sys/kern/kern_exec.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1993, David Greenman
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  *
  26  * $FreeBSD: src/sys/kern/kern_exec.c,v 1.107.2.15 2002/07/30 15:40:46 nectar Exp $
  27  */
  28
  29 #include <sys/param.h>
  30 #include <sys/systm.h>
  31 #include <sys/sysproto.h>
  32 #include <sys/kernel.h>
  33 #include <sys/mount.h>
  34 #include <sys/filedesc.h>
  35 #include <sys/fcntl.h>
  36 #include <sys/acct.h>
  37 #include <sys/exec.h>
  38 #include <sys/imgact.h>
  39 #include <sys/imgact_elf.h>
  40 #include <sys/kern_syscall.h>
  41 #include <sys/wait.h>
  42 #include <sys/malloc.h>
  43 #include <sys/proc.h>
  44 #include <sys/priv.h>
  45 #include <sys/ktrace.h>
  46 #include <sys/signalvar.h>
  47 #include <sys/pioctl.h>
  48 #include <sys/nlookup.h>
  49 #include <sys/sysent.h>
  50 #include <sys/shm.h>
  51 #include <sys/sysctl.h>
  52 #include <sys/vnode.h>
  53 #include <sys/vmmeter.h>
  54 #include <sys/libkern.h>
  55
  56 #include <cpu/lwbuf.h>
  57
  58 #include <vm/vm.h>
  59 #include <vm/vm_param.h>
  60 #include <sys/lock.h>
  61 #include <vm/pmap.h>
  62 #include <vm/vm_page.h>
  63 #include <vm/vm_map.h>
  64 #include <vm/vm_kern.h>
  65 #include <vm/vm_extern.h>
  66 #include <vm/vm_object.h>
  67 #include <vm/vnode_pager.h>
  68 #include <vm/vm_pager.h>
  69
  70 #include <sys/user.h>
  71 #include <sys/reg.h>
  72
  73 #include <sys/refcount.h>
  74 #include <sys/thread2.h>
  75 #include <sys/mplock2.h>
  76
  77 MALLOC_DEFINE(M_PARGS, "proc-args", "Process arguments");
  78 MALLOC_DEFINE(M_EXECARGS, "exec-args", "Exec arguments");
  79
  80 static register_t *exec_copyout_strings (struct image_params *);
  81
  82 /* XXX This should be vm_size_t. */
  83 static u_long ps_strings = PS_STRINGS;
  84 SYSCTL_ULONG(_kern, KERN_PS_STRINGS, ps_strings, CTLFLAG_RD, &ps_strings, 0, "");
  85
  86 /* XXX This should be vm_size_t. */
  87 static u_long usrstack = USRSTACK;
  88 SYSCTL_ULONG(_kern, KERN_USRSTACK, usrstack, CTLFLAG_RD, &usrstack, 0, "");
  89
  90 u_long ps_arg_cache_limit = PAGE_SIZE / 16;
  91 SYSCTL_LONG(_kern, OID_AUTO, ps_arg_cache_limit, CTLFLAG_RW,
  92     &ps_arg_cache_limit, 0, "");
  93
  94 int ps_argsopen = 1;
  95 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, ps_argsopen, CTLFLAG_RW, &ps_argsopen, 0, "");
  96
  97 static int ktrace_suid = 0;
  98 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, ktrace_suid, CTLFLAG_RW, &ktrace_suid, 0, "");
  99
 100 void print_execve_args(struct image_args *args);
 101 int debug_execve_args = 0;
 102 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, debug_execve_args, CTLFLAG_RW, &debug_execve_args,
 103     0, "");
 104
 105 /*
 106  * Exec arguments object cache
 107  */
 108 static struct objcache *exec_objcache;
 109
 110 static
 111 void
 112 exec_objcache_init(void *arg __unused)
 113 {
 114         int cluster_limit;
 115         size_t limsize;
 116
 117         /*
 118          * Maximum number of concurrent execs.  This can be limiting on
 119          * systems with a lot of cpu cores but it also eats a significant
 120          * amount of memory.
 121          */
 122         cluster_limit = (ncpus < 16) ? 16 : ncpus;
 123         limsize = kmem_lim_size();
 124         if (limsize > 7 * 1024)
 125                 cluster_limit *= 2;
 126         if (limsize > 15 * 1024)
 127                 cluster_limit *= 2;
 128
 129         exec_objcache = objcache_create_mbacked(
 130                                         M_EXECARGS, PATH_MAX + ARG_MAX,
 131                                         &cluster_limit, 8,
 132                                         NULL, NULL, NULL);
 133 }
 134 SYSINIT(exec_objcache, SI_BOOT2_MACHDEP, SI_ORDER_ANY, exec_objcache_init, 0);
 135
 136 /*
 137  * stackgap_random specifies if the stackgap should have a random size added
 138  * to it.  It must be a power of 2.  If non-zero, the stack gap will be
 139  * calculated as: ALIGN(karc4random() & (stackgap_random - 1)).
