766799c23223308898bea1de0c33e3c6f7b45aed
[dragonfly.git] / 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. All advertising materials mentioning features or use of this software
52  *    must display the following acknowledgement:
53  *      This product includes software developed by the University of
54  *      California, Berkeley and its contributors.
55  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
56  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
57  *    without specific prior written permission.
58  *
59  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
60  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
61  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
62  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
63  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
64  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
65  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
66  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
67  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
68  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
69  * SUCH DAMAGE.
70  *
71  *      @(#)kern_descrip.c      8.6 (Berkeley) 4/19/94
72  * $FreeBSD: src/sys/kern/kern_descrip.c,v 1.81.2.19 2004/02/28 00:43:31 tegge Exp $
73  * $DragonFly: src/sys/kern/kern_descrip.c,v 1.79 2008/08/31 13:18:28 aggelos Exp $
74  */
75
76 #include "opt_compat.h"
77 #include <sys/param.h>
78 #include <sys/systm.h>
79 #include <sys/malloc.h>
80 #include <sys/sysproto.h>
81 #include <sys/conf.h>
82 #include <sys/device.h>
83 #include <sys/filedesc.h>
84 #include <sys/kernel.h>
85 #include <sys/sysctl.h>
86 #include <sys/vnode.h>
87 #include <sys/proc.h>
88 #include <sys/nlookup.h>
89 #include <sys/file.h>
90 #include <sys/stat.h>
91 #include <sys/filio.h>
92 #include <sys/fcntl.h>
93 #include <sys/unistd.h>
94 #include <sys/resourcevar.h>
95 #include <sys/event.h>
96 #include <sys/kern_syscall.h>
97 #include <sys/kcore.h>
98 #include <sys/kinfo.h>
99 #include <sys/un.h>
100
101 #include <vm/vm.h>
102 #include <vm/vm_extern.h>
103
104 #include <sys/thread2.h>
105 #include <sys/file2.h>
106 #include <sys/spinlock2.h>
107
108 static void fsetfd_locked(struct filedesc *fdp, struct file *fp, int fd);
109 static void fdreserve_locked (struct filedesc *fdp, int fd0, int incr);
110 static struct file *funsetfd_locked (struct filedesc *fdp, int fd);
111 static int checkfpclosed(struct filedesc *fdp, int fd, struct file *fp);
112 static void ffree(struct file *fp);
113
114 static MALLOC_DEFINE(M_FILEDESC, "file desc", "Open file descriptor table");
115 static MALLOC_DEFINE(M_FILEDESC_TO_LEADER, "file desc to leader",
116                      "file desc to leader structures");
117 MALLOC_DEFINE(M_FILE, "file", "Open file structure");
118 static MALLOC_DEFINE(M_SIGIO, "sigio", "sigio structures");
119
120 static   d_open_t  fdopen;
121 #define NUMFDESC 64
122
123 #define CDEV_MAJOR 22
124 static struct dev_ops fildesc_ops = {
125         { "FD", CDEV_MAJOR, 0 },
126         .d_open =       fdopen,
127 };
128
129 static int badfo_readwrite (struct file *fp, struct uio *uio,
130     struct ucred *cred, int flags);
131 static int badfo_ioctl (struct file *fp, u_long com, caddr_t data,
132     struct ucred *cred);
133 static int badfo_poll (struct file *fp, int events, struct ucred *cred);
134 static int badfo_kqfilter (struct file *fp, struct knote *kn);
135 static int badfo_stat (struct file *fp, struct stat *sb, struct ucred *cred);
136 static int badfo_close (struct file *fp);
137 static int badfo_shutdown (struct file *fp, int how);
138
139 /*
140  * Descriptor management.
141  */
142 static struct filelist filehead = LIST_HEAD_INITIALIZER(&filehead);
143 static struct spinlock filehead_spin = SPINLOCK_INITIALIZER(&filehead_spin);
144 static int nfiles;              /* actual number of open files */
145 extern int cmask;       
146
147 /*
148  * Fixup fd_freefile and fd_lastfile after a descriptor has been cleared.
149  *
150  * MPSAFE - must be called with fdp->fd_spin exclusively held
151  */
152 static __inline
153 void
154 fdfixup_locked(struct filedesc *fdp, int fd)
155 {
156         if (fd < fdp->fd_freefile) {
157                fdp->fd_freefile = fd;
158         }
159         while (fdp->fd_lastfile >= 0 &&
160                fdp->fd_files[fdp->fd_lastfile].fp == NULL &&
161                fdp->fd_files[fdp->fd_lastfile].reserved == 0
162         ) {
163                 --fdp->fd_lastfile;
164         }
165 }
166
167 /*
168  * System calls on descriptors.
169  *
170  * MPSAFE
171  */
172 int
173 sys_getdtablesize(struct getdtablesize_args *uap) 
174 {
175         struct proc *p = curproc;
176         struct plimit *limit = p->p_limit;
177
178         spin_lock_rd(&limit->p_spin);
179         uap->sysmsg_result = 
180             min((int)limit->pl_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur, maxfilesperproc);
181         spin_unlock_rd(&limit->p_spin);
182         return (0);
183 }
184
185 /*
186  * Duplicate a file descriptor to a particular value.
187  *
188  * note: keep in mind that a potential race condition exists when closing
189  * descriptors from a shared descriptor table (via rfork).
190  *
191  * MPSAFE
192  */
193 int
194 sys_dup2(struct dup2_args *uap)
195 {
196         int error;
197
198         error = kern_dup(DUP_FIXED, uap->from, uap->to, uap->sysmsg_fds);
199
200         return (error);
201 }
202
203 /*
204  * Duplicate a file descriptor.
205  *
206  * MPSAFE
207  */
208 int
209 sys_dup(struct dup_args *uap)
210 {
211         int error;
212
213         error = kern_dup(DUP_VARIABLE, uap->fd, 0, uap->sysmsg_fds);
214
215         return (error);
216 }
217
218 /*
219  * MPALMOSTSAFE - acquires mplock for fp operations
220  */
221 int
222 kern_fcntl(int fd, int cmd, union fcntl_dat *dat, struct ucred *cred)
223 {
224         struct thread *td = curthread;
225         struct proc *p = td->td_proc;
226         struct file *fp;
227         struct vnode *vp;
228         u_int newmin;
229         u_int oflags;
230         u_int nflags;
231         int tmp, error, flg = F_POSIX;
232
233         KKASSERT(p);
234
235         /*
236          * Operations on file descriptors that do not require a file pointer.
237          */
238         switch (cmd) {
239         case F_GETFD:
240                 error = fgetfdflags(p->p_fd, fd, &tmp);
241                 if (error == 0)
242                         dat->fc_cloexec = (tmp & UF_EXCLOSE) ? FD_CLOEXEC : 0;
243                 return (error);
244
245         case F_SETFD:
246                 if (dat->fc_cloexec & FD_CLOEXEC)
247                         error = fsetfdflags(p->p_fd, fd, UF_EXCLOSE);
248                 else
249                         error = fclrfdflags(p->p_fd, fd, UF_EXCLOSE);
250                 return (error);
251         case F_DUPFD:
252                 newmin = dat->fc_fd;
253                 error = kern_dup(DUP_VARIABLE, fd, newmin, &dat->fc_fd);
254                 return (error);
255         default:
256                 break;
257         }
258
259         /*
260          * Operations on file pointers
261          */
262         if ((fp = holdfp(p->p_fd, fd, -1)) == NULL)
263                 return (EBADF);
264
265         get_mplock();
266         switch (cmd) {
267         case F_GETFL:
268                 dat->fc_flags = OFLAGS(fp->f_flag);
269                 error = 0;
270                 break;
271
272         case F_SETFL:
273                 oflags = fp->f_flag;
274                 nflags = FFLAGS(dat->fc_flags & ~O_ACCMODE) & FCNTLFLAGS;
275                 nflags |= oflags & ~FCNTLFLAGS;
276
277                 error = 0;
278                 if (((nflags ^ oflags) & O_APPEND) && (oflags & FAPPENDONLY))
279                         error = EINVAL;
280                 if (error == 0 && ((nflags ^ oflags) & FASYNC)) {
281                         tmp = nflags & FASYNC;
282                         error = fo_ioctl(fp, FIOASYNC, (caddr_t)&tmp, cred);
283                 }
284                 if (error == 0)
285                         fp->f_flag = nflags;
286                 break;
287
288         case F_GETOWN:
289                 error = fo_ioctl(fp, FIOGETOWN, (caddr_t)&dat->fc_owner, cred);
290                 break;
291
292         case F_SETOWN:
293                 error = fo_ioctl(fp, FIOSETOWN, (caddr_t)&dat->fc_owner, cred);
294                 break;
295
296         case F_SETLKW:
297                 flg |= F_WAIT;
298                 /* Fall into F_SETLK */
299
300         case F_SETLK:
301                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
302                         error = EBADF;
303                         break;
304                 }
305                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
306
307                 /*
308                  * copyin/lockop may block
309                  */
310                 if (dat->fc_flock.l_whence == SEEK_CUR)
311                         dat->fc_flock.l_start += fp->f_offset;
312
313                 switch (dat->fc_flock.l_type) {
314                 case F_RDLCK:
315                         if ((fp->f_flag & FREAD) == 0) {
316                                 error = EBADF;
317                                 break;
318                         }
319                         p->p_leader->p_flag |= P_ADVLOCK;
320                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_SETLK,
321                             &dat->fc_flock, flg);
322                         break;
323                 case F_WRLCK:
324                         if ((fp->f_flag & FWRITE) == 0) {
325                                 error = EBADF;
326                                 break;
327                         }
328                         p->p_leader->p_flag |= P_ADVLOCK;
329                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_SETLK,
330                             &dat->fc_flock, flg);
331                         break;
332                 case F_UNLCK:
333                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_UNLCK,
334                                 &dat->fc_flock, F_POSIX);
335                         break;
336                 default:
337                         error = EINVAL;
338                         break;
339                 }
340
341                 /*
342                  * It is possible to race a close() on the descriptor while
343                  * we were blocked getting the lock.  If this occurs the
344                  * close might not have caught the lock.
345                  */
346                 if (checkfpclosed(p->p_fd, fd, fp)) {
347                         dat->fc_flock.l_whence = SEEK_SET;
348                         dat->fc_flock.l_start = 0;
349                         dat->fc_flock.l_len = 0;
350                         dat->fc_flock.l_type = F_UNLCK;
351                         (void) VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader,
352                                            F_UNLCK, &dat->fc_flock, F_POSIX);
353                 }
354                 break;
355
356         case F_GETLK:
357                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
358                         error = EBADF;
359                         break;
360                 }
361                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
362                 /*
363                  * copyin/lockop may block
364                  */
365                 if (dat->fc_flock.l_type != F_RDLCK &&
366                     dat->fc_flock.l_type != F_WRLCK &&
367                     dat->fc_flock.l_type != F_UNLCK) {
368                         error = EINVAL;
369                         break;
370                 }
371                 if (dat->fc_flock.l_whence == SEEK_CUR)
372                         dat->fc_flock.l_start += fp->f_offset;
373                 error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_GETLK,
374                             &dat->fc_flock, F_POSIX);
375                 break;
376         default:
377                 error = EINVAL;
378                 break;
379         }
380         rel_mplock();
381
382         fdrop(fp);
383         return (error);
384 }
385
386 /*
387  * The file control system call.
388  *
389  * MPSAFE
390  */
391 int
392 sys_fcntl(struct fcntl_args *uap)
393 {
394         union fcntl_dat dat;
395         int error;
396
397         switch (uap->cmd) {
398         case F_DUPFD:
399                 dat.fc_fd = uap->arg;
400                 break;
401         case F_SETFD:
402                 dat.fc_cloexec = uap->arg;
403                 break;
404         case F_SETFL:
405                 dat.fc_flags = uap->arg;
406                 break;
407         case F_SETOWN:
408                 dat.fc_owner = uap->arg;
409                 break;
410         case F_SETLKW:
411         case F_SETLK:
412         case F_GETLK:
413                 error = copyin((caddr_t)uap->arg, &dat.fc_flock,
414                                sizeof(struct flock));
415                 if (error)
416                         return (error);
417                 break;
418         }
419
420         error = kern_fcntl(uap->fd, uap->cmd, &dat, curproc->p_ucred);
421
422         if (error == 0) {
423                 switch (uap->cmd) {
424                 case F_DUPFD:
425                         uap->sysmsg_result = dat.fc_fd;
426                         break;
427                 case F_GETFD:
428                         uap->sysmsg_result = dat.fc_cloexec;
429                         break;
430                 case F_GETFL:
431                         uap->sysmsg_result = dat.fc_flags;
432                         break;
433                 case F_GETOWN:
434                         uap->sysmsg_result = dat.fc_owner;
435                 case F_GETLK:
436                         error = copyout(&dat.fc_flock, (caddr_t)uap->arg,
437                             sizeof(struct flock));
438                         break;
439                 }
440         }
441
442         return (error);
443 }
444
445 /*
446  * Common code for dup, dup2, and fcntl(F_DUPFD).
447  *
448  * The type flag can be either DUP_FIXED or DUP_VARIABLE.  DUP_FIXED tells
449  * kern_dup() to destructively dup over an existing file descriptor if new
450  * is already open.  DUP_VARIABLE tells kern_dup() to find the lowest
451  * unused file descriptor that is greater than or equal to new.
452  *
453  * MPSAFE
454  */
455 int
456 kern_dup(enum dup_type type, int old, int new, int *res)
457 {
458         struct thread *td = curthread;
459         struct proc *p = td->td_proc;
460         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
461         struct file *fp;
462         struct file *delfp;
463         int oldflags;
464         int holdleaders;
465         int error, newfd;
466
467         /*
468          * Verify that we have a valid descriptor to dup from and
469          * possibly to dup to.
470          */
471 retry:
472         spin_lock_wr(&fdp->fd_spin);
473         if (new < 0 || new > p->p_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur ||
474             new >= maxfilesperproc) {
475                 spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
476                 return (EINVAL);
477         }
478         if ((unsigned)old >= fdp->fd_nfiles || fdp->fd_files[old].fp == NULL) {
479                 spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
480                 return (EBADF);
481         }
482         if (type == DUP_FIXED && old == new) {
483                 *res = new;
484                 spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
485                 return (0);
486         }
487         fp = fdp->fd_files[old].fp;
488         oldflags = fdp->fd_files[old].fileflags;
489         fhold(fp);      /* MPSAFE - can be called with a spinlock held */
490
491         /*
492          * Allocate a new descriptor if DUP_VARIABLE, or expand the table
493          * if the requested descriptor is beyond the current table size.
494          *
495          * This can block.  Retry if the source descriptor no longer matches
496          * or if our expectation in the expansion case races.
497          *
498          * If we are not expanding or allocating a new decriptor, then reset
499          * the target descriptor to a reserved state so we have a uniform
500          * setup for the next code block.
501          */
502         if (type == DUP_VARIABLE || new >= fdp->fd_nfiles) {
503                 spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
504                 error = fdalloc(p, new, &newfd);
505                 spin_lock_wr(&fdp->fd_spin);
506                 if (error) {
507                         spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
508                         fdrop(fp);
509                         return (error);
510                 }
511                 /*
512                  * Check for ripout
513                  */
514                 if (old >= fdp->fd_nfiles || fdp->fd_files[old].fp != fp) {
515                         fsetfd_locked(fdp, NULL, newfd);
516                         spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
517                         fdrop(fp);
518                         goto retry;
519                 }
520                 /*
521                  * Check for expansion race
522                  */
523                 if (type != DUP_VARIABLE && new != newfd) {
524                         fsetfd_locked(fdp, NULL, newfd);
525                         spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
526                         fdrop(fp);
527                         goto retry;
528                 }
529                 /*
530                  * Check for ripout, newfd reused old (this case probably
531                  * can't occur).
532                  */
533                 if (old == newfd) {
534                         fsetfd_locked(fdp, NULL, newfd);
535                         spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
536                         fdrop(fp);
537                         goto retry;
538                 }
539                 new = newfd;
540                 delfp = NULL;
541         } else {
542                 if (fdp->fd_files[new].reserved) {
543                         spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
544                         fdrop(fp);
545                         kprintf("Warning: dup(): target descriptor %d is reserved, waiting for it to be resolved\n", new);
546                         tsleep(fdp, 0, "fdres", hz);
547                         goto retry;
548                 }
549
550                 /*
551                  * If the target descriptor was never allocated we have
552                  * to allocate it.  If it was we have to clean out the
553                  * old descriptor.  delfp inherits the ref from the 
554                  * descriptor table.
555                  */
556                 delfp = fdp->fd_files[new].fp;
557                 fdp->fd_files[new].fp = NULL;
558                 fdp->fd_files[new].reserved = 1;
559                 if (delfp == NULL) {
560                         fdreserve_locked(fdp, new, 1);
561                         if (new > fdp->fd_lastfile)
562                                 fdp->fd_lastfile = new;
563                 }
564
565         }
566
567         /*
568          * NOTE: still holding an exclusive spinlock
569          */
570
571         /*
572          * If a descriptor is being overwritten we may hve to tell 
573          * fdfree() to sleep to ensure that all relevant process
574          * leaders can be traversed in closef().
575          */
576         if (delfp != NULL && p->p_fdtol != NULL) {
577                 fdp->fd_holdleaderscount++;
578                 holdleaders = 1;
579         } else {
580                 holdleaders = 0;
581         }
582         KASSERT(delfp == NULL || type == DUP_FIXED,
583                 ("dup() picked an open file"));
584
585         /*
586          * Duplicate the source descriptor, update lastfile.  If the new
587          * descriptor was not allocated and we aren't replacing an existing
588          * descriptor we have to mark the descriptor as being in use.
589          *
590          * The fd_files[] array inherits fp's hold reference.
591          */
592         fsetfd_locked(fdp, fp, new);
593         fdp->fd_files[new].fileflags = oldflags & ~UF_EXCLOSE;
594         spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
595         fdrop(fp);
596         *res = new;
597
598         /*
599          * If we dup'd over a valid file, we now own the reference to it
600          * and must dispose of it using closef() semantics (as if a
601          * close() were performed on it).
602          */
603         if (delfp) {
604                 closef(delfp, p);
605                 if (holdleaders) {
606                         spin_lock_wr(&fdp->fd_spin);
607                         fdp->fd_holdleaderscount--;
608                         if (fdp->fd_holdleaderscount == 0 &&
609                             fdp->fd_holdleaderswakeup != 0) {
610                                 fdp->fd_holdleaderswakeup = 0;
611                                 spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
612                                 wakeup(&fdp->fd_holdleaderscount);
613                         } else {
614                                 spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
615                         }
616                 }
617         }
618         return (0);
619 }
620
621 /*
622  * If sigio is on the list associated with a process or process group,
623  * disable signalling from the device, remove sigio from the list and
624  * free sigio.
625  */
626 void
627 funsetown(struct sigio *sigio)
628 {
629         if (sigio == NULL)
630                 return;
631         crit_enter();
632         *(sigio->sio_myref) = NULL;
633         crit_exit();
634         if (sigio->sio_pgid < 0) {
635                 SLIST_REMOVE(&sigio->sio_pgrp->pg_sigiolst, sigio,
636                              sigio, sio_pgsigio);
637         } else /* if ((*sigiop)->sio_pgid > 0) */ {
638                 SLIST_REMOVE(&sigio->sio_proc->p_sigiolst, sigio,
639                              sigio, sio_pgsigio);
640         }
641         crfree(sigio->sio_ucred);
642         kfree(sigio, M_SIGIO);
643 }
644
645 /* Free a list of sigio structures. */
646 void
647 funsetownlst(struct sigiolst *sigiolst)
648 {
649         struct sigio *sigio;
650
651         while ((sigio = SLIST_FIRST(sigiolst)) != NULL)
652                 funsetown(sigio);
653 }
654
655 /*
656  * This is common code for FIOSETOWN ioctl called by fcntl(fd, F_SETOWN, arg).
657  *
658  * After permission checking, add a sigio structure to the sigio list for
659  * the process or process group.
660  */
661 int
662 fsetown(pid_t pgid, struct sigio **sigiop)
663 {
664         struct proc *proc;
665         struct pgrp *pgrp;
666         struct sigio *sigio;
667
668         if (pgid == 0) {
669                 funsetown(*sigiop);
670                 return (0);
671         }
672         if (pgid > 0) {
673                 proc = pfind(pgid);
674                 if (proc == NULL)
675                         return (ESRCH);
676
677                 /*
678                  * Policy - Don't allow a process to FSETOWN a process
679                  * in another session.
680                  *
681                  * Remove this test to allow maximum flexibility or
682                  * restrict FSETOWN to the current process or process
683                  * group for maximum safety.
684                  */
685                 if (proc->p_session != curproc->p_session)
686                         return (EPERM);
687
688                 pgrp = NULL;
689         } else /* if (pgid < 0) */ {
690                 pgrp = pgfind(-pgid);
691                 if (pgrp == NULL)
692                         return (ESRCH);
693
694                 /*
695                  * Policy - Don't allow a process to FSETOWN a process
696                  * in another session.
697                  *
698                  * Remove this test to allow maximum flexibility or
699                  * restrict FSETOWN to the current process or process
700                  * group for maximum safety.
701                  */
702                 if (pgrp->pg_session != curproc->p_session)
703                         return (EPERM);
704
705                 proc = NULL;
706         }
707         funsetown(*sigiop);
708         sigio = kmalloc(sizeof(struct sigio), M_SIGIO, M_WAITOK);
709         if (pgid > 0) {
710                 SLIST_INSERT_HEAD(&proc->p_sigiolst, sigio, sio_pgsigio);
711                 sigio->sio_proc = proc;
712         } else {
713                 SLIST_INSERT_HEAD(&pgrp->pg_sigiolst, sigio, sio_pgsigio);
714                 sigio->sio_pgrp = pgrp;
715         }
716         sigio->sio_pgid = pgid;
717         sigio->sio_ucred = crhold(curproc->p_ucred);
718         /* It would be convenient if p_ruid was in ucred. */
719         sigio->sio_ruid = curproc->p_ucred->cr_ruid;
720         sigio->sio_myref = sigiop;
721         crit_enter();
722         *sigiop = sigio;
723         crit_exit();
724         return (0);
725 }
726
727 /*
728  * This is common code for FIOGETOWN ioctl called by fcntl(fd, F_GETOWN, arg).
729  */
730 pid_t
731 fgetown(struct sigio *sigio)
732 {
733         return (sigio != NULL ? sigio->sio_pgid : 0);
734 }
735
736 /*
737  * Close many file descriptors.
738  *
739  * MPSAFE
740  */
741 int
742 sys_closefrom(struct closefrom_args *uap)
743 {
744         return(kern_closefrom(uap->fd));
745 }
746
747 /*
748  * Close all file descriptors greater then or equal to fd
749  *
750  * MPSAFE
751  */
752 int
753 kern_closefrom(int fd)
754 {
755         struct thread *td = curthread;
756         struct proc *p = td->td_proc;
757         struct filedesc *fdp;
758
759         KKASSERT(p);
760         fdp = p->p_fd;
761
762         if (fd < 0)
763                 return (EINVAL);
764
765         /*
766          * NOTE: This function will skip unassociated descriptors and
767          * reserved descriptors that have not yet been assigned.  
768          * fd_lastfile can change as a side effect of kern_close().
769          */
770         spin_lock_wr(&fdp->fd_spin);
771         while (fd <= fdp->fd_lastfile) {
772                 if (fdp->fd_files[fd].fp != NULL) {
773                         spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
774                         /* ok if this races another close */
775                         if (kern_close(fd) == EINTR)
776                                 return (EINTR);
777                         spin_lock_wr(&fdp->fd_spin);
778                 }
779                 ++fd;
780         }
781         spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
782         return (0);
783 }
784
785 /*
786  * Close a file descriptor.
787  *
788  * MPSAFE
789  */
790 int
791 sys_close(struct close_args *uap)
792 {
793         return(kern_close(uap->fd));
794 }
795
796 /*
797  * MPALMOSTSAFE - acquires mplock around knote_fdclose() calls
798  */
799 int
800 kern_close(int fd)
801 {
802         struct thread *td = curthread;
803         struct proc *p = td->td_proc;
804         struct filedesc *fdp;
805         struct file *fp;
806         int error;
807         int holdleaders;
808
809         KKASSERT(p);
810         fdp = p->p_fd;
811
812         spin_lock_wr(&fdp->fd_spin);
813         if ((fp = funsetfd_locked(fdp, fd)) == NULL) {
814                 spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
815                 return (EBADF);
816         }
817         holdleaders = 0;
818         if (p->p_fdtol != NULL) {
819                 /*
820                  * Ask fdfree() to sleep to ensure that all relevant
821                  * process leaders can be traversed in closef().
822                  */
823                 fdp->fd_holdleaderscount++;
824                 holdleaders = 1;
825         }
826
827         /*
828          * we now hold the fp reference that used to be owned by the descriptor
829          * array.
830          */
831         spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
832         if (fd < fdp->fd_knlistsize) {
833                 get_mplock();
834                 if (fd < fdp->fd_knlistsize)
835                         knote_fdclose(p, fd);
836                 rel_mplock();
837         }
838         error = closef(fp, p);
839         if (holdleaders) {
840                 spin_lock_wr(&fdp->fd_spin);
841                 fdp->fd_holdleaderscount--;
842                 if (fdp->fd_holdleaderscount == 0 &&
843                     fdp->fd_holdleaderswakeup != 0) {
844                         fdp->fd_holdleaderswakeup = 0;
845                         spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
846                         wakeup(&fdp->fd_holdleaderscount);
847                 } else {
848                         spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
849                 }
850         }
851         return (error);
852 }
853
854 /*
855  * shutdown_args(int fd, int how)
856  */
857 int
858 kern_shutdown(int fd, int how)
859 {
860         struct thread *td = curthread;
861         struct proc *p = td->td_proc;
862         struct file *fp;
863         int error;
864
865         KKASSERT(p);
866
867         if ((fp = holdfp(p->p_fd, fd, -1)) == NULL)
868                 return (EBADF);
869         error = fo_shutdown(fp, how);
870         fdrop(fp);
871
872         return (error);
873 }
874
875 int
876 sys_shutdown(struct shutdown_args *uap)
877 {
878         int error;
879
880         error = kern_shutdown(uap->s, uap->how);
881
882         return (error);
883 }
884
885 int
886 kern_fstat(int fd, struct stat *ub)
887 {
888         struct thread *td = curthread;
889         struct proc *p = td->td_proc;
890         struct file *fp;
891         int error;
892
893         KKASSERT(p);
894
895         if ((fp = holdfp(p->p_fd, fd, -1)) == NULL)
896                 return (EBADF);
897         error = fo_stat(fp, ub, p->p_ucred);
898         fdrop(fp);
899
900         return (error);
901 }
902
903 /*
904  * Return status information about a file descriptor.
905  */
906 int
907 sys_fstat(struct fstat_args *uap)
908 {
909         struct stat st;
910         int error;
911
912         error = kern_fstat(uap->fd, &st);
913
914         if (error == 0)
915                 error = copyout(&st, uap->sb, sizeof(st));
916         return (error);
917 }
918
919 /*
920  * Return pathconf information about a file descriptor.
921  */
922 /* ARGSUSED */
923 int
924 sys_fpathconf(struct fpathconf_args *uap)
925 {
926         struct thread *td = curthread;
927         struct proc *p = td->td_proc;
928         struct file *fp;
929         struct vnode *vp;
930         int error = 0;
931
932         KKASSERT(p);
933
934         if ((fp = holdfp(p->p_fd, uap->fd, -1)) == NULL)
935                 return (EBADF);
936
937         switch (fp->f_type) {
938         case DTYPE_PIPE:
939         case DTYPE_SOCKET:
940                 if (uap->name != _PC_PIPE_BUF) {
941                         error = EINVAL;
942                 } else {
943                         uap->sysmsg_result = PIPE_BUF;
944                         error = 0;
945                 }
946                 break;
947         case DTYPE_FIFO:
948         case DTYPE_VNODE:
949                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
950                 error = VOP_PATHCONF(vp, uap->name, uap->sysmsg_fds);
951                 break;
952         default:
953                 error = EOPNOTSUPP;
954                 break;
955         }
956         fdrop(fp);
957         return(error);
958 }
959
960 static int fdexpand;
961 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, fdexpand, CTLFLAG_RD, &fdexpand, 0, "");
962
963 /*
964  * Grow the file table so it can hold through descriptor (want).
965  *
966  * The fdp's spinlock must be held exclusively on entry and may be held
967  * exclusively on return.  The spinlock may be cycled by the routine.
968  *
969  * MPSAFE
970  */
971 static void
972 fdgrow_locked(struct filedesc *fdp, int want)
973 {
974         struct fdnode *newfiles;
975         struct fdnode *oldfiles;
976         int nf, extra;
977
978         nf = fdp->fd_nfiles;
979         do {
980                 /* nf has to be of the form 2^n - 1 */
981                 nf = 2 * nf + 1;
982         } while (nf <= want);
983
984         spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
985         newfiles = kmalloc(nf * sizeof(struct fdnode), M_FILEDESC, M_WAITOK);
986         spin_lock_wr(&fdp->fd_spin);
987
988         /*
989          * We could have raced another extend while we were not holding
990          * the spinlock.
991          */
992         if (fdp->fd_nfiles >= nf) {
993                 spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
994                 kfree(newfiles, M_FILEDESC);
995                 spin_lock_wr(&fdp->fd_spin);
996                 return;
997         }
998         /*
999          * Copy the existing ofile and ofileflags arrays
1000          * and zero the new portion of each array.
1001          */
1002         extra = nf - fdp->fd_nfiles;
1003         bcopy(fdp->fd_files, newfiles, fdp->fd_nfiles * sizeof(struct fdnode));
1004         bzero(&newfiles[fdp->fd_nfiles], extra * sizeof(struct fdnode));
1005
1006         oldfiles = fdp->fd_files;
1007         fdp->fd_files = newfiles;
1008         fdp->fd_nfiles = nf;
1009
1010         if (oldfiles != fdp->fd_builtin_files) {
1011                 spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
1012                 kfree(oldfiles, M_FILEDESC);
1013                 spin_lock_wr(&fdp->fd_spin);
1014         }
1015         fdexpand++;
1016 }
1017
1018 /*
1019  * Number of nodes in right subtree, including the root.
1020  */
1021 static __inline int
1022 right_subtree_size(int n)
1023 {
1024         return (n ^ (n | (n + 1)));
1025 }
1026
1027 /*
1028  * Bigger ancestor.
1029  */
1030 static __inline int
1031 right_ancestor(int n)
1032 {
1033         return (n | (n + 1));
1034 }
1035
1036 /*
1037  * Smaller ancestor.
1038  */
1039 static __inline int
1040 left_ancestor(int n)
1041 {
1042         return ((n & (n + 1)) - 1);
1043 }
1044
1045 /*
1046  * Traverse the in-place binary tree buttom-up adjusting the allocation
1047  * count so scans can determine where free descriptors are located.
1048  *
1049  * MPSAFE - caller must be holding an exclusive spinlock on fdp
1050  */
1051 static
1052 void
1053 fdreserve_locked(struct filedesc *fdp, int fd, int incr)
1054 {
1055         while (fd >= 0) {
1056                 fdp->fd_files[fd].allocated += incr;
1057                 KKASSERT(fdp->fd_files[fd].allocated >= 0);
1058                 fd = left_ancestor(fd);
1059         }
1060 }
1061
1062 /*
1063  * Reserve a file descriptor for the process.  If no error occurs, the
1064  * caller MUST at some point call fsetfd() or assign a file pointer
1065  * or dispose of the reservation.
1066  *
1067  * MPSAFE
1068  */
1069 int
1070 fdalloc(struct proc *p, int want, int *result)
1071 {
1072         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1073         int fd, rsize, rsum, node, lim;
1074
1075         spin_lock_rd(&p->p_limit->p_spin);
1076         lim = min((int)p->p_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur, maxfilesperproc);
1077         spin_unlock_rd(&p->p_limit->p_spin);
1078         if (want >= lim)
1079                 return (EMFILE);
1080         spin_lock_wr(&fdp->fd_spin);
1081         if (want >= fdp->fd_nfiles)
1082                 fdgrow_locked(fdp, want);
1083
1084         /*
1085          * Search for a free descriptor starting at the higher
1086          * of want or fd_freefile.  If that fails, consider
1087          * expanding the ofile array.
1088          *
1089          * NOTE! the 'allocated' field is a cumulative recursive allocation
1090          * count.  If we happen to see a value of 0 then we can shortcut
1091          * our search.  Otherwise we run through through the tree going
1092          * down branches we know have free descriptor(s) until we hit a
1093          * leaf node.  The leaf node will be free but will not necessarily
1094          * have an allocated field of 0.
1095          */
1096 retry:
1097         /* move up the tree looking for a subtree with a free node */
1098         for (fd = max(want, fdp->fd_freefile); fd < min(fdp->fd_nfiles, lim);
1099              fd = right_ancestor(fd)) {
1100                 if (fdp->fd_files[fd].allocated == 0)
1101                         goto found;
1102
1103                 rsize = right_subtree_size(fd);
1104                 if (fdp->fd_files[fd].allocated == rsize)
1105                         continue;       /* right subtree full */
1106
1107                 /*
1108                  * Free fd is in the right subtree of the tree rooted at fd.
1109                  * Call that subtree R.  Look for the smallest (leftmost)
1110                  * subtree of R with an unallocated fd: continue moving
1111                  * down the left branch until encountering a full left
1112                  * subtree, then move to the right.
1113                  */
1114                 for (rsum = 0, rsize /= 2; rsize > 0; rsize /= 2) {
1115                         node = fd + rsize;
1116                         rsum += fdp->fd_files[node].allocated;
1117                         if (fdp->fd_files[fd].allocated == rsum + rsize) {
1118                                 fd = node;      /* move to the right */
1119                                 if (fdp->fd_files[node].allocated == 0)
1120                                         goto found;
1121                                 rsum = 0;
1122                         }
1123                 }
1124                 goto found;
1125         }
1126
1127         /*
1128          * No space in current array.  Expand?
1129          */
1130         if (fdp->fd_nfiles >= lim) {
1131                 spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
1132                 return (EMFILE);
1133         }
1134         fdgrow_locked(fdp, want);
1135         goto retry;
1136
1137 found:
1138         KKASSERT(fd < fdp->fd_nfiles);
1139         if (fd > fdp->fd_lastfile)
1140                 fdp->fd_lastfile = fd;
1141         if (want <= fdp->fd_freefile)
1142                 fdp->fd_freefile = fd;
1143         *result = fd;
1144         KKASSERT(fdp->fd_files[fd].fp == NULL);
1145         KKASSERT(fdp->fd_files[fd].reserved == 0);
1146         fdp->fd_files[fd].fileflags = 0;
1147         fdp->fd_files[fd].reserved = 1;
1148         fdreserve_locked(fdp, fd, 1);
1149         spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
1150         return (0);
1151 }
1152
1153 /*
1154  * Check to see whether n user file descriptors
1155  * are available to the process p.
1156  *
1157  * MPSAFE
1158  */
1159 int
1160 fdavail(struct proc *p, int n)
1161 {
1162         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1163         struct fdnode *fdnode;
1164         int i, lim, last;
1165
1166         spin_lock_rd(&p->p_limit->p_spin);
1167         lim = min((int)p->p_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur, maxfilesperproc);
1168         spin_unlock_rd(&p->p_limit->p_spin);
1169
1170         spin_lock_rd(&fdp->fd_spin);
1171         if ((i = lim - fdp->fd_nfiles) > 0 && (n -= i) <= 0) {
1172                 spin_unlock_rd(&fdp->fd_spin);
1173                 return (1);
1174         }
1175         last = min(fdp->fd_nfiles, lim);
1176         fdnode = &fdp->fd_files[fdp->fd_freefile];
1177         for (i = last - fdp->fd_freefile; --i >= 0; ++fdnode) {
1178                 if (fdnode->fp == NULL && --n <= 0) {
1179                         spin_unlock_rd(&fdp->fd_spin);
1180                         return (1);
1181                 }
1182         }
1183         spin_unlock_rd(&fdp->fd_spin);
1184         return (0);
1185 }
1186
1187 /*
1188  * Revoke open descriptors referencing (f_data, f_type)
1189  *
1190  * Any revoke executed within a prison is only able to
1191  * revoke descriptors for processes within that prison.
1192  *
1193  * Returns 0 on success or an error code.
1194  */
1195 struct fdrevoke_info {
1196         void *data;
1197         short type;
1198         short unused;
1199         int count;
1200         int intransit;
1201         struct ucred *cred;
1202         struct file *nfp;
1203 };
1204
1205 static int fdrevoke_check_callback(struct file *fp, void *vinfo);
1206 static int fdrevoke_proc_callback(struct proc *p, void *vinfo);
1207
1208 int
1209 fdrevoke(void *f_data, short f_type, struct ucred *cred)
1210 {
1211         struct fdrevoke_info info;
1212         int error;
1213
1214         bzero(&info, sizeof(info));
1215         info.data = f_data;
1216         info.type = f_type;
1217         info.cred = cred;
1218         error = falloc(NULL, &info.nfp, NULL);
1219         if (error)
1220                 return (error);
1221
1222         /*
1223          * Scan the file pointer table once.  dups do not dup file pointers,
1224          * only descriptors, so there is no leak.  Set FREVOKED on the fps
1225          * being revoked.
1226          */
1227         allfiles_scan_exclusive(fdrevoke_check_callback, &info);
1228
1229         /*
1230          * If any fps were marked track down the related descriptors
1231          * and close them.  Any dup()s at this point will notice
1232          * the FREVOKED already set in the fp and do the right thing.
1233          *
1234          * Any fps with non-zero msgcounts (aka sent over a unix-domain
1235          * socket) bumped the intransit counter and will require a
1236          * scan.  Races against fps leaving the socket are closed by
1237          * the socket code checking for FREVOKED.
1238          */
1239         if (info.count)
1240                 allproc_scan(fdrevoke_proc_callback, &info);
1241         if (info.intransit)
1242                 unp_revoke_gc(info.nfp);
1243         fdrop(info.nfp);
1244         return(0);
1245 }
1246
1247 /*
1248  * Locate matching file pointers directly.
1249  */
1250 static int
1251 fdrevoke_check_callback(struct file *fp, void *vinfo)
1252 {
1253         struct fdrevoke_info *info = vinfo;
1254
1255         /*
1256          * File pointers already flagged for revokation are skipped.
1257          */
1258         if (fp->f_flag & FREVOKED)
1259                 return(0);
1260
1261         /*
1262          * If revoking from a prison file pointers created outside of
1263          * that prison, or file pointers without creds, cannot be revoked.
1264          */
1265         if (info->cred->cr_prison &&
1266             (fp->f_cred == NULL ||
1267              info->cred->cr_prison != fp->f_cred->cr_prison)) {
1268                 return(0);
1269         }
1270
1271         /*
1272          * If the file pointer matches then mark it for revocation.  The
1273          * flag is currently only used by unp_revoke_gc().
1274          *
1275          * info->count is a heuristic and can race in a SMP environment.
1276          */
1277         if (info->data == fp->f_data && info->type == fp->f_type) {
1278                 atomic_set_int(&fp->f_flag, FREVOKED);
1279                 info->count += fp->f_count;
1280                 if (fp->f_msgcount)
1281                         ++info->intransit;
1282         }
1283         return(0);
1284 }
1285
1286 /*
1287  * Locate matching file pointers via process descriptor tables.
1288  */
1289 static int
1290 fdrevoke_proc_callback(struct proc *p, void *vinfo)
1291 {
1292         struct fdrevoke_info *info = vinfo;
1293         struct filedesc *fdp;
1294         struct file *fp;
1295         int n;
1296
1297         if (p->p_stat == SIDL || p->p_stat == SZOMB)
1298                 return(0);
1299         if (info->cred->cr_prison &&
1300             info->cred->cr_prison != p->p_ucred->cr_prison) {
1301                 return(0);
1302         }
1303
1304         /*
1305          * If the controlling terminal of the process matches the
1306          * vnode being revoked we clear the controlling terminal.
1307          *
1308          * The normal spec_close() may not catch this because it
1309          * uses curproc instead of p.
1310          */
1311         if (p->p_session && info->type == DTYPE_VNODE &&
1312             info->data == p->p_session->s_ttyvp) {
1313                 p->p_session->s_ttyvp = NULL;
1314                 vrele(info->data);
1315         }
1316
1317         /*
1318          * Locate and close any matching file descriptors.
1319          */
1320         if ((fdp = p->p_fd) == NULL)
1321                 return(0);
1322         spin_lock_wr(&fdp->fd_spin);
1323         for (n = 0; n < fdp->fd_nfiles; ++n) {
1324                 if ((fp = fdp->fd_files[n].fp) == NULL)
1325                         continue;
1326                 if (fp->f_flag & FREVOKED) {
1327                         fhold(info->nfp);
1328                         fdp->fd_files[n].fp = info->nfp;
1329                         spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
1330                         closef(fp, p);
1331                         spin_lock_wr(&fdp->fd_spin);
1332                         --info->count;
1333                 }
1334         }
1335         spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
1336         return(0);
1337 }
1338
1339 /*
1340  * falloc:
1341  *      Create a new open file structure and reserve a file decriptor
1342  *      for the process that refers to it.
1343  *
1344  *      Root creds are checked using p, or assumed if p is NULL.  If
1345  *      resultfd is non-NULL then p must also be non-NULL.  No file
1346  *      descriptor is reserved if resultfd is NULL.
1347  *
1348  *      A file pointer with a refcount of 1 is returned.  Note that the
1349  *      file pointer is NOT associated with the descriptor.  If falloc
1350  *      returns success, fsetfd() MUST be called to either associate the
1351  *      file pointer or clear the reservation.
1352  *
1353  * MPSAFE
1354  */
1355 int
1356 falloc(struct proc *p, struct file **resultfp, int *resultfd)
1357 {
1358         static struct timeval lastfail;
1359         static int curfail;
1360         struct file *fp;
1361         int error;
1362
1363         fp = NULL;
1364
1365         /*
1366          * Handle filetable full issues and root overfill.
1367          */
1368         if (nfiles >= maxfiles - maxfilesrootres &&
1369             ((p && p->p_ucred->cr_ruid != 0) || nfiles >= maxfiles)) {
1370                 if (ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
1371                         kprintf("kern.maxfiles limit exceeded by uid %d, please see tuning(7).\n",
1372                                 (p ? p->p_ucred->cr_ruid : -1));
1373                 }
1374                 error = ENFILE;
1375                 goto done;
1376         }
1377
1378         /*
1379          * Allocate a new file descriptor.
1380          */
1381         fp = kmalloc(sizeof(struct file), M_FILE, M_WAITOK | M_ZERO);
1382         spin_init(&fp->f_spin);
1383         fp->f_count = 1;
1384         fp->f_ops = &badfileops;
1385         fp->f_seqcount = 1;
1386         if (p)
1387                 fp->f_cred = crhold(p->p_ucred);
1388         else
1389                 fp->f_cred = crhold(proc0.p_ucred);
1390         spin_lock_wr(&filehead_spin);
1391         nfiles++;
1392         LIST_INSERT_HEAD(&filehead, fp, f_list);
1393         spin_unlock_wr(&filehead_spin);
1394         if (resultfd) {
1395                 if ((error = fdalloc(p, 0, resultfd)) != 0) {
1396                         fdrop(fp);
1397                         fp = NULL;
1398                 }
1399         } else {
1400                 error = 0;
1401         }
1402 done:
1403         *resultfp = fp;
1404         return (error);
1405 }
1406
1407 /*
1408  * MPSAFE
1409  */
1410 static
1411 int
1412 checkfpclosed(struct filedesc *fdp, int fd, struct file *fp)
1413 {
1414         int error;
1415
1416         spin_lock_rd(&fdp->fd_spin);
1417         if ((unsigned) fd >= fdp->fd_nfiles || fp != fdp->fd_files[fd].fp)
1418                 error = EBADF;
1419         else
1420                 error = 0;
1421         spin_unlock_rd(&fdp->fd_spin);
1422         return (error);
1423 }
1424
1425 /*
1426  * Associate a file pointer with a previously reserved file descriptor.
1427  * This function always succeeds.
1428  *
1429  * If fp is NULL, the file descriptor is returned to the pool.
1430  */
1431
1432 /*
1433  * MPSAFE (exclusive spinlock must be held on call)
1434  */
1435 static void
1436 fsetfd_locked(struct filedesc *fdp, struct file *fp, int fd)
1437 {
1438         KKASSERT((unsigned)fd < fdp->fd_nfiles);
1439         KKASSERT(fdp->fd_files[fd].reserved != 0);
1440         if (fp) {
1441                 fhold(fp);
1442                 fdp->fd_files[fd].fp = fp;
1443                 fdp->fd_files[fd].reserved = 0;
1444                 if (fp->f_type == DTYPE_KQUEUE) {
1445                         if (fdp->fd_knlistsize < 0)
1446                                 fdp->fd_knlistsize = 0;
1447                 }
1448         } else {
1449                 fdp->fd_files[fd].reserved = 0;
1450                 fdreserve_locked(fdp, fd, -1);
1451                 fdfixup_locked(fdp, fd);
1452         }
1453 }
1454
1455 /*
1456  * MPSAFE
1457  */
1458 void
1459 fsetfd(struct proc *p, struct file *fp, int fd)
1460 {
1461         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1462
1463         spin_lock_wr(&fdp->fd_spin);
1464         fsetfd_locked(fdp, fp, fd);
1465         spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
1466 }
1467
1468 /*
1469  * MPSAFE (exclusive spinlock must be held on call)
1470  */
1471 static 
1472 struct file *
1473 funsetfd_locked(struct filedesc *fdp, int fd)
1474 {
1475         struct file *fp;
1476
1477         if ((unsigned)fd >= fdp->fd_nfiles)
1478                 return (NULL);
1479         if ((fp = fdp->fd_files[fd].fp) == NULL)
1480                 return (NULL);
1481         fdp->fd_files[fd].fp = NULL;
1482         fdp->fd_files[fd].fileflags = 0;
1483
1484         fdreserve_locked(fdp, fd, -1);
1485         fdfixup_locked(fdp, fd);
1486         return(fp);
1487 }
1488
1489 /*
1490  * MPSAFE
1491  */
1492 int
1493 fgetfdflags(struct filedesc *fdp, int fd, int *flagsp)
1494 {
1495         int error;
1496
1497         spin_lock_rd(&fdp->fd_spin);
1498         if (((u_int)fd) >= fdp->fd_nfiles) {
1499                 error = EBADF;
1500         } else if (fdp->fd_files[fd].fp == NULL) {
1501                 error = EBADF;
1502         } else {
1503                 *flagsp = fdp->fd_files[fd].fileflags;
1504                 error = 0;
1505         }
1506         spin_unlock_rd(&fdp->fd_spin);
1507         return (error);
1508 }
1509
1510 /*
1511  * MPSAFE
1512  */
1513 int
1514 fsetfdflags(struct filedesc *fdp, int fd, int add_flags)
1515 {
1516         int error;
1517
1518         spin_lock_wr(&fdp->fd_spin);
1519         if (((u_int)fd) >= fdp->fd_nfiles) {
1520                 error = EBADF;
1521         } else if (fdp->fd_files[fd].fp == NULL) {
1522                 error = EBADF;
1523         } else {
1524                 fdp->fd_files[fd].fileflags |= add_flags;
1525                 error = 0;
1526         }
1527         spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
1528         return (error);
1529 }
1530
1531 /*
1532  * MPSAFE
1533  */
1534 int
1535 fclrfdflags(struct filedesc *fdp, int fd, int rem_flags)
1536 {
1537         int error;
1538
1539         spin_lock_wr(&fdp->fd_spin);
1540         if (((u_int)fd) >= fdp->fd_nfiles) {
1541                 error = EBADF;
1542         } else if (fdp->fd_files[fd].fp == NULL) {
1543                 error = EBADF;
1544         } else {
1545                 fdp->fd_files[fd].fileflags &= ~rem_flags;
1546                 error = 0;
1547         }
1548         spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
1549         return (error);
1550 }
1551
1552 void
1553 fsetcred(struct file *fp, struct ucred *cr)
1554 {
1555         crhold(cr);
1556         crfree(fp->f_cred);
1557         fp->f_cred = cr;
1558 }
1559
1560 /*
1561  * Free a file descriptor.
1562  */
1563 static
1564 void
1565 ffree(struct file *fp)
1566 {
1567         KASSERT((fp->f_count == 0), ("ffree: fp_fcount not 0!"));
1568         spin_lock_wr(&filehead_spin);
1569         LIST_REMOVE(fp, f_list);
1570         nfiles--;
1571         spin_unlock_wr(&filehead_spin);
1572         crfree(fp->f_cred);
1573         if (fp->f_nchandle.ncp)
1574             cache_drop(&fp->f_nchandle);
1575         kfree(fp, M_FILE);
1576 }
1577
1578 /*
1579  * called from init_main, initialize filedesc0 for proc0.
1580  */
1581 void
1582 fdinit_bootstrap(struct proc *p0, struct filedesc *fdp0, int cmask)
1583 {
1584         p0->p_fd = fdp0;
1585         p0->p_fdtol = NULL;
1586         fdp0->fd_refcnt = 1;
1587         fdp0->fd_cmask = cmask;
1588         fdp0->fd_files = fdp0->fd_builtin_files;
1589         fdp0->fd_nfiles = NDFILE;
1590         fdp0->fd_lastfile = -1;
1591         spin_init(&fdp0->fd_spin);
1592 }
1593
1594 /*
1595  * Build a new filedesc structure.
1596  *
1597  * NOT MPSAFE (vref)
1598  */
1599 struct filedesc *
1600 fdinit(struct proc *p)
1601 {
1602         struct filedesc *newfdp;
1603         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1604
1605         newfdp = kmalloc(sizeof(struct filedesc), M_FILEDESC, M_WAITOK|M_ZERO);
1606         spin_lock_rd(&fdp->fd_spin);
1607         if (fdp->fd_cdir) {
1608                 newfdp->fd_cdir = fdp->fd_cdir;
1609                 vref(newfdp->fd_cdir);
1610                 cache_copy(&fdp->fd_ncdir, &newfdp->fd_ncdir);
1611         }
1612
1613         /*
1614          * rdir may not be set in e.g. proc0 or anything vm_fork'd off of
1615          * proc0, but should unconditionally exist in other processes.
1616          */
1617         if (fdp->fd_rdir) {
1618                 newfdp->fd_rdir = fdp->fd_rdir;
1619                 vref(newfdp->fd_rdir);
1620                 cache_copy(&fdp->fd_nrdir, &newfdp->fd_nrdir);
1621         }
1622         if (fdp->fd_jdir) {
1623                 newfdp->fd_jdir = fdp->fd_jdir;
1624                 vref(newfdp->fd_jdir);
1625                 cache_copy(&fdp->fd_njdir, &newfdp->fd_njdir);
1626         }
1627         spin_unlock_rd(&fdp->fd_spin);
1628
1629         /* Create the file descriptor table. */
1630         newfdp->fd_refcnt = 1;
1631         newfdp->fd_cmask = cmask;
1632         newfdp->fd_files = newfdp->fd_builtin_files;
1633         newfdp->fd_nfiles = NDFILE;
1634         newfdp->fd_knlistsize = -1;
1635         newfdp->fd_lastfile = -1;
1636         spin_init(&newfdp->fd_spin);
1637
1638         return (newfdp);
1639 }
1640
1641 /*
1642  * Share a filedesc structure.
1643  *
1644  * MPSAFE
1645  */
1646 struct filedesc *
1647 fdshare(struct proc *p)
1648 {
1649         struct filedesc *fdp;
1650
1651         fdp = p->p_fd;
1652         spin_lock_wr(&fdp->fd_spin);
1653         fdp->fd_refcnt++;
1654         spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
1655         return (fdp);
1656 }
1657
1658 /*
1659  * Copy a filedesc structure.
1660  *
1661  * MPSAFE
1662  */
1663 struct filedesc *
1664 fdcopy(struct proc *p)
1665 {
1666         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1667         struct filedesc *newfdp;
1668         struct fdnode *fdnode;
1669         int i;
1670         int ni;
1671
1672         /*
1673          * Certain daemons might not have file descriptors. 
1674          */
1675         if (fdp == NULL)
1676                 return (NULL);
1677
1678         /*
1679          * Allocate the new filedesc and fd_files[] array.  This can race
1680          * with operations by other threads on the fdp so we have to be
1681          * careful.
1682          */
1683         newfdp = kmalloc(sizeof(struct filedesc), M_FILEDESC, M_WAITOK | M_ZERO);
1684 again:
1685         spin_lock_rd(&fdp->fd_spin);
1686         if (fdp->fd_lastfile < NDFILE) {
1687                 newfdp->fd_files = newfdp->fd_builtin_files;
1688                 i = NDFILE;
1689         } else {
1690                 /*
1691                  * We have to allocate (N^2-1) entries for our in-place
1692                  * binary tree.  Allow the table to shrink.
1693                  */
1694                 i = fdp->fd_nfiles;
1695                 ni = (i - 1) / 2;
1696                 while (ni > fdp->fd_lastfile && ni > NDFILE) {
1697                         i = ni;
1698                         ni = (i - 1) / 2;
1699                 }
1700                 spin_unlock_rd(&fdp->fd_spin);
1701                 newfdp->fd_files = kmalloc(i * sizeof(struct fdnode),
1702                                           M_FILEDESC, M_WAITOK | M_ZERO);
1703
1704                 /*
1705                  * Check for race, retry
1706                  */
1707                 spin_lock_rd(&fdp->fd_spin);
1708                 if (i <= fdp->fd_lastfile) {
1709                         spin_unlock_rd(&fdp->fd_spin);
1710                         kfree(newfdp->fd_files, M_FILEDESC);
1711                         goto again;
1712                 }
1713         }
1714
1715         /*
1716          * Dup the remaining fields. vref() and cache_hold() can be
1717          * safely called while holding the read spinlock on fdp.
1718          *
1719          * The read spinlock on fdp is still being held.
1720          *
1721          * NOTE: vref and cache_hold calls for the case where the vnode
1722          * or cache entry already has at least one ref may be called
1723          * while holding spin locks.
1724          */
1725         if ((newfdp->fd_cdir = fdp->fd_cdir) != NULL) {
1726                 vref(newfdp->fd_cdir);
1727                 cache_copy(&fdp->fd_ncdir, &newfdp->fd_ncdir);
1728         }
1729         /*
1730          * We must check for fd_rdir here, at least for now because
1731          * the init process is created before we have access to the
1732          * rootvode to take a reference to it.
1733          */
1734         if ((newfdp->fd_rdir = fdp->fd_rdir) != NULL) {
1735                 vref(newfdp->fd_rdir);
1736                 cache_copy(&fdp->fd_nrdir, &newfdp->fd_nrdir);
1737         }
1738         if ((newfdp->fd_jdir = fdp->fd_jdir) != NULL) {
1739                 vref(newfdp->fd_jdir);
1740                 cache_copy(&fdp->fd_njdir, &newfdp->fd_njdir);
1741         }
1742         newfdp->fd_refcnt = 1;
1743         newfdp->fd_nfiles = i;
1744         newfdp->fd_lastfile = fdp->fd_lastfile;
1745         newfdp->fd_freefile = fdp->fd_freefile;
1746         newfdp->fd_cmask = fdp->fd_cmask;
1747         newfdp->fd_knlist = NULL;
1748         newfdp->fd_knlistsize = -1;
1749         newfdp->fd_knhash = NULL;
1750         newfdp->fd_knhashmask = 0;
1751         spin_init(&newfdp->fd_spin);
1752
1753         /*
1754          * Copy the descriptor table through (i).  This also copies the
1755          * allocation state.   Then go through and ref the file pointers
1756          * and clean up any KQ descriptors.
1757          *
1758          * kq descriptors cannot be copied.  Since we haven't ref'd the
1759          * copied files yet we can ignore the return value from funsetfd().
1760          *
1761          * The read spinlock on fdp is still being held.
1762          */
1763         bcopy(fdp->fd_files, newfdp->fd_files, i * sizeof(struct fdnode));
1764         for (i = 0 ; i < newfdp->fd_nfiles; ++i) {
1765                 fdnode = &newfdp->fd_files[i];
1766                 if (fdnode->reserved) {
1767                         fdreserve_locked(newfdp, i, -1);
1768                         fdnode->reserved = 0;
1769                         fdfixup_locked(newfdp, i);
1770                 } else if (fdnode->fp) {
1771                         if (fdnode->fp->f_type == DTYPE_KQUEUE) {
1772                                 (void)funsetