186         spin_unlock(&p->p_limit->p_spin);
1187
1188         if (lim > maxfilesperproc)
1189                 lim = maxfilesperproc;
1190         if (lim < minfilesperproc)
1191                 lim = minfilesperproc;
1192         if (want >= lim)
1193                 return (EMFILE);
1194
1195         /*
1196          * Check that the user has not run out of descriptors (non-root only).
1197          * As a safety measure the dtable is allowed to have at least
1198          * minfilesperproc open fds regardless of the maxfilesperuser limit.
1199          */
1200         if (p->p_ucred->cr_uid && fdp->fd_nfiles >= minfilesperproc) {
1201                 uip = p->p_ucred->cr_uidinfo;
1202                 if (uip->ui_openfiles > maxfilesperuser) {
1203                         krateprintf(&krate_uidinfo,
1204                                     "Warning: user %d pid %d (%s) ran out of "
1205                                     "file descriptors (%d/%d)\n",
1206                                     p->p_ucred->cr_uid, (int)p->p_pid,
1207                                     p->p_comm,
1208                                     uip->ui_openfiles, maxfilesperuser);
1209                         return(ENFILE);
1210                 }
1211         }
1212
1213         /*
1214          * Grow the dtable if necessary
1215          */
1216         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1217         if (want >= fdp->fd_nfiles)
1218                 fdgrow_locked(fdp, want);
1219
1220         /*
1221          * Search for a free descriptor starting at the higher
1222          * of want or fd_freefile.  If that fails, consider
1223          * expanding the ofile array.
1224          *
1225          * NOTE! the 'allocated' field is a cumulative recursive allocation
1226          * count.  If we happen to see a value of 0 then we can shortcut
1227          * our search.  Otherwise we run through through the tree going
1228          * down branches we know have free descriptor(s) until we hit a
1229          * leaf node.  The leaf node will be free but will not necessarily
1230          * have an allocated field of 0.
1231          */
1232 retry:
1233         /* move up the tree looking for a subtree with a free node */
1234         for (fd = max(want, fdp->fd_freefile); fd < min(fdp->fd_nfiles, lim);
1235              fd = right_ancestor(fd)) {
1236                 if (fdp->fd_files[fd].allocated == 0)
1237                         goto found;
1238
1239                 rsize = right_subtree_size(fd);
1240                 if (fdp->fd_files[fd].allocated == rsize)
1241                         continue;       /* right subtree full */
1242
1243                 /*
1244                  * Free fd is in the right subtree of the tree rooted at fd.
1245                  * Call that subtree R.  Look for the smallest (leftmost)
1246                  * subtree of R with an unallocated fd: continue moving
1247                  * down the left branch until encountering a full left
1248                  * subtree, then move to the right.
1249                  */
1250                 for (rsum = 0, rsize /= 2; rsize > 0; rsize /= 2) {
1251                         node = fd + rsize;
1252                         rsum += fdp->fd_files[node].allocated;
1253                         if (fdp->fd_files[fd].allocated == rsum + rsize) {
1254                                 fd = node;      /* move to the right */
1255                                 if (fdp->fd_files[node].allocated == 0)
1256                                         goto found;
1257                                 rsum = 0;
1258                         }
1259                 }
1260                 goto found;
1261         }
1262
1263         /*
1264          * No space in current array.  Expand?
1265          */
1266         if (fdp->fd_nfiles >= lim) {
1267                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1268                 return (EMFILE);
1269         }
1270         fdgrow_locked(fdp, want);
1271         goto retry;
1272
1273 found:
1274         KKASSERT(fd < fdp->fd_nfiles);
1275         if (fd > fdp->fd_lastfile)
1276                 fdp->fd_lastfile = fd;
1277         if (want <= fdp->fd_freefile)
1278                 fdp->fd_freefile = fd;
1279         *result = fd;
1280         KKASSERT(fdp->fd_files[fd].fp == NULL);
1281         KKASSERT(fdp->fd_files[fd].reserved == 0);
1282         fdp->fd_files[fd].fileflags = 0;
1283         fdp->fd_files[fd].reserved = 1;
1284         fdreserve_locked(fdp, fd, 1);
1285         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1286         return (0);
1287 }
1288
1289 /*
1290  * Check to see whether n user file descriptors
1291  * are available to the process p.
1292  */
1293 int
1294 fdavail(struct proc *p, int n)
1295 {
1296         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1297         struct fdnode *fdnode;
1298         int i, lim, last;
1299
1300         spin_lock(&p->p_limit->p_spin);
1301         if (p->p_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur > INT_MAX)
1302                 lim = INT_MAX;
1303         else
1304                 lim = (int)p->p_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur;
1305         spin_unlock(&p->p_limit->p_spin);
1306
1307         if (lim > maxfilesperproc)
1308                 lim = maxfilesperproc;
1309         if (lim < minfilesperproc)
1310                 lim = minfilesperproc;
1311
1312         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1313         if ((i = lim - fdp->fd_nfiles) > 0 && (n -= i) <= 0) {
1314                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1315                 return (1);
1316         }
1317         last = min(fdp->fd_nfiles, lim);
1318         fdnode = &fdp->fd_files[fdp->fd_freefile];
1319         for (i = last - fdp->fd_freefile; --i >= 0; ++fdnode) {
1320                 if (fdnode->fp == NULL && --n <= 0) {
1321                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1322                         return (1);
1323                 }
1324         }
1325         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1326         return (0);
1327 }
1328
1329 /*
1330  * Revoke open descriptors referencing (f_data, f_type)
1331  *
1332  * Any revoke executed within a prison is only able to
1333  * revoke descriptors for processes within that prison.
1334  *
1335  * Returns 0 on success or an error code.
1336  */
1337 struct fdrevoke_info {
1338         void *data;
1339         short type;
1340         short unused;
1341         int found;
1342         int intransit;
1343         struct ucred *cred;
1344         struct file *nfp;
1345 };
1346
1347 static int fdrevoke_check_callback(struct file *fp, void *vinfo);
1348 static int fdrevoke_proc_callback(struct proc *p, void *vinfo);
1349
1350 int
1351 fdrevoke(void *f_data, short f_type, struct ucred *cred)
1352 {
1353         struct fdrevoke_info info;
1354         int error;
1355
1356         bzero(&info, sizeof(info));
1357         info.data = f_data;
1358         info.type = f_type;
1359         info.cred = cred;
1360         error = falloc(NULL, &info.nfp, NULL);
1361         if (error)
1362                 return (error);
1363
1364         /*
1365          * Scan the file pointer table once.  dups do not dup file pointers,
1366          * only descriptors, so there is no leak.  Set FREVOKED on the fps
1367          * being revoked.
1368          */
1369         allfiles_scan_exclusive(fdrevoke_check_callback, &info);
1370
1371         /*
1372          * If any fps were marked track down the related descriptors
1373          * and close them.  Any dup()s at this point will notice
1374          * the FREVOKED already set in the fp and do the right thing.
1375          *
1376          * Any fps with non-zero msgcounts (aka sent over a unix-domain
1377          * socket) bumped the intransit counter and will require a
1378          * scan.  Races against fps leaving the socket are closed by
1379          * the socket code checking for FREVOKED.
1380          */
1381         if (info.found)
1382                 allproc_scan(fdrevoke_proc_callback, &info);
1383         if (info.intransit)
1384                 unp_revoke_gc(info.nfp);
1385         fdrop(info.nfp);
1386         return(0);
1387 }
1388
1389 /*
1390  * Locate matching file pointers directly.
1391  *
1392  * WARNING: allfiles_scan_exclusive() holds a spinlock through these calls!
1393  */
1394 static int
1395 fdrevoke_check_callback(struct file *fp, void *vinfo)
1396 {
1397         struct fdrevoke_info *info = vinfo;
1398
1399         /*
1400          * File pointers already flagged for revokation are skipped.