 140  */
 141 static int stackgap_random = 1024;
 142 static int
 143 sysctl_kern_stackgap(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 144 {
 145         int error, new_val;
 146         new_val = stackgap_random;
 147         error = sysctl_handle_int(oidp, &new_val, 0, req);
 148         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
 149                 return (error);
 150         if (new_val > 0 && ((new_val > 16 * PAGE_SIZE) || !powerof2(new_val)))
 151                 return (EINVAL);
 152         stackgap_random = new_val;
 153
 154         return(0);
 155 }
 156
 157 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, stackgap_random, CTLFLAG_RW|CTLTYPE_INT,
 158         0, 0, sysctl_kern_stackgap, "I",
 159         "Max random stack gap (power of 2), static gap if negative");
 160
 161 void
 162 print_execve_args(struct image_args *args)
 163 {
 164         char *cp;
 165         int ndx;
 166
 167         cp = args->begin_argv;
 168         for (ndx = 0; ndx < args->argc; ndx++) {
 169                 kprintf("\targv[%d]: %s\n", ndx, cp);
 170                 while (*cp++ != '\0');
 171         }
 172         for (ndx = 0; ndx < args->envc; ndx++) {
 173                 kprintf("\tenvv[%d]: %s\n", ndx, cp);
 174                 while (*cp++ != '\0');
 175         }
 176 }
 177
 178 /*
 179  * Each of the items is a pointer to a `const struct execsw', hence the
 180  * double pointer here.
 181  */
 182 static const struct execsw **execsw;
 183
 184 /*
 185  * Replace current vmspace with a new binary.
 186  * Returns 0 on success, > 0 on recoverable error (use as errno).
 187  * Returns -1 on lethal error which demands killing of the current
 188  * process!
 189  */
 190 int
 191 kern_execve(struct nlookupdata *nd, struct image_args *args)
 192 {
 193         struct thread *td = curthread;
 194         struct lwp *lp = td->td_lwp;
 195         struct proc *p = td->td_proc;
 196         struct vnode *ovp;
 197         register_t *stack_base;
 198         struct pargs *pa;
 199         struct sigacts *ops;
 200         struct sigacts *nps;
 201         int error, len, i;
 202         struct image_params image_params, *imgp;
 203         struct vattr attr;
 204         int (*img_first) (struct image_params *);
 205
 206         if (debug_execve_args) {
 207                 kprintf("%s()\n", __func__);
 208                 print_execve_args(args);
 209         }
 210
 211         KKASSERT(p);
 212         lwkt_gettoken(&p->p_token);
 213         imgp = &image_params;
 214
 215         /*
 216          * NOTE: P_INEXEC is handled by exec_new_vmspace() now.  We make
 217          * no modifications to the process at all until we get there.
 218          *
 219          * Note that multiple threads may be trying to exec at the same
 220          * time.  exec_new_vmspace() handles that too.
 221          */
 222
 223         /*
 224          * Initialize part of the common data
 225          */
 226         imgp->proc = p;
 227         imgp->args = args;
 228         imgp->attr = &attr;
 229         imgp->entry_addr = 0;
 230         imgp->resident = 0;
 231         imgp->vmspace_destroyed = 0;
 232         imgp->interpreted = 0;
 233         imgp->interpreter_name[0] = 0;
 234         imgp->auxargs = NULL;
 235         imgp->vp = NULL;
 236         imgp->firstpage = NULL;
 237         imgp->ps_strings = 0;
 238         imgp->execpath = imgp->freepath = NULL;
 239         imgp->execpathp = 0;
 240         imgp->image_header = NULL;
 241
 242 interpret:
 243
 244         /*
 245          * Translate the file name to a vnode.  Unlock the cache entry to
 246          * improve parallelism for programs exec'd in parallel.
 247          */
 248         if ((error = nlookup(nd)) != 0)
 249                 goto exec_fail;
 250         error = cache_vget(&nd->nl_nch, nd->nl_cred, LK_EXCLUSIVE, &imgp->vp);
 251         KKASSERT(nd->nl_flags & NLC_NCPISLOCKED);
 252         nd->nl_flags &= ~NLC_NCPISLOCKED;
 253         cache_unlock(&nd->nl_nch);
 254         if (error)
 255                 goto exec_fail;
 256
 257         /*
 258          * Check file permissions (also 'opens' file).
 259          * Include also the top level mount in the check.
 260          */
 261         error = exec_check_permissions(imgp, nd->nl_nch.mount);
 262         if (error) {
 263                 vn_unlock(imgp->vp);
 264                 goto exec_fail_dealloc;
 265         }
 266
 267         error = exec_map_first_page(imgp);
 268         vn_unlock(imgp->vp);
 269         if (error)
 270                 goto exec_fail_dealloc;
 271
 272         imgp->proc->p_osrel = 0;
 273
 274         if (debug_execve_args && imgp->interpreted) {
 275                 kprintf("    target is interpreted -- recursive pass\n");
 276                 kprintf("    interpreter: %s\n", imgp->interpreter_name);
 277                 print_execve_args(args);
 278         }
 279
 280         /*
 281          *      If the current process has a special image activator it
 282          *      wants to try first, call it.   For example, emulating shell
 283          *      scripts differently.
 284          */
 285         error = -1;
 286         if ((img_first = imgp->proc->p_sysent->sv_imgact_try) != NULL)
 287                 error = img_first(imgp);
 288
 289         /*
 290          *      If the vnode has a registered vmspace, exec the vmspace
 291          */
 292         if (error == -1 && imgp->vp->v_resident) {
 293                 error = exec_resident_imgact(imgp);
 294         }
 295
 296         /*
 297          *      Loop through the list of image activators, calling each one.
 298          *      An activator returns -1 if there is no match, 0 on success,
 299          *      and an error otherwise.
 300          */
 301         for (i = 0; error == -1 && execsw[i]; ++i) {
 302                 if (execsw[i]->ex_imgact == NULL ||
 303                     execsw[i]->ex_imgact == img_first) {
 304                         continue;
 305                 }
 306                 error = (*execsw[i]->ex_imgact)(imgp);
 307         }
 308
 309         if (error) {
 310                 if (error == -1)
 311                         error = ENOEXEC;
 312                 goto exec_fail_dealloc;
 313         }
 314
 315         /*
 316          * Special interpreter operation, cleanup and loop up to try to
 317          * activate the interpreter.
 318          */
 319         if (imgp->interpreted) {
 320                 exec_unmap_first_page(imgp);
 321                 nlookup_done(nd);
 322                 vrele(imgp->vp);
 323                 imgp->vp = NULL;
 324                 error = nlookup_init(nd, imgp->interpreter_name, UIO_SYSSPACE,
 325                                         NLC_FOLLOW);
 326                 if (error)
 327                         goto exec_fail;
 328                 goto interpret;
 329         }
 330
 331         /*
 332          * Do the best to calculate the full path to the image file
 333          */
 334         if (imgp->auxargs != NULL &&
 335            ((args->fname != NULL && args->fname[0] == '/') ||
 336             vn_fullpath(imgp->proc,
 337                         imgp->vp,
 338                         &imgp->execpath,
 339                         &imgp->freepath,
 340                         0) != 0))
 341                 imgp->execpath = args->fname;
 342
 343         /*
 344          * Copy out strings (args and env) and initialize stack base
 345          */
 346         stack_base = exec_copyout_strings(imgp);
 347         p->p_vmspace->vm_minsaddr = (char *)stack_base;
 348
 349         /*
 350          * If custom stack fixup routine present for this process
 351          * let it do the stack setup.  If we are running a resident
 352          * image there is no auxinfo or other image activator context
 353          * so don't try to add fixups to the stack.
 354          *
 355          * Else stuff argument count as first item on stack
 356          */
 357         if (p->p_sysent->sv_fixup && imgp->resident == 0)
 358                 (*p->p_sysent->sv_fixup)(&stack_base, imgp);
 359         else
 360                 suword(--stack_base, imgp->args->argc);
 361
 362         /*
 363          * For security and other reasons, the file descriptor table cannot
 364          * be shared after an exec.
 365          */
 366         if (p->p_fd->fd_refcnt > 1) {
 367                 struct filedesc *tmp;
 368
 369                 error = fdcopy(p, &tmp);
 370                 if (error != 0)
 371                         goto exec_fail;
 372                 fdfree(p, tmp);
 373         }
 374
 375         /*
 376          * For security and other reasons, signal handlers cannot
 377          * be shared after an exec. The new proces gets a copy of the old
 378          * handlers. In execsigs(), the new process will have its signals
 379          * reset.
 380          */
 381         ops = p->p_sigacts;
 382         if (ops->ps_refcnt > 1) {
 383                 nps = kmalloc(sizeof(*nps), M_SUBPROC, M_WAITOK);
 384                 bcopy(ops, nps, sizeof(*nps));
 385                 refcount_init(&nps->ps_refcnt, 1);
 386                 p->p_sigacts = nps;
 387                 if (refcount_release(&ops->ps_refcnt)) {
 388                         kfree(ops, M_SUBPROC);
 389                         ops = NULL;
 390                 }
 391         }
 392
 393         /*
 394          * For security and other reasons virtual kernels cannot be
 395          * inherited by an exec.  This also allows a virtual kernel
 396          * to fork/exec unrelated applications.
 397          */
 398         if (p->p_vkernel)
 399                 vkernel_exit(p);
 400
 401         /* Stop profiling */
 402         stopprofclock(p);
 403
 404         /* close files on exec */
 405         fdcloseexec(p);
 406
 407         /* reset caught signals */
 408         execsigs(p);
 409
 410         /* name this process - nameiexec(p, ndp) */
 411         len = min(nd->nl_nch.ncp->nc_nlen, MAXCOMLEN);
 412         bcopy(nd->nl_nch.ncp->nc_name, p->p_comm, len);
 413         p->p_comm[len] = 0;
 414         bcopy(p->p_comm, lp->lwp_thread->td_comm, MAXCOMLEN+1);
 415
 416         /*
 417          * mark as execed, wakeup the process that vforked (if any) and tell
 418          * it that it now has its own resources back
 419          */
 420         p->p_flags |= P_EXEC;
 421         if (p->p_pptr && (p->p_flags & P_PPWAIT)) {
 422                 p->p_flags &= ~P_PPWAIT;
 423                 wakeup((caddr_t)p->p_pptr);
 424         }
 425
 426         /*
 427          * Implement image setuid/setgid.
 428          *
 429          * Don't honor setuid/setgid if the filesystem prohibits it or if
 430          * the process is being traced.
 431          */
 432         if ((((attr.va_mode & VSUID) && p->p_ucred->cr_uid != attr.va_uid) ||
 433              ((attr.va_mode & VSGID) && p->p_ucred->cr_gid != attr.va_gid)) &&
 434             (imgp->vp->v_mount->mnt_flag & MNT_NOSUID) == 0 &&
 435             (p->p_flags & P_TRACED) == 0) {
 436                 /*
 437                  * Turn off syscall tracing for set-id programs, except for
 438                  * root.  Record any set-id flags first to make sure that
 439                  * we do not regain any tracing during a possible block.
 440                  */
 441                 setsugid();
 442                 if (p->p_tracenode && ktrace_suid == 0 &&
 443                     priv_check(td, PRIV_ROOT) != 0) {
 444                         ktrdestroy(&p->p_tracenode);
 445                         p->p_traceflag = 0;
 446                 }
 447                 /* Close any file descriptors 0..2 that reference procfs */
 448                 setugidsafety(p);
 449                 /* Make sure file descriptors 0..2 are in use. */
 450                 error = fdcheckstd(lp);
 451                 if (error != 0)
 452                         goto exec_fail_dealloc;
 453                 /*
 454                  * Set the new credentials.
 455                  */
 456                 cratom(&p->p_ucred);
 457                 if (attr.va_mode & VSUID)
 458                         change_euid(attr.va_uid);
 459                 if (attr.va_mode & VSGID)
 460                         p->p_ucred->cr_gid = attr.va_gid;
 461
 462                 /*
 463                  * Clear local varsym variables
 464                  */
 465                 varsymset_clean(&p->p_varsymset);
 466         } else {
 467                 if (p->p_ucred->cr_uid == p->p_ucred->cr_ruid &&
 468                     p->p_ucred->cr_gid == p->p_ucred->cr_rgid)
 469                         p->p_flags &= ~P_SUGID;
 470         }
 471
 472         /*
 473          * Implement correct POSIX saved-id behavior.
 474          */
 475         if (p->p_ucred->cr_svuid != p->p_ucred->cr_uid ||
 476             p->p_ucred->cr_svgid != p->p_ucred->cr_gid) {
 477                 cratom(&p->p_ucred);
 478                 p->p_ucred->cr_svuid = p->p_ucred->cr_uid;
 479                 p->p_ucred->cr_svgid = p->p_ucred->cr_gid;
 480         }
 481
 482         /*
 483          * Store the vp for use in procfs.  Be sure to keep p_textvp
 484          * consistent if we block during the switch-over.
 485          */
 486         ovp = p->p_textvp;
 487         vref(imgp->vp);                 /* ref new vp */
 488         p->p_textvp = imgp->vp;
 489         if (ovp)                        /* release old vp */
 490                 vrele(ovp);
 491
 492         /* Release old namecache handle to text file */
 493         if (p->p_textnch.ncp)
 494                 cache_drop(&p->p_textnch);
 495
 496         if (nd->nl_nch.mount)
 497                 cache_copy(&nd->nl_nch, &p->p_textnch);
 498
 499         /*
 500          * Notify others that we exec'd, and clear the P_INEXEC flag
 501          * as we're now a bona fide freshly-execed process.
 502          */
 503         KNOTE(&p->p_klist, NOTE_EXEC);
 504         p->p_flags &= ~P_INEXEC;
 505
 506         /*
 507          * If tracing the process, trap to debugger so breakpoints
 508          *      can be set before the program executes.
 509          */
 510         STOPEVENT(p, S_EXEC, 0);
 511
 512         if (p->p_flags & P_TRACED)
 513                 ksignal(p, SIGTRAP);
 514
 515         /* clear "fork but no exec" flag, as we _are_ execing */
 516         p->p_acflag &= ~AFORK;
 517
 518         /* Set values passed into the program in registers. */
 519         exec_setregs(imgp->entry_addr, (u_long)(uintptr_t)stack_base,
 520                      imgp->ps_strings);
 521
 522         /* Set the access time on the vnode */
 523         vn_mark_atime(imgp->vp, td);
 524
 525         /*
 526          * Free any previous argument cache
 527          */
 528         pa = p->p_args;
 529         p->p_args = NULL;
 530         if (pa && refcount_release(&pa->ar_ref)) {
 531                 kfree(pa, M_PARGS);
 532                 pa = NULL;
 533         }
 534
 535         /*
 536          * Cache arguments if they fit inside our allowance
 537          */
 538         i = imgp->args->begin_envv - imgp->args->begin_argv;
 539         if (sizeof(struct pargs) + i <= ps_arg_cache_limit) {
 540                 pa = kmalloc(sizeof(struct pargs) + i, M_PARGS, M_WAITOK);
 541                 refcount_init(&pa->ar_ref, 1);
 542                 pa->ar_length = i;
 543                 bcopy(imgp->args->begin_argv, pa->ar_args, i);
 544                 KKASSERT(p->p_args == NULL);
 545                 p->p_args = pa;
 546         }
 547
 548 exec_fail_dealloc:
 549
 550         /*
 551          * free various allocated resources
 552          */
 553         if (imgp->firstpage)
 554                 exec_unmap_first_page(imgp);
 555
 556         if (imgp->vp) {
 557                 vrele(imgp->vp);
 558                 imgp->vp = NULL;
 559         }
 560
 561         if (imgp->freepath)
 562                 kfree(imgp->freepath, M_TEMP);
 563
 564         if (error == 0) {
 565                 ++mycpu->gd_cnt.v_exec;
 566                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
 567                 return (0);
 568         }
 569
 570 exec_fail:
 571         /*
 572          * we're done here, clear P_INEXEC if we were the ones that
 573          * set it.  Otherwise if vmspace_destroyed is still set we
 574          * raced another thread and that thread is responsible for
 575          * clearing it.
 576          */
 577         if (imgp->vmspace_destroyed & 2)
 578                 p->p_flags &= ~P_INEXEC;
 579         lwkt_reltoken(&p->p_token);
 580         if (imgp->vmspace_destroyed) {
 581                 /*
 582                  * Sorry, no more process anymore. exit gracefully.
 583                  * However we can't die right here, because our
 584                  * caller might have to clean up, so indicate a
 585                  * lethal error by returning -1.
 586                  */
 587                 return(-1);
 588         } else {
 589                 return(error);
 590         }
 591 }
 592
 593 /*
 594  * execve() system call.
 595  */
 596 int
 597 sys_execve(struct execve_args *uap)
 598 {
 599         struct nlookupdata nd;
 600         struct image_args args;
 601         int error;
 602
 603         bzero(&args, sizeof(args));
 604
 605         error = nlookup_init(&nd, uap->fname, UIO_USERSPACE, NLC_FOLLOW);
 606         if (error == 0) {
 607                 error = exec_copyin_args(&args, uap->fname, PATH_USERSPACE,
 608                                         uap->argv, uap->envv);
 609         }
 610         if (error == 0)
 611                 error = kern_execve(&nd, &args);
 612         nlookup_done(&nd);
 613         exec_free_args(&args);
 614
 615         if (error < 0) {
 616                 /* We hit a lethal error condition.  Let's die now. */
 617                 exit1(W_EXITCODE(0, SIGABRT));
 618                 /* NOTREACHED */
 619         }
 620
 621         /*
 622          * The syscall result is returned in registers to the new program.
 623          * Linux will register %edx as an atexit function and we must be
 624          * sure to set it to 0.  XXX
 625          */
 626         if (error == 0)
 627                 uap->sysmsg_result64 = 0;
 628
 629         return (error);
 630 }
 631
 632 int
 633 exec_map_page(struct image_params *imgp, vm_pindex_t pageno,
 634               struct lwbuf **plwb, const char **pdata)
 635 {
 636         int rv;
 637         vm_page_t ma;
 638         vm_page_t m;
 639         vm_object_t object;
 640
 641         /*
 642          * The file has to be mappable.
 643          */
 644         if ((object = imgp->vp->v_object) == NULL)
 645                 return (EIO);
 646
 647         if (pageno >= object->size)
 648                 return (EIO);
 649
 650         vm_object_hold(object);
 651         m = vm_page_grab(object, pageno, VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_RETRY);
 652         while ((m->valid & VM_PAGE_BITS_ALL) != VM_PAGE_BITS_ALL) {
 653                 ma = m;
 654
 655                 /*
 656                  * get_pages unbusies all the requested pages except the
 657                  * primary page (at index 0 in this case).  The primary
 658                  * page may have been wired during the pagein (e.g. by
 659                  * the buffer cache) so vnode_pager_freepage() must be
 660                  * used to properly release it.
 661                  */
 662                 rv = vm_pager_get_page(object, &ma, 1);
 663                 m = vm_page_lookup(object, pageno);
 664
 665                 if (rv != VM_PAGER_OK || m == NULL || m->valid == 0) {
 666                         if (m) {
 667                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
 668                                 vnode_pager_freepage(m);
 669                         }
 670                         vm_object_drop(object);
 671                         return EIO;
 672                 }
 673         }
 674         vm_page_hold(m);
 675         vm_page_wakeup(m);      /* unbusy the page */
 676         vm_object_drop(object);
 677
 678         *plwb = lwbuf_alloc(m, *plwb);
 679         *pdata = (void *)lwbuf_kva(*plwb);
 680
 681         return (0);
 682 }
 683
 684 /*
 685  * Map the first page of an executable image.
 686  *
 687  * NOTE: If the mapping fails we have to NULL-out firstpage which may
 688  *       still be pointing to our supplied lwp structure.
 689  */
 690 int
 691 exec_map_first_page(struct image_params *imgp)
 692 {
 693         int err;
 694
 695         if (imgp->firstpage)
 696                 exec_unmap_first_page(imgp);
 697
 698         imgp->firstpage = &imgp->firstpage_cache;
 699         err = exec_map_page(imgp, 0, &imgp->firstpage, &imgp->image_header);
 700
 701         if (err) {
 702                 imgp->firstpage = NULL;
 703                 return err;
 704         }
 705
 706         return 0;
 707 }
 708
 709 void
 710 exec_unmap_page(struct lwbuf *lwb)
 711 {
 712         vm_page_t m;
 713
 714         crit_enter();
 715         if (lwb != NULL) {
 716                 m = lwbuf_page(lwb);
 717                 lwbuf_free(lwb);
 718                 vm_page_unhold(m);
 719         }
 720         crit_exit();
 721 }
 722
 723 void
 724 exec_unmap_first_page(struct image_params *imgp)
 725 {
 726         exec_unmap_page(imgp->firstpage);
 727         imgp->firstpage = NULL;
 728         imgp->image_header = NULL;
 729 }
 730
 731 /*
 732  * Destroy old address space, and allocate a new stack
 733  *      The new stack is only SGROWSIZ large because it is grown
 734  *      automatically in trap.c.
 735  *
 736  * This is the point of no return.
 737  */
 738 int
 739 exec_new_vmspace(struct image_params *imgp, struct vmspace *vmcopy)
 740 {
 741         struct vmspace *vmspace = imgp->proc->p_vmspace;
 742         vm_offset_t stack_addr = USRSTACK - maxssiz;
 743         struct proc *p;
 744         vm_map_t map;
 745         int error;
 746
 747         /*
 748          * Indicate that we cannot gracefully error out any more, kill
 749          * any other threads present, and set P_INEXEC to indicate that
 750          * we are now messing with the process structure proper.
 751          *
 752          * If killalllwps() races return an error which coupled with
 753          * vmspace_destroyed will cause us to exit.  This is what we
 754          * want since another thread is patiently waiting for us to exit
 755          * in that case.
 756          */
 757         p = curproc;
 758         imgp->vmspace_destroyed = 1;
 759
 760         if (curthread->td_proc->p_nthreads > 1) {
 761                 error = killalllwps(1);
 762                 if (error)
 763                         return (error);
 764         }
 765         imgp->vmspace_destroyed |= 2;   /* we are responsible for P_INEXEC */
 766         p->p_flags |= P_INEXEC;
 767
 768         /*
 769          * After setting P_INEXEC wait for any remaining references to
 770          * the process (p) to go away.
 771          *
 772          * In particular, a vfork/exec sequence will replace p->p_vmspace
 773          * and we must interlock anyone trying to access the space (aka
 774          * procfs or sys_process.c calling procfs_domem()).
 775          *
 776          * If P_PPWAIT is set the parent vfork()'d and has a PHOLD() on us.
 777          */
 778         PSTALL(p, "exec1", ((p->p_flags & P_PPWAIT) ? 1 : 0));
 779
 780         /*
 781          * Blow away entire process VM, if address space not shared,
 782          * otherwise, create a new VM space so that other threads are
 783          * not disrupted.  If we are execing a resident vmspace we
 784          * create a duplicate of it and remap the stack.
 785          */
 786         map = &vmspace->vm_map;
 787         if (vmcopy) {
 788                 vmspace_exec(imgp->proc, vmcopy);
 789                 vmspace = imgp->proc->p_vmspace;
 790                 pmap_remove_pages(vmspace_pmap(vmspace), stack_addr, USRSTACK);
 791                 map = &vmspace->vm_map;
 792         } else if (vmspace->vm_sysref.refcnt == 1) {
 793                 shmexit(vmspace);
 794                 if (vmspace->vm_upcalls)
 795                         upc_release(vmspace, ONLY_LWP_IN_PROC(imgp->proc));
 796                 pmap_remove_pages(vmspace_pmap(vmspace),
 797                                   0, VM_MAX_USER_ADDRESS);
 798                 vm_map_remove(map, 0, VM_MAX_USER_ADDRESS);
 799         } else {
 800                 vmspace_exec(imgp->proc, NULL);
 801                 vmspace = imgp->proc->p_vmspace;
 802                 map = &vmspace->vm_map;
 803         }
 804
 805         /* Allocate a new stack */
 806         error = vm_map_stack(&vmspace->vm_map, stack_addr, (vm_size_t)maxssiz,
 807                              0, VM_PROT_ALL, VM_PROT_ALL, 0);
 808         if (error)
 809                 return (error);
 810
 811         /* vm_ssize and vm_maxsaddr are somewhat antiquated concepts in the
 812          * VM_STACK case, but they are still used to monitor the size of the
 813          * process stack so we can check the stack rlimit.
 814          */
 815         vmspace->vm_ssize = sgrowsiz >> PAGE_SHIFT;
 816         vmspace->vm_maxsaddr = (char *)USRSTACK - maxssiz;
 817
 818         return(0);
 819 }
 820
 821 /*
 822  * Copy out argument and environment strings from the old process
 823  *      address space into the temporary string buffer.
 824  */
 825 int
 826 exec_copyin_args(struct image_args *args, char *fname,
 827                 enum exec_path_segflg segflg, char **argv, char **envv)
 828 {
 829         char    *argp, *envp;
 830         int     error = 0;
 831         size_t  length;
 832
 833         args->buf = objcache_get(exec_objcache, M_WAITOK);
 834         if (args->buf == NULL)
 835                 return (ENOMEM);
 836         args->begin_argv = args->buf;
 837         args->endp = args->begin_argv;
 838         args->space = ARG_MAX;
 839
 840         args->fname = args->buf + ARG_MAX;
 841
 842         /*
 843          * Copy the file name.
 844          */
 845         if (segflg == PATH_SYSSPACE) {
 846                 error = copystr(fname, args->fname, PATH_MAX, &length);
 847         } else if (segflg == PATH_USERSPACE) {
 848                 error = copyinstr(fname, args->fname, PATH_MAX, &length);
 849         }
 850
 851         /*
 852          * Extract argument strings.  argv may not be NULL.  The argv
 853          * array is terminated by a NULL entry.  We special-case the
 854          * situation where argv[0] is NULL by passing { filename, NULL }
 855          * to the new program to guarentee that the interpreter knows what
 856          * file to open in case we exec an interpreted file.   Note that
 857          * a NULL argv[0] terminates the argv[] array.
 858          *
 859          * XXX the special-casing of argv[0] is historical and needs to be
 860          * revisited.
 861          */
 862         if (argv == NULL)
 863                 error = EFAULT;
 864         if (error == 0) {
 865                 while ((argp = (caddr_t)(intptr_t)fuword(argv++)) != NULL) {
 866                         if (argp == (caddr_t)-1) {
 867                                 error = EFAULT;
 868                                 break;
 869                         }
 870                         error = copyinstr(argp, args->endp,
 871                                           args->space, &length);
 872                         if (error) {
 873                                 if (error == ENAMETOOLONG)
 874                                         error = E2BIG;
 875                                 break;
 876                         }
 877                         args->space -= length;
 878                         args->endp += length;
 879                         args->argc++;
 880                 }
 881                 if (args->argc == 0 && error == 0) {
 882                         length = strlen(args->fname) + 1;
 883                         if (length > args->space) {
 884                                 error = E2BIG;
 885                         } else {
 886                                 bcopy(args->fname, args->endp, length);
 887                                 args->space -= length;
 888                                 args->endp += length;
 889                                 args->argc++;
 890                         }
 891                 }
 892         }
 893
 894         args->begin_envv = args->endp;
 895
 896         /*
 897          * extract environment strings.  envv may be NULL.
 898          */
 899         if (envv && error == 0) {
 900                 while ((envp = (caddr_t) (intptr_t) fuword(envv++))) {
 901                         if (envp == (caddr_t) -1) {
 902                                 error = EFAULT;
 903                                 break;
 904                         }
 905                         error = copyinstr(envp, args->endp,
 906                                           args->space, &length);
 907                         if (error) {
 908                                 if (error == ENAMETOOLONG)
 909                                         error = E2BIG;
 910                                 break;
 911                         }
 912                         args->space -= length;
 913                         args->endp += length;
 914                         args->envc++;
 915                 }
 916         }
 917         return (error);
 918 }
 919
 920 void
 921 exec_free_args(struct image_args *args)
 922 {
 923         if (args->buf) {
 924                 objcache_put(exec_objcache, args->buf);
 925                 args->buf = NULL;
 926         }
 927 }
 928
 929 /*
 930  * Copy strings out to the new process address space, constructing
 931  * new arg and env vector tables. Return a pointer to the base
 932  * so that it can be used as the initial stack pointer.
 933  *
 934  * The format is, roughly:
 935  *
 936  *      [argv[]]                        <-- vectp
 937  *      [envp[]]
 938  *      [ELF_Auxargs]
 939  *
 940  *      [args & env]                    <-- destp
 941  *      [sgap]
 942  *      [SPARE_USRSPACE]
 943  *      [execpath]
 944  *      [szsigcode]
 945  *      [ps_strings]                    top of user stack
 946  *
 947  */
 948 register_t *
 949 exec_copyout_strings(struct image_params *imgp)
 950 {
 951         int argc, envc, sgap;
 952         int gap;
 953         int argsenvspace;
 954         char **vectp;
 955         char *stringp, *destp;
 956         register_t *stack_base;
 957         struct ps_strings *arginfo;
 958         size_t execpath_len;
 959         int szsigcode;
 960
 961         /*
 962          * Calculate string base and vector table pointers.
 963          * Also deal with signal trampoline code for this exec type.
 964          */
 965         if (imgp->execpath != NULL && imgp->auxargs != NULL)
 966                 execpath_len = strlen(imgp->execpath) + 1;
 967         else
 968                 execpath_len = 0;
 969         arginfo = (struct ps_strings *)PS_STRINGS;
 970         szsigcode = *(imgp->proc->p_sysent->sv_szsigcode);
 971
 972         argsenvspace = roundup((ARG_MAX - imgp->args->space), sizeof(char *));
 973         gap = stackgap_random;
 974         cpu_ccfence();
 975         if (gap != 0) {
 976                 if (gap < 0)
 977                         sgap = ALIGN(-gap);
 978                 else
 979                         sgap = ALIGN(karc4random() & (gap - 1));
 980         } else {
 981                 sgap = 0;
 982         }
 983
 984         /*
 985          * Calculate destp, which points to [args & env] and above.
 986          */
 987         destp = (caddr_t)arginfo -
 988                 szsigcode -
 989                 roundup(execpath_len, sizeof(char *)) -
 990                 SPARE_USRSPACE -
 991                 sgap -
 992                 argsenvspace;
 993
 994         /*
 995          * install sigcode
 996          */
 997         if (szsigcode) {
 998                 copyout(imgp->proc->p_sysent->sv_sigcode,
 999                         ((caddr_t)arginfo - szsigcode), szsigcode);
1000         }
1001
1002         /*
1003          * Copy the image path for the rtld
1004          */
1005         if (execpath_len) {
1006                 imgp->execpathp = (uintptr_t)arginfo
1007                                   - szsigcode
1008                                   - roundup(execpath_len, sizeof(char *));
1009                 copyout(imgp->execpath, (void *)imgp->execpathp, execpath_len);
1010         }
1011
1012         /*
1013          * Calculate base for argv[], envp[], and ELF_Auxargs.
1014          */
1015         vectp = (char **)destp - (AT_COUNT * 2);
1016         vectp -= imgp->args->argc + imgp->args->envc + 2;
1017
1018         stack_base = (register_t *)vectp;
1019
1020         stringp = imgp->args->begin_argv;
1021         argc = imgp->args->argc;
1022         envc = imgp->args->envc;
1023
1024         /*
1025          * Copy out strings - arguments and environment (at destp)
1026          */
1027         copyout(stringp, destp, ARG_MAX - imgp->args->space);
1028
1029         /*
1030          * Fill in "ps_strings" struct for ps, w, etc.
1031          */
1032         suword(&arginfo->ps_argvstr, (long)(intptr_t)vectp);
1033         suword32(&arginfo->ps_nargvstr, argc);
1034
1035         /*
1036          * Fill in argument portion of vector table.
1037          */
1038         for (; argc > 0; --argc) {
1039                 suword(vectp++, (long)(intptr_t)destp);
1040                 while (*stringp++ != 0)
1041                         destp++;
1042                 destp++;
1043         }
1044
1045         /* a null vector table pointer separates the argp's from the envp's */
1046         suword(vectp++, 0);
1047
1048         suword(&arginfo->ps_envstr, (long)(intptr_t)vectp);
1049         suword32(&arginfo->ps_nenvstr, envc);
1050
1051         /*
1052          * Fill in environment portion of vector table.
1053          */
1054         for (; envc > 0; --envc) {
1055                 suword(vectp++, (long)(intptr_t)destp);
1056                 while (*stringp++ != 0)
1057                         destp++;
1058                 destp++;
1059         }
1060
1061         /* end of vector table is a null pointer */
1062         suword(vectp, 0);
1063
1064         return (stack_base);
1065 }
1066
1067 /*
1068  * Check permissions of file to execute.
1069  *      Return 0 for success or error code on failure.
1070  */
1071 int
1072 exec_check_permissions(struct image_params *imgp, struct mount *topmnt)
1073 {
1074         struct proc *p = imgp->proc;
1075         struct vnode *vp = imgp->vp;
1076         struct vattr *attr = imgp->attr;
1077         int error;
1078
1079         /* Get file attributes */
1080         error = VOP_GETATTR(vp, attr);
1081         if (error)
1082                 return (error);
1083
1084         /*
1085          * 1) Check if file execution is disabled for the filesystem that this
1086          *      file resides on.
1087          * 2) Insure that at least one execute bit is on - otherwise root
1088          *      will always succeed, and we don't want to happen unless the
1089          *      file really is executable.
1090          * 3) Insure that the file is a regular file.
1091          */
1092         if ((vp->v_mount->mnt_flag & MNT_NOEXEC) ||
1093             ((topmnt != NULL) && (topmnt->mnt_flag & MNT_NOEXEC)) ||
1094             ((attr->va_mode & 0111) == 0) ||
1095             (attr->va_type != VREG)) {
1096                 return (EACCES);
1097         }
1098
1099         /*
1100          * Zero length files can't be exec'd
1101          */
1102         if (attr->va_size == 0)
1103                 return (ENOEXEC);
1104
1105         /*
1106          *  Check for execute permission to file based on current credentials.
1107          */
1108         error = VOP_EACCESS(vp, VEXEC, p->p_ucred);
1109         if (error)
1110                 return (error);
1111
1112         /*
1113          * Check number of open-for-writes on the file and deny execution
1114          * if there are any.
1115          */
1116         if (vp->v_writecount)
1117                 return (ETXTBSY);
1118
1119         /*
1120          * Call filesystem specific open routine, which allows us to read,
1121          * write, and mmap the file.  Without the VOP_OPEN we can only
1122          * stat the file.
1123          */
1124         error = VOP_OPEN(vp, FREAD, p->p_ucred, NULL);
1125         if (error)
1126                 return (error);
1127
1128         return (0);
1129 }
1130
1131 /*
1132  * Exec handler registration
1133  */
1134 int
1135 exec_register(const struct execsw *execsw_arg)
1136 {
1137         const struct execsw **es, **xs, **newexecsw;
1138         int count = 2;  /* New slot and trailing NULL */
1139
1140         if (execsw)
1141                 for (es = execsw; *es; es++)
1142                         count++;
1143         newexecsw = kmalloc(count * sizeof(*es), M_TEMP, M_WAITOK);
1144         xs = newexecsw;
1145         if (execsw)
1146                 for (es = execsw; *es; es++)
1147                         *xs++ = *es;
1148         *xs++ = execsw_arg;
1149         *xs = NULL;
1150         if (execsw)
1151                 kfree(execsw, M_TEMP);
1152         execsw = newexecsw;
1153         return 0;
1154 }
1155
1156 int
1157 exec_unregister(const struct execsw *execsw_arg)
1158 {
1159         const struct execsw **es, **xs, **newexecsw;
1160         int count = 1;
1161
1162         if (execsw == NULL)
1163                 panic("unregister with no handlers left?");
1164
1165         for (es = execsw; *es; es++) {
1166                 if (*es == execsw_arg)
1167                         break;
1168         }
1169         if (*es == NULL)
1170                 return ENOENT;
1171         for (es = execsw; *es; es++)
1172                 if (*es != execsw_arg)
1173                         count++;
1174         newexecsw = kmalloc(count * sizeof(*es), M_TEMP, M_WAITOK);
1175         xs = newexecsw;
1176         for (es = execsw; *es; es++)
1177                 if (*es != execsw_arg)
1178                         *xs++ = *es;
1179         *xs = NULL;
1180         if (execsw)
1181                 kfree(execsw, M_TEMP);
1182         execsw = newexecsw;
1183         return 0;
1184 }