1401          */
1402         if (fp->f_flag & FREVOKED)
1403                 return(0);
1404
1405         /*
1406          * If revoking from a prison file pointers created outside of
1407          * that prison, or file pointers without creds, cannot be revoked.
1408          */
1409         if (info->cred->cr_prison &&
1410             (fp->f_cred == NULL ||
1411              info->cred->cr_prison != fp->f_cred->cr_prison)) {
1412                 return(0);
1413         }
1414
1415         /*
1416          * If the file pointer matches then mark it for revocation.  The
1417          * flag is currently only used by unp_revoke_gc().
1418          *
1419          * info->found is a heuristic and can race in a SMP environment.
1420          */
1421         if (info->data == fp->f_data && info->type == fp->f_type) {
1422                 atomic_set_int(&fp->f_flag, FREVOKED);
1423                 info->found = 1;
1424                 if (fp->f_msgcount)
1425                         ++info->intransit;
1426         }
1427         return(0);
1428 }
1429
1430 /*
1431  * Locate matching file pointers via process descriptor tables.
1432  */
1433 static int
1434 fdrevoke_proc_callback(struct proc *p, void *vinfo)
1435 {
1436         struct fdrevoke_info *info = vinfo;
1437         struct filedesc *fdp;
1438         struct file *fp;
1439         int n;
1440
1441         if (p->p_stat == SIDL || p->p_stat == SZOMB)
1442                 return(0);
1443         if (info->cred->cr_prison &&
1444             info->cred->cr_prison != p->p_ucred->cr_prison) {
1445                 return(0);
1446         }
1447
1448         /*
1449          * If the controlling terminal of the process matches the
1450          * vnode being revoked we clear the controlling terminal.
1451          *
1452          * The normal spec_close() may not catch this because it
1453          * uses curproc instead of p.
1454          */
1455         if (p->p_session && info->type == DTYPE_VNODE &&
1456             info->data == p->p_session->s_ttyvp) {
1457                 p->p_session->s_ttyvp = NULL;
1458                 vrele(info->data);
1459         }
1460
1461         /*
1462          * Softref the fdp to prevent it from being destroyed
1463          */
1464         spin_lock(&p->p_spin);
1465         if ((fdp = p->p_fd) == NULL) {
1466                 spin_unlock(&p->p_spin);
1467                 return(0);
1468         }
1469         atomic_add_int(&fdp->fd_softrefs, 1);
1470         spin_unlock(&p->p_spin);
1471
1472         /*
1473          * Locate and close any matching file descriptors.
1474          */
1475         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1476         for (n = 0; n < fdp->fd_nfiles; ++n) {
1477                 if ((fp = fdp->fd_files[n].fp) == NULL)
1478                         continue;
1479                 if (fp->f_flag & FREVOKED) {
1480                         fhold(info->nfp);
1481                         fdp->fd_files[n].fp = info->nfp;
1482                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1483                         knote_fdclose(fp, fdp, n);      /* XXX */
1484                         closef(fp, p);
1485                         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1486                 }
1487         }
1488         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1489         atomic_subtract_int(&fdp->fd_softrefs, 1);
1490         return(0);
1491 }
1492
1493 /*
1494  * falloc:
1495  *      Create a new open file structure and reserve a file decriptor
1496  *      for the process that refers to it.
1497  *
1498  *      Root creds are checked using lp, or assumed if lp is NULL.  If
1499  *      resultfd is non-NULL then lp must also be non-NULL.  No file
1500  *      descriptor is reserved (and no process context is needed) if
1501  *      resultfd is NULL.
1502  *
1503  *      A file pointer with a refcount of 1 is returned.  Note that the
1504  *      file pointer is NOT associated with the descriptor.  If falloc
1505  *      returns success, fsetfd() MUST be called to either associate the
1506  *      file pointer or clear the reservation.
1507  */
1508 int
1509 falloc(struct lwp *lp, struct file **resultfp, int *resultfd)
1510 {
1511         static struct timeval lastfail;
1512         static int curfail;
1513         struct file *fp;
1514         struct ucred *cred = lp ? lp->lwp_thread->td_ucred : proc0.p_ucred;
1515         int error;
1516
1517         fp = NULL;
1518
1519         /*
1520          * Handle filetable full issues and root overfill.
1521          */
1522         if (nfiles >= maxfiles - maxfilesrootres &&
1523             (cred->cr_ruid != 0 || nfiles >= maxfiles)) {
1524                 if (ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
1525                         kprintf("kern.maxfiles limit exceeded by uid %d, "
1526                                 "please see tuning(7).\n",
1527                                 cred->cr_ruid);
1528                 }
1529                 error = ENFILE;
1530                 goto done;
1531         }
1532
1533         /*
1534          * Allocate a new file descriptor.
1535          */
1536         fp = kmalloc(sizeof(struct file), M_FILE, M_WAITOK | M_ZERO);
1537         spin_init(&fp->f_spin, "falloc");
1538         SLIST_INIT(&fp->f_klist);
1539         fp->f_count = 1;
1540         fp->f_ops = &badfileops;
1541         fp->f_seqcount = 1;
1542         fsetcred(fp, cred);
1543         spin_lock(&filehead_spin);
1544         nfiles++;
1545         LIST_INSERT_HEAD(&filehead, fp, f_list);
1546         spin_unlock(&filehead_spin);
1547         if (resultfd) {
1548                 if ((error = fdalloc(lp->lwp_proc, 0, resultfd)) != 0) {
1549                         fdrop(fp);
1550                         fp = NULL;
1551                 }
1552         } else {
1553                 error = 0;
1554         }
1555 done:
1556         *resultfp = fp;
1557         return (error);
1558 }
1559
1560 /*
1561  * Check for races against a file descriptor by determining that the
1562  * file pointer is still associated with the specified file descriptor,
1563  * and a close is not currently in progress.
1564  */
1565 int
1566 checkfdclosed(struct filedesc *fdp, int fd, struct file *fp)
1567 {
1568         int error;
1569
1570         spin_lock_shared(&fdp->fd_spin);
1571         if ((unsigned)fd >= fdp->fd_nfiles || fp != fdp->fd_files[fd].fp)
1572                 error = EBADF;
1573         else
1574                 error = 0;
1575         spin_unlock_shared(&fdp->fd_spin);
1576         return (error);
1577 }
1578
1579 /*
1580  * Associate a file pointer with a previously reserved file descriptor.
1581  * This function always succeeds.
1582  *
1583  * If fp is NULL, the file descriptor is returned to the pool.
1584  */
1585
1586 /*
1587  * (exclusive spinlock must be held on call)
1588  */
1589 static void
1590 fsetfd_locked(struct filedesc *fdp, struct file *fp, int fd)
1591 {
1592         KKASSERT((unsigned)fd < fdp->fd_nfiles);
1593         KKASSERT(fdp->fd_files[fd].reserved != 0);
1594         if (fp) {
1595                 fhold(fp);
1596                 fdp->fd_files[fd].fp = fp;
1597                 fdp->fd_files[fd].reserved = 0;
1598         } else {
1599                 fdp->fd_files[fd].reserved = 0;
1600                 fdreserve_locked(fdp, fd, -1);
1601                 fdfixup_locked(fdp, fd);
1602         }
1603 }
1604
1605 void
1606 fsetfd(struct filedesc *fdp, struct file *fp, int fd)
1607 {
1608         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1609         fsetfd_locked(fdp, fp, fd);
1610         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1611 }
1612
1613 /*
1614  * (exclusive spinlock must be held on call)
1615  */
1616 static
1617 struct file *
1618 funsetfd_locked(struct filedesc *fdp, int fd)
1619 {
1620         struct file *fp;
1621
1622         if ((unsigned)fd >= fdp->fd_nfiles)
1623                 return (NULL);
1624         if ((fp = fdp->fd_files[fd].fp) == NULL)
1625                 return (NULL);
1626         fdp->fd_files[fd].fp = NULL;
1627         fdp->fd_files[fd].fileflags = 0;
1628
1629         fdreserve_locked(fdp, fd, -1);
1630         fdfixup_locked(fdp, fd);
1631         return(fp);
1632 }
1633
1634 /*
1635  * WARNING: May not be called before initial fsetfd().
1636  */
1637 int
1638 fgetfdflags(struct filedesc *fdp, int fd, int *flagsp)
1639 {
1640         int error;
1641
1642         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1643         if (((u_int)fd) >= fdp->fd_nfiles) {
1644                 error = EBADF;
1645         } else if (fdp->fd_files[fd].fp == NULL) {
1646                 error = EBADF;
1647         } else {
1648                 *flagsp = fdp->fd_files[fd].fileflags;
1649                 error = 0;
1650         }
1651         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1652         return (error);
1653 }
1654
1655 /*
1656  * WARNING: May not be called before initial fsetfd().
1657  */
1658 int
1659 fsetfdflags(struct filedesc *fdp, int fd, int add_flags)
1660 {
1661         int error;
1662
1663         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1664         if (((u_int)fd) >= fdp->fd_nfiles) {
1665                 error = EBADF;
1666         } else if (fdp->fd_files[fd].fp == NULL) {
1667                 error = EBADF;
1668         } else {
1669                 fdp->fd_files[fd].fileflags |= add_flags;
1670                 error = 0;
1671         }
1672         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1673         return (error);
1674 }
1675
1676 /*
1677  * WARNING: May not be called before initial fsetfd().
1678  */
1679 int
1680 fclrfdflags(struct filedesc *fdp, int fd, int rem_flags)
1681 {
1682         int error;
1683
1684         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1685         if (((u_int)fd) >= fdp->fd_nfiles) {
1686                 error = EBADF;
1687         } else if (fdp->fd_files[fd].fp == NULL) {
1688                 error = EBADF;
1689         } else {
1690                 fdp->fd_files[fd].fileflags &= ~rem_flags;
1691                 error = 0;
1692         }
1693         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1694         return (error);
1695 }
1696
1697 /*
1698  * Set/Change/Clear the creds for a fp and synchronize the uidinfo.
1699  */
1700 void
1701 fsetcred(struct file *fp, struct ucred *ncr)
1702 {
1703         struct ucred *ocr;
1704         struct uidinfo *uip;
1705
1706         ocr = fp->f_cred;
1707         if (ocr == NULL || ncr == NULL || ocr->cr_uidinfo != ncr->cr_uidinfo) {
1708                 if (ocr) {
1709                         uip = ocr->cr_uidinfo;
1710                         atomic_add_int(&uip->ui_openfiles, -1);
1711                 }
1712                 if (ncr) {
1713                         uip = ncr->cr_uidinfo;
1714                         atomic_add_int(&uip->ui_openfiles, 1);
1715                 }
1716         }
1717         if (ncr)
1718                 crhold(ncr);
1719         fp->f_cred = ncr;
1720         if (ocr)
1721                 crfree(ocr);
1722 }
1723
1724 /*
1725  * Free a file descriptor.
1726  */
1727 static
1728 void
1729 ffree(struct file *fp)
1730 {
1731         KASSERT((fp->f_count == 0), ("ffree: fp_fcount not 0!"));
1732         fsetcred(fp, NULL);
1733         if (fp->f_nchandle.ncp)
1734             cache_drop(&fp->f_nchandle);
1735         kfree(fp, M_FILE);
1736 }
1737
1738 /*
1739  * called from init_main, initialize filedesc0 for proc0.
1740  */
1741 void
1742 fdinit_bootstrap(struct proc *p0, struct filedesc *fdp0, int cmask)
1743 {
1744         p0->p_fd = fdp0;
1745         p0->p_fdtol = NULL;
1746         fdp0->fd_refcnt = 1;
1747         fdp0->fd_cmask = cmask;
1748         fdp0->fd_files = fdp0->fd_builtin_files;
1749         fdp0->fd_nfiles = NDFILE;
1750         fdp0->fd_lastfile = -1;
1751         spin_init(&fdp0->fd_spin, "fdinitbootstrap");
1752 }
1753
1754 /*
1755  * Build a new filedesc structure.
1756  */
1757 struct filedesc *
1758 fdinit(struct proc *p)
1759 {
1760         struct filedesc *newfdp;
1761         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1762
1763         newfdp = kmalloc(sizeof(struct filedesc), M_FILEDESC, M_WAITOK|M_ZERO);
1764         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1765         if (fdp->fd_cdir) {
1766                 newfdp->fd_cdir = fdp->fd_cdir;
1767                 vref(newfdp->fd_cdir);
1768                 cache_copy(&fdp->fd_ncdir, &newfdp->fd_ncdir);
1769         }
1770
1771         /*
1772          * rdir may not be set in e.g. proc0 or anything vm_fork'd off of
1773          * proc0, but should unconditionally exist in other processes.
1774          */
1775         if (fdp->fd_rdir) {
1776                 newfdp->fd_rdir = fdp->fd_rdir;
1777                 vref(newfdp->fd_rdir);
1778                 cache_copy(&fdp->fd_nrdir, &newfdp->fd_nrdir);
1779         }
1780         if (fdp->fd_jdir) {
1781                 newfdp->fd_jdir = fdp->fd_jdir;
1782                 vref(newfdp->fd_jdir);
1783                 cache_copy(&fdp->fd_njdir, &newfdp->fd_njdir);
1784         }
1785         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1786
1787         /* Create the file descriptor table. */
1788         newfdp->fd_refcnt = 1;
1789         newfdp->fd_cmask = cmask;
1790         newfdp->fd_files = newfdp->fd_builtin_files;
1791         newfdp->fd_nfiles = NDFILE;
1792         newfdp->fd_lastfile = -1;
1793         spin_init(&newfdp->fd_spin, "fdinit");
1794
1795         return (newfdp);
1796 }
1797
1798 /*
1799  * Share a filedesc structure.
1800  */
1801 struct filedesc *
1802 fdshare(struct proc *p)
1803 {
1804         struct filedesc *fdp;
1805
1806         fdp = p->p_fd;
1807         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1808         fdp->fd_refcnt++;
1809         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1810         return (fdp);
1811 }
1812
1813 /*
1814  * Copy a filedesc structure.
1815  */
1816 int
1817 fdcopy(struct proc *p, struct filedesc **fpp)
1818 {
1819         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1820         struct filedesc *newfdp;
1821         struct fdnode *fdnode;
1822         int i;
1823         int ni;
1824
1825         /*
1826          * Certain daemons might not have file descriptors.
1827          */
1828         if (fdp == NULL)
1829                 return (0);
1830
1831         /*
1832          * Allocate the new filedesc and fd_files[] array.  This can race
1833          * with operations by other threads on the fdp so we have to be
1834          * careful.
1835          */
1836         newfdp = kmalloc(sizeof(struct filedesc),
1837                          M_FILEDESC, M_WAITOK | M_ZERO | M_NULLOK);
1838         if (newfdp == NULL) {
1839                 *fpp = NULL;
1840                 return (-1);
1841         }
1842 again:
1843         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1844         if (fdp->fd_lastfile < NDFILE) {
1845                 newfdp->fd_files = newfdp->fd_builtin_files;
1846                 i = NDFILE;
1847         } else {
1848                 /*
1849                  * We have to allocate (N^2-1) entries for our in-place
1850                  * binary tree.  Allow the table to shrink.
1851                  */
1852                 i = fdp->fd_nfiles;
1853                 ni = (i - 1) / 2;
1854                 while (ni > fdp->fd_lastfile && ni > NDFILE) {
1855                         i = ni;
1856                         ni = (i - 1) / 2;
1857                 }
1858                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1859                 newfdp->fd_files = kmalloc(i * sizeof(struct fdnode),
1860                                           M_FILEDESC, M_WAITOK | M_ZERO);
1861
1862                 /*
1863                  * Check for race, retry
1864                  */
1865                 spin_lock(&fdp->fd_spin);
1866                 if (i <= fdp->fd_lastfile) {
1867                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1868                         kfree(newfdp->fd_files, M_FILEDESC);
1869                         goto again;
1870                 }
1871         }
1872
1873         /*
1874          * Dup the remaining fields. vref() and cache_hold() can be
1875          * safely called while holding the read spinlock on fdp.
1876          *
1877          * The read spinlock on fdp is still being held.
1878          *
1879          * NOTE: vref and cache_hold calls for the case where the vnode
1880          * or cache entry already has at least one ref may be called
1881          * while holding spin locks.
1882          */
1883         if ((newfdp->fd_cdir = fdp->fd_cdir) != NULL) {
1884                 vref(newfdp->fd_cdir);
1885                 cache_copy(&fdp->fd_ncdir, &newfdp->fd_ncdir);
1886         }
1887         /*
1888          * We must check for fd_rdir here, at least for now because
1889          * the init process is created before we have access to the
1890          * rootvode to take a reference to it.
1891          */
1892         if ((newfdp->fd_rdir = fdp->fd_rdir) != NULL) {
1893                 vref(newfdp->fd_rdir);
1894                 cache_copy(&fdp->fd_nrdir, &newfdp->fd_nrdir);
1895         }
1896         if ((newfdp->fd_jdir = fdp->fd_jdir) != NULL) {
1897                 vref(newfdp->fd_jdir);
1898                 cache_copy(&fdp->fd_njdir, &newfdp->fd_njdir);
1899         }
1900         newfdp->fd_refcnt = 1;
1901         newfdp->fd_nfiles = i;
1902         newfdp->fd_lastfile = fdp->fd_lastfile;
1903         newfdp->fd_freefile = fdp->fd_freefile;
1904         newfdp->fd_cmask = fdp->fd_cmask;
1905         spin_init(&newfdp->fd_spin, "fdcopy");
1906
1907         /*
1908          * Copy the descriptor table through (i).  This also copies the
1909          * allocation state.   Then go through and ref the file pointers
1910          * and clean up any KQ descriptors.
1911          *
1912          * kq descriptors cannot be copied.  Since we haven't ref'd the
1913          * copied files yet we can ignore the return value from funsetfd().
1914          *
1915          * The read spinlock on fdp is still being held.
1916          */
1917         bcopy(fdp->fd_files, newfdp->fd_files, i * sizeof(struct fdnode));
1918         for (i = 0 ; i < newfdp->fd_nfiles; ++i) {
1919                 fdnode = &newfdp->fd_files[i];
1920                 if (fdnode->reserved) {
1921                         fdreserve_locked(newfdp, i, -1);
1922                         fdnode->reserved = 0;
1923                         fdfixup_locked(newfdp, i);
1924                 } else if (fdnode->fp) {
1925                         if (fdnode->fp->f_type == DTYPE_KQUEUE) {
1926                                 (void)funsetfd_locked(newfdp, i);
1927                         } else {
1928                                 fhold(fdnode->fp);
1929                         }
1930                 }
1931         }
1932         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1933         *fpp = newfdp;
1934         return (0);
1935 }
1936
1937 /*
1938  * Release a filedesc structure.
1939  *
1940  * NOT MPSAFE (MPSAFE for refs > 1, but the final cleanup code is not MPSAFE)
1941  */
1942 void
1943 fdfree(struct proc *p, struct filedesc *repl)
1944 {
1945         struct filedesc *fdp;
1946         struct fdnode *fdnode;
1947         int i;
1948         struct filedesc_to_leader *fdtol;
1949         struct file *fp;
1950         struct vnode *vp;
1951         struct flock lf;
1952
1953         /*
1954          * Certain daemons might not have file descriptors.
1955          */
1956         fdp = p->p_fd;
1957         if (fdp == NULL) {
1958                 p->p_fd = repl;
1959                 return;
1960         }
1961
1962         /*
1963          * Severe messing around to follow.
1964          */
1965         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1966
1967         /* Check for special need to clear POSIX style locks */
1968         fdtol = p->p_fdtol;
1969         if (fdtol != NULL) {
1970                 KASSERT(fdtol->fdl_refcount > 0,
1971                         ("filedesc_to_refcount botch: fdl_refcount=%d",
1972                          fdtol->fdl_refcount));
1973                 if (fdtol->fdl_refcount == 1 &&
1974                     (p->p_leader->p_flags & P_ADVLOCK) != 0) {
1975                         for (i = 0; i <= fdp->fd_lastfile; ++i) {
1976                                 fdnode = &fdp->fd_files[i];
1977                                 if (fdnode->fp == NULL ||
1978                                     fdnode->fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
1979                                         continue;
1980                                 }
1981                                 fp = fdnode->fp;
1982                                 fhold(fp);
1983                                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1984
1985                                 lf.l_whence = SEEK_SET;
1986                                 lf.l_start = 0;
1987                                 lf.l_len = 0;
1988                                 lf.l_type = F_UNLCK;
1989                                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
1990                                 (void) VOP_ADVLOCK(vp,
1991                                                    (caddr_t)p->p_leader,
1992                                                    F_UNLCK,
1993                                                    &lf,
1994                                                    F_POSIX);
1995                                 fdrop(fp);
1996                                 spin_lock(&fdp->fd_spin);
1997                         }
1998                 }
1999         retry:
2000                 if (fdtol->fdl_refcount == 1) {
2001                         if (fdp->fd_holdleaderscount > 0 &&
2002                             (p->p_leader->p_flags & P_ADVLOCK) != 0) {
2003                                 /*
2004                                  * close() or do_dup() has cleared a reference
2005                                  * in a shared file descriptor table.
2006                                  */
2007                                 fdp->fd_holdleaderswakeup = 1;
2008                                 ssleep(&fdp->fd_holdleaderscount,
2009                                        &fdp->fd_spin, 0, "fdlhold", 0);
2010                                 goto retry;
2011                         }
2012                         if (fdtol->fdl_holdcount > 0) {
2013                                 /*
2014                                  * Ensure that fdtol->fdl_leader
2015                                  * remains valid in closef().
2016                                  */
2017                                 fdtol->fdl_wakeup = 1;
2018                                 ssleep(fdtol, &fdp->fd_spin, 0, "fdlhold", 0);
2019                                 goto retry;
2020                         }
2021                 }
2022                 fdtol->fdl_refcount--;
2023                 if (fdtol->fdl_refcount == 0 &&
2024                     fdtol->fdl_holdcount == 0) {
2025                         fdtol->fdl_next->fdl_prev = fdtol->fdl_prev;
2026                         fdtol->fdl_prev->fdl_next = fdtol->fdl_next;
2027                 } else {
2028                         fdtol = NULL;
2029                 }
2030                 p->p_fdtol = NULL;
2031                 if (fdtol != NULL) {
2032                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
2033                         kfree(fdtol, M_FILEDESC_TO_LEADER);
2034                         spin_lock(&fdp->fd_spin);
2035                 }
2036         }
2037         if (--fdp->fd_refcnt > 0) {
2038                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
2039                 spin_lock(&p->p_spin);
2040                 p->p_fd = repl;
2041                 spin_unlock(&p->p_spin);
2042                 return;
2043         }
2044
2045         /*
2046          * Even though we are the last reference to the structure allproc
2047          * scans may still reference the structure.  Maintain proper
2048          * locks until we can replace p->p_fd.
2049          *
2050          * Also note that kqueue's closef still needs to reference the
2051          * fdp via p->p_fd, so we have to close the descriptors before
2052          * we replace p->p_fd.
2053          */
2054         for (i = 0; i <= fdp->fd_lastfile; ++i) {
2055                 if (fdp->fd_files[i].fp) {
2056                         fp = funsetfd_locked(fdp, i);
2057                         if (fp) {
2058                                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
2059                                 if (SLIST_FIRST(&fp->f_klist))
2060                                         knote_fdclose(fp, fdp, i);
2061                                 closef(fp, p);
2062                                 spin_lock(&fdp->fd_spin);
2063                         }
2064                 }
2065         }
2066         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
2067
2068         /*
2069          * Interlock against an allproc scan operations (typically frevoke).
2070          */
2071         spin_lock(&p->p_spin);
2072         p->p_fd = repl;
2073         spin_unlock(&p->p_spin);
2074
2075         /*
2076          * Wait for any softrefs to go away.  This race rarely occurs so
2077          * we can use a non-critical-path style poll/sleep loop.  The
2078          * race only occurs against allproc scans.
2079          *
2080          * No new softrefs can occur with the fdp disconnected from the
2081          * process.
2082          */
2083         if (fdp->fd_softrefs) {
2084                 kprintf("pid %d: Warning, fdp race avoided\n", p->p_pid);
2085                 while (fdp->fd_softrefs)
2086                         tsleep(&fdp->fd_softrefs, 0, "fdsoft", 1);
2087         }
2088
2089         if (fdp->fd_files != fdp->fd_builtin_files)
2090                 kfree(fdp->fd_files, M_FILEDESC);
2091         if (fdp->fd_cdir) {
2092                 cache_drop(&fdp->fd_ncdir);
2093                 vrele(fdp->fd_cdir);
2094         }
2095         if (fdp->fd_rdir) {
2096                 cache_drop(&fdp->fd_nrdir);
2097                 vrele(fdp->fd_rdir);
2098         }
2099         if (fdp->fd_jdir) {
2100                 cache_drop(&fdp->fd_njdir);
2101                 vrele(fdp->fd_jdir);
2102         }
2103         kfree(fdp, M_FILEDESC);
2104 }
2105
2106 /*
2107  * Retrieve and reference the file pointer associated with a descriptor.
2108  */
2109 struct file *
2110 holdfp(struct filedesc *fdp, int fd, int flag)
2111 {
2112         struct file* fp;
2113
2114         spin_lock_shared(&fdp->fd_spin);
2115         if (((u_int)fd) >= fdp->fd_nfiles) {
2116                 fp = NULL;
2117                 goto done;
2118         }
2119         if ((fp = fdp->fd_files[fd].fp) == NULL)
2120                 goto done;
2121         if ((fp->f_flag & flag) == 0 && flag != -1) {
2122                 fp = NULL;
2123                 goto done;
2124         }
2125         fhold(fp);
2126 done:
2127         spin_unlock_shared(&fdp->fd_spin);
2128         return (fp);
2129 }
2130
2131 /*
2132  * holdsock() - load the struct file pointer associated
2133  * with a socket into *fpp.  If an error occurs, non-zero
2134  * will be returned and *fpp will be set to NULL.
2135  */
2136 int
2137 holdsock(struct filedesc *fdp, int fd, struct file **fpp)
2138 {
2139         struct file *fp;
2140         int error;
2141
2142         spin_lock_shared(&fdp->fd_spin);
2143         if ((unsigned)fd >= fdp->fd_nfiles) {
2144                 error = EBADF;
2145                 fp = NULL;
2146                 goto done;
2147         }
2148         if ((fp = fdp->fd_files[fd].fp) == NULL) {
2149                 error = EBADF;
2150                 goto done;
2151         }
2152         if (fp->f_type != DTYPE_SOCKET) {
2153                 error = ENOTSOCK;
2154                 goto done;
2155         }
2156         fhold(fp);
2157         error = 0;
2158 done:
2159         spin_unlock_shared(&fdp->fd_spin);
2160         *fpp = fp;
2161         return (error);
2162 }
2163
2164 /*
2165  * Convert a user file descriptor to a held file pointer.
2166  */
2167 int
2168 holdvnode(struct filedesc *fdp, int fd, struct file **fpp)
2169 {
2170         struct file *fp;
2171         int error;
2172
2173         spin_lock_shared(&fdp->fd_spin);
2174         if ((unsigned)fd >= fdp->fd_nfiles) {
2175                 error = EBADF;
2176                 fp = NULL;
2177                 goto done;
2178         }
2179         if ((fp = fdp->fd_files[fd].fp) == NULL) {
2180                 error = EBADF;
2181                 goto done;
2182         }
2183         if (fp->f_type != DTYPE_VNODE && fp->f_type != DTYPE_FIFO) {
2184                 fp = NULL;
2185                 error = EINVAL;
2186                 goto done;
2187         }
2188         fhold(fp);
2189         error = 0;
2190 done:
2191         spin_unlock_shared(&fdp->fd_spin);
2192         *fpp = fp;
2193         return (error);
2194 }
2195
2196 /*
2197  * For setugid programs, we don't want to people to use that setugidness
2198  * to generate error messages which write to a file which otherwise would
2199  * otherwise be off-limits to the process.
2200  *
2201  * This is a gross hack to plug the hole.  A better solution would involve
2202  * a special vop or other form of generalized access control mechanism.  We
2203  * go ahead and just reject all procfs file systems accesses as dangerous.
2204  *
2205  * Since setugidsafety calls this only for fd 0, 1 and 2, this check is
2206  * sufficient.  We also don't for check setugidness since we know we are.
2207  */
2208 static int
2209 is_unsafe(struct file *fp)
2210 {
2211         if (fp->f_type == DTYPE_VNODE &&
2212             ((struct vnode *)(fp->f_data))->v_tag == VT_PROCFS)
2213                 return (1);
2214         return (0);
2215 }
2216
2217 /*
2218  * Make this setguid thing safe, if at all possible.
2219  *
2220  * NOT MPSAFE - scans fdp without spinlocks, calls knote_fdclose()
2221  */
2222 void
2223 setugidsafety(struct proc *p)
2224 {
2225         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
2226         int i;
2227
2228         /* Certain daemons might not have file descriptors. */
2229         if (fdp == NULL)
2230                 return;
2231
2232         /*
2233          * note: fdp->fd_files may be reallocated out from under us while
2234          * we are blocked in a close.  Be careful!
2235          */
2236         for (i = 0; i <= fdp->fd_lastfile; i++) {
2237                 if (i > 2)
2238                         break;
2239                 if (fdp->fd_files[i].fp && is_unsafe(fdp->fd_files[i].fp)) {
2240                         struct file *fp;
2241
2242                         /*
2243                          * NULL-out descriptor prior to close to avoid
2244                          * a race while close blocks.
2245                          */
2246                         if ((fp = funsetfd_locked(fdp, i)) != NULL) {
2247                                 knote_fdclose(fp, fdp, i);
2248                                 closef(fp, p);
2249                         }
2250                 }
2251         }
2252 }
2253
2254 /*
2255  * Close any files on exec?
2256  *
2257  * NOT MPSAFE - scans fdp without spinlocks, calls knote_fdclose()
2258  */
2259 void
2260 fdcloseexec(struct proc *p)
2261 {
2262         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
2263         int i;
2264
2265         /* Certain daemons might not have file descriptors. */
2266         if (fdp == NULL)
2267                 return;
2268
2269         /*
2270          * We cannot cache fd_files since operations may block and rip
2271          * them out from under us.
2272          */
2273         for (i = 0; i <= fdp->fd_lastfile; i++) {
2274                 if (fdp->fd_files[i].fp != NULL &&
2275                     (fdp->fd_files[i].fileflags & UF_EXCLOSE)) {
2276                         struct file *fp;
2277
2278                         /*
2279                          * NULL-out descriptor prior to close to avoid
2280                          * a race while close blocks.
2281                          */
2282                         if ((fp = funsetfd_locked(fdp, i)) != NULL) {
2283                                 knote_fdclose(fp, fdp, i);
2284                                 closef(fp, p);
2285                         }
2286                 }
2287         }
2288 }
2289
2290 /*
2291  * It is unsafe for set[ug]id processes to be started with file
2292  * descriptors 0..2 closed, as these descriptors are given implicit
2293  * significance in the Standard C library.  fdcheckstd() will create a
2294  * descriptor referencing /dev/null for each of stdin, stdout, and
2295  * stderr that is not already open.
2296  *
2297  * NOT MPSAFE - calls falloc, vn_open, etc
2298  */
2299 int
2300 fdcheckstd(struct lwp *lp)
2301 {
2302         struct nlookupdata nd;
2303         struct filedesc *fdp;
2304         struct file *fp;
2305         int retval;
2306         int i, error, flags, devnull;
2307
2308         fdp = lp->lwp_proc->p_fd;
2309         if (fdp == NULL)
2310                 return (0);
2311         devnull = -1;
2312         error = 0;
2313         for (i = 0; i < 3; i++) {
2314                 if (fdp->fd_files[i].fp != NULL)
2315                         continue;
2316                 if (devnull < 0) {
2317                         if ((error = falloc(lp, &fp, &devnull)) != 0)
2318                                 break;
2319
2320                         error = nlookup_init(&nd, "/dev/null", UIO_SYSSPACE,
2321                                                 NLC_FOLLOW|NLC_LOCKVP);
2322                         flags = FREAD | FWRITE;
2323                         if (error == 0)
2324                                 error = vn_open(&nd, fp, flags, 0);
2325                         if (error == 0)
2326                                 fsetfd(fdp, fp, devnull);
2327                         else
2328                                 fsetfd(fdp, NULL, devnull);
2329                         fdrop(fp);
2330                         nlookup_done(&nd);
2331                         if (error)
2332                                 break;
2333                         KKASSERT(i == devnull);
2334                 } else {
2335                         error = kern_dup(DUP_FIXED, devnull, i, &retval);
2336                         if (error != 0)
2337                                 break;
2338                 }
2339         }
2340         return (error);
2341 }
2342
2343 /*
2344  * Internal form of close.
2345  * Decrement reference count on file structure.
2346  * Note: td and/or p may be NULL when closing a file
2347  * that was being passed in a message.
2348  *
2349  * MPALMOSTSAFE - acquires mplock for VOP operations
2350  */
2351 int
2352 closef(struct file *fp, struct proc *p)
2353 {
2354         struct vnode *vp;
2355         struct flock lf;
2356         struct filedesc_to_leader *fdtol;
2357
2358         if (fp == NULL)
2359                 return (0);
2360
2361         /*
2362          * POSIX record locking dictates that any close releases ALL
2363          * locks owned by this process.  This is handled by setting
2364          * a flag in the unlock to free ONLY locks obeying POSIX
2365          * semantics, and not to free BSD-style file locks.
2366          * If the descriptor was in a message, POSIX-style locks
2367          * aren't passed with the descriptor.
2368          */
2369         if (p != NULL && fp->f_type == DTYPE_VNODE &&
2370             (((struct vnode *)fp->f_data)->v_flag & VMAYHAVELOCKS)
2371         ) {
2372                 if ((p->p_leader->p_flags & P_ADVLOCK) != 0) {
2373                         lf.l_whence = SEEK_SET;
2374                         lf.l_start = 0;
2375                         lf.l_len = 0;
2376                         lf.l_type = F_UNLCK;
2377                         vp = (struct vnode *)fp->f_data;
2378                         (void) VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_UNLCK,
2379                                            &lf, F_POSIX);
2380                 }
2381                 fdtol = p->p_fdtol;
2382                 if (fdtol != NULL) {
2383                         lwkt_gettoken(&p->p_token);
2384                         /*
2385                          * Handle special case where file descriptor table
2386                          * is shared between multiple process leaders.
2387                          */
2388                         for (fdtol = fdtol->fdl_next;
2389                              fdtol != p->p_fdtol;
2390                              fdtol = fdtol->fdl_next) {
2391                                 if ((fdtol->fdl_leader->p_flags &
2392                                      P_ADVLOCK) == 0)
2393                                         continue;
2394                                 fdtol->fdl_holdcount++;
2395                                 lf.l_whence = SEEK_SET;
2396                                 lf.l_start = 0;
2397                                 lf.l_len = 0;
2398                                 lf.l_type = F_UNLCK;
2399                                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
2400                                 (void) VOP_ADVLOCK(vp,
2401                                                    (caddr_t)fdtol->fdl_leader,
2402                                                    F_UNLCK, &lf, F_POSIX);
2403                                 fdtol->fdl_holdcount--;
2404                                 if (fdtol->fdl_holdcount == 0 &&
2405                                     fdtol->fdl_wakeup != 0) {
2406                                         fdtol->fdl_wakeup = 0;
2407                                         wakeup(fdtol);
2408                                 }
2409                         }
2410                         lwkt_reltoken(&p->p_token);
2411                 }
2412         }
2413         return (fdrop(fp));
2414 }
2415
2416 /*
2417  * fhold() can only be called if f_count is already at least 1 (i.e. the
2418  * caller of fhold() already has a reference to the file pointer in some
2419  * manner or other).
2420  *
2421  * Atomic ops are used for incrementing and decrementing f_count before
2422  * the 1->0 transition.  f_count 1->0 transition is special, see the
2423  * comment in fdrop().
2424  */
2425 void
2426 fhold(struct file *fp)
2427 {
2428         /* 0->1 transition will never work */
2429         KASSERT(fp->f_count > 0, ("fhold: invalid f_count %d", fp->f_count));
2430         atomic_add_int(&fp->f_count, 1);
2431 }
2432
2433 /*
2434  * fdrop() - drop a reference to a descriptor
2435  */
2436 int
2437 fdrop(struct file *fp)
2438 {
2439         struct flock lf;
2440         struct vnode *vp;
2441         int error, do_free = 0;
2442
2443         /*
2444          * NOTE:
2445          * Simple atomic_fetchadd_int(f_count, -1) here will cause use-
2446          * after-free or double free (due to f_count 0->1 transition), if
2447          * fhold() is called on the fps found through filehead iteration.
2448          */
2449         for (;;) {
2450                 int count = fp->f_count;
2451
2452                 cpu_ccfence();
2453                 KASSERT(count > 0, ("fdrop: invalid f_count %d", count));
2454                 if (count == 1) {
2455                         /*
2456                          * About to drop the last reference, hold the
2457                          * filehead spin lock and drop it, so that no
2458                          * one could see this fp through filehead anymore,
2459                          * let alone fhold() this fp.
2460                          */
2461                         spin_lock(&filehead_spin);
2462                         if (atomic_cmpset_int(&fp->f_count, count, 0)) {
2463                                 LIST_REMOVE(fp, f_list);
2464                                 nfiles--;
2465                                 spin_unlock(&filehead_spin);
2466                                 do_free = 1; /* free this fp */
2467                                 break;
2468                         }
2469                         spin_unlock(&filehead_spin);
2470                         /* retry */
2471                 } else if (atomic_cmpset_int(&fp->f_count, count, count - 1)) {
2472                         break;
2473                 }
2474                 /* retry */
2475         }
2476         if (!do_free)
2477                 return (0);
2478
2479         KKASSERT(SLIST_FIRST(&fp->f_klist) == NULL);
2480
2481         /*
2482          * The last reference has gone away, we own the fp structure free
2483          * and clear.
2484          */
2485         if (fp->f_count < 0)
2486                 panic("fdrop: count < 0");
2487         if ((fp->f_flag & FHASLOCK) && fp->f_type == DTYPE_VNODE &&
2488             (((struct vnode *)fp->f_data)->v_flag & VMAYHAVELOCKS)
2489         ) {
2490                 lf.l_whence = SEEK_SET;
2491                 lf.l_start = 0;
2492                 lf.l_len = 0;
2493                 lf.l_type = F_UNLCK;
2494                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
2495                 (void) VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_UNLCK, &lf, 0);
2496         }
2497         if (fp->f_ops != &badfileops)
2498                 error = fo_close(fp);
2499         else
2500                 error = 0;
2501         ffree(fp);
2502         return (error);
2503 }
2504
2505 /*
2506  * Apply an advisory lock on a file descriptor.
2507  *
2508  * Just attempt to get a record lock of the requested type on
2509  * the entire file (l_whence = SEEK_SET, l_start = 0, l_len = 0).
2510  *
2511  * MPALMOSTSAFE
2512  */
2513 int
2514 sys_flock(struct flock_args *uap)
2515 {
2516         struct proc *p = curproc;
2517         struct file *fp;
2518         struct vnode *vp;
2519         struct flock lf;
2520         int error;
2521
2522         if ((fp = holdfp(p->p_fd, uap->fd, -1)) == NULL)
2523                 return (EBADF);
2524         if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
2525                 error = EOPNOTSUPP;
2526                 goto done;
2527         }
2528         vp = (struct vnode *)fp->f_data;
2529         lf.l_whence = SEEK_SET;
2530         lf.l_start = 0;
2531         lf.l_len = 0;
2532         if (uap->how & LOCK_UN) {
2533                 lf.l_type = F_UNLCK;
2534                 atomic_clear_int(&fp->f_flag, FHASLOCK); /* race ok */
2535                 error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_UNLCK, &lf, 0);
2536                 goto done;
2537         }
2538         if (uap->how & LOCK_EX)
2539                 lf.l_type = F_WRLCK;
2540         else if (uap->how & LOCK_SH)
2541                 lf.l_type = F_RDLCK;
2542         else {
2543                 error = EBADF;
2544                 goto done;
2545         }
2546         if (uap->how & LOCK_NB)
2547                 error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_SETLK, &lf, 0);
2548         else
2549                 error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_SETLK, &lf, F_WAIT);
2550         atomic_set_int(&fp->f_flag, FHASLOCK);  /* race ok */
2551 done:
2552         fdrop(fp);
2553         return (error);
2554 }
2555
2556 /*
2557  * File Descriptor pseudo-device driver (/dev/fd/).
2558  *
2559  * Opening minor device N dup()s the file (if any) connected to file
2560  * descriptor N belonging to the calling process.  Note that this driver
2561  * consists of only the ``open()'' routine, because all subsequent
2562  * references to this file will be direct to the other driver.
2563  */
2564 static int
2565 fdopen(struct dev_open_args *ap)
2566 {
2567         thread_t td = curthread;
2568
2569         KKASSERT(td->td_lwp != NULL);
2570
2571         /*
2572          * XXX Kludge: set curlwp->lwp_dupfd to contain the value of the
2573          * the file descriptor being sought for duplication. The error
2574          * return ensures that the vnode for this device will be released
2575          * by vn_open. Open will detect this special error and take the
2576          * actions in dupfdopen below. Other callers of vn_open or VOP_OPEN
2577          * will simply report the error.
2578          */
2579         td->td_lwp->lwp_dupfd = minor(ap->a_head.a_dev);
2580         return (ENODEV);
2581 }
2582
2583 /*
2584  * The caller has reserved the file descriptor dfd for us.  On success we
2585  * must fsetfd() it.  On failure the caller will clean it up.
2586  */
2587 int
2588 dupfdopen(struct filedesc *fdp, int dfd, int sfd, int mode, int error)
2589 {
2590         struct file *wfp;
2591         struct file *xfp;
2592         int werror;
2593
2594         if ((wfp = holdfp(fdp, sfd, -1)) == NULL)
2595                 return (EBADF);
2596
2597         /*
2598          * Close a revoke/dup race.  Duping a descriptor marked as revoked
2599          * will dup a dummy descriptor instead of the real one.
2600          */
2601         if (wfp->f_flag & FREVOKED) {
2602                 kprintf("Warning: attempt to dup() a revoked descriptor\n");
2603                 fdrop(wfp);
2604                 wfp = NULL;
2605                 werror = falloc(NULL, &wfp, NULL);
2606                 if (werror)
2607                         return (werror);
2608         }
2609
2610         /*
2611          * There are two cases of interest here.
2612          *
2613          * For ENODEV simply dup sfd to file descriptor dfd and return.
2614          *
2615          * For ENXIO steal away the file structure from sfd and store it
2616          * dfd.  sfd is effectively closed by this operation.
2617          *
2618          * Any other error code is just returned.
2619          */
2620         switch (error) {
2621         case ENODEV:
2622                 /*
2623                  * Check that the mode the file is being opened for is a
2624                  * subset of the mode of the existing descriptor.
2625                  */
2626                 if (((mode & (FREAD|FWRITE)) | wfp->f_flag) != wfp->f_flag) {
2627                         error = EACCES;
2628                         break;
2629                 }
2630                 spin_lock(&fdp->fd_spin);
2631                 fdp->fd_files[dfd].fileflags = fdp->fd_files[sfd].fileflags;
2632                 fsetfd_locked(fdp, wfp, dfd);
2633                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
2634                 error = 0;
2635                 break;
2636         case ENXIO:
2637                 /*
2638                  * Steal away the file pointer from dfd, and stuff it into indx.
2639                  */
2640                 spin_lock(&fdp->fd_spin);
2641                 fdp->fd_files[dfd].fileflags = fdp->fd_files[sfd].fileflags;
2642                 fsetfd(fdp, wfp, dfd);
2643                 if ((xfp = funsetfd_locked(fdp, sfd)) != NULL) {
2644                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
2645                         fdrop(xfp);
2646                 } else {
2647                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
2648                 }
2649                 error = 0;
2650                 break;
2651         default:
2652                 break;
2653         }
2654         fdrop(wfp);
2655         return (error);
2656 }
2657
2658 /*
2659  * NOT MPSAFE - I think these refer to a common file descriptor table
2660  * and we need to spinlock that to link fdtol in.
2661  */
2662 struct filedesc_to_leader *
2663 filedesc_to_leader_alloc(struct filedesc_to_leader *old,
2664                          struct proc *leader)
2665 {
2666         struct filedesc_to_leader *fdtol;
2667
2668         fdtol = kmalloc(sizeof(struct filedesc_to_leader),
2669                         M_FILEDESC_TO_LEADER, M_WAITOK | M_ZERO);
2670         fdtol->fdl_refcount = 1;
2671         fdtol->fdl_holdcount = 0;
2672         fdtol->fdl_wakeup = 0;
2673         fdtol->fdl_leader = leader;
2674         if (old != NULL) {
2675                 fdtol->fdl_next = old->fdl_next;
2676                 fdtol->fdl_prev = old;
2677                 old->fdl_next = fdtol;
2678                 fdtol->fdl_next->fdl_prev = fdtol;
2679         } else {
2680                 fdtol->fdl_next = fdtol;
2681                 fdtol->fdl_prev = fdtol;
2682         }
2683         return fdtol;
2684 }
2685
2686 /*
2687  * Scan all file pointers in the system.  The callback is made with
2688  * the master list spinlock held exclusively.
2689  */
2690 void
2691 allfiles_scan_exclusive(int (*callback)(struct file *, void *), void *data)
2692 {
2693         struct file *fp;
2694         int res;
2695
2696         spin_lock(&filehead_spin);
2697         LIST_FOREACH(fp, &filehead, f_list) {
2698                 res = callback(fp, data);
2699                 if (res < 0)
2700                         break;
2701         }
2702         spin_unlock(&filehead_spin);
2703 }
2704
2705 /*
2706  * Get file structures.
2707  *
2708  * NOT MPSAFE - process list scan, SYSCTL_OUT (probably not mpsafe)
2709  */
2710
2711 struct sysctl_kern_file_info {
2712         int count;
2713         int error;
2714         struct sysctl_req *req;
2715 };
2716
2717 static int sysctl_kern_file_callback(struct proc *p, void *data);
2718
2719 static int
2720 sysctl_kern_file(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2721 {
2722         struct sysctl_kern_file_info info;
2723
2724         /*
2725          * Note: because the number of file descriptors is calculated
2726          * in different ways for sizing vs returning the data,
2727          * there is information leakage from the first loop.  However,
2728          * it is of a similar order of magnitude to the leakage from
2729          * global system statistics such as kern.openfiles.
2730          *
2731          * When just doing a count, note that we cannot just count
2732          * the elements and add f_count via the filehead list because
2733          * threaded processes share their descriptor table and f_count might
2734          * still be '1' in that case.
2735          *
2736          * Since the SYSCTL op can block, we must hold the process to
2737          * prevent it being ripped out from under us either in the
2738          * file descriptor loop or in the greater LIST_FOREACH.  The
2739          * process may be in varying states of disrepair.  If the process
2740          * is in SZOMB we may have caught it just as it is being removed
2741          * from the allproc list, we must skip it in that case to maintain
2742          * an unbroken chain through the allproc list.
2743          */
2744         info.count = 0;
2745         info.error = 0;
2746         info.req = req;
2747         allproc_scan(sysctl_kern_file_callback, &info);
2748
2749         /*
2750          * When just calculating the size, overestimate a bit to try to
2751          * prevent system activity from causing the buffer-fill call
2752          * to fail later on.
2753          */
2754         if (req->oldptr == NULL) {
2755                 info.count = (info.count + 16) + (info.count / 10);
2756                 info.error = SYSCTL_OUT(req, NULL,
2757                                         info.count * sizeof(struct kinfo_file));
2758         }
2759         return (info.error);
2760 }
2761
2762 static int
2763 sysctl_kern_file_callback(struct proc *p, void *data)
2764 {
2765         struct sysctl_kern_file_info *info = data;
2766         struct kinfo_file kf;
2767         struct filedesc *fdp;
2768         struct file *fp;
2769         uid_t uid;
2770         int n;
2771
2772         if (p->p_stat == SIDL || p->p_stat == SZOMB)
2773                 return(0);
2774         if (!(PRISON_CHECK(info->req->td->td_ucred, p->p_ucred) != 0))
2775                 return(0);
2776
2777         /*
2778          * Softref the fdp to prevent it from being destroyed
2779          */
2780         spin_lock(&p->p_spin);
2781         if ((fdp = p->p_fd) == NULL) {
2782                 spin_unlock(&p->p_spin);
2783                 return(0);
2784         }
2785         atomic_add_int(&fdp->fd_softrefs, 1);
2786         spin_unlock(&p->p_spin);
2787
2788         /*
2789          * The fdp's own spinlock prevents the contents from being
2790          * modified.
2791          */
2792         spin_lock_shared(&fdp->fd_spin);
2793         for (n = 0; n < fdp->fd_nfiles; ++n) {
2794                 if ((fp = fdp->fd_files[n].fp) == NULL)
2795                         continue;
2796                 if (info->req->oldptr == NULL) {
2797                         ++info->count;
2798                 } else {
2799                         uid = p->p_ucred ? p->p_ucred->cr_uid : -1;
2800                         kcore_make_file(&kf, fp, p->p_pid, uid, n);
2801                         spin_unlock_shared(&fdp->fd_spin);
2802                         info->error = SYSCTL_OUT(info->req, &kf, sizeof(kf));
2803                         spin_lock_shared(&fdp->fd_spin);
2804                         if (info->error)
2805                                 break;
2806                 }
2807         }
2808         spin_unlock_shared(&fdp->fd_spin);
2809         atomic_subtract_int(&fdp->fd_softrefs, 1);
2810         if (info->error)
2811                 return(-1);
2812         return(0);
2813 }
2814
2815 SYSCTL_PROC(_kern, KERN_FILE, file, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD,
2816     0, 0, sysctl_kern_file, "S,file", "Entire file table");
2817
2818 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, minfilesperproc, CTLFLAG_RW,
2819     &minfilesperproc, 0, "Minimum files allowed open per process");
2820 SYSCTL_INT(_kern, KERN_MAXFILESPERPROC, maxfilesperproc, CTLFLAG_RW,
2821     &maxfilesperproc, 0, "Maximum files allowed open per process");
2822 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, maxfilesperuser, CTLFLAG_RW,
2823     &maxfilesperuser, 0, "Maximum files allowed open per user");
2824
2825 SYSCTL_INT(_kern, KERN_MAXFILES, maxfiles, CTLFLAG_RW,
2826     &maxfiles, 0, "Maximum number of files");
2827
2828 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, maxfilesrootres, CTLFLAG_RW,
2829     &maxfilesrootres, 0, "Descriptors reserved for root use");
2830
2831 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, openfiles, CTLFLAG_RD,
2832         &nfiles, 0, "System-wide number of open files");
2833
2834 static void
2835 fildesc_drvinit(void *unused)
2836 {
2837         int fd;
2838
2839         for (fd = 0; fd < NUMFDESC; fd++) {
2840                 make_dev(&fildesc_ops, fd,
2841                          UID_BIN, GID_BIN, 0666, "fd/%d", fd);
2842         }
2843
2844         make_dev(&fildesc_ops, 0, UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "stdin");
2845         make_dev(&fildesc_ops, 1, UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "stdout");
2846         make_dev(&fildesc_ops, 2, UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "stderr");
2847 }
2848
2849 struct fileops badfileops = {
2850         .fo_read = badfo_readwrite,
2851         .fo_write = badfo_readwrite,
2852         .fo_ioctl = badfo_ioctl,
2853         .fo_kqfilter = badfo_kqfilter,
2854         .fo_stat = badfo_stat,
2855         .fo_close = badfo_close,
2856         .fo_shutdown = badfo_shutdown
2857 };
2858
2859 int
2860 badfo_readwrite(
2861         struct file *fp,
2862         struct uio *uio,
2863         struct ucred *cred,
2864         int flags
2865 ) {
2866         return (EBADF);
2867 }
2868
2869 int
2870 badfo_ioctl(struct file *fp, u_long com, caddr_t data,
2871             struct ucred *cred, struct sysmsg *msgv)
2872 {
2873         return (EBADF);
2874 }
2875
2876 /*
2877  * Must return an error to prevent registration, typically
2878  * due to a revoked descriptor (file_filtops assigned).
2879  */
2880 int
2881 badfo_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
2882 {
2883         return (EOPNOTSUPP);
2884 }
2885
2886 int
2887 badfo_stat(struct file *fp, struct stat *sb, struct ucred *cred)
2888 {
2889         return (EBADF);
2890 }
2891
2892 int
2893 badfo_close(struct file *fp)
2894 {
2895         return (EBADF);
2896 }
2897
2898 int
2899 badfo_shutdown(struct file *fp, int how)
2900 {
2901         return (EBADF);
2902 }
2903
2904 int
2905 nofo_shutdown(struct file *fp, int how)
2906 {
2907         return (EOPNOTSUPP);
2908 }
2909
2910 SYSINIT(fildescdev, SI_SUB_DRIVERS, SI_ORDER_MIDDLE + CDEV_MAJOR,
2911     fildesc_drvinit,NULL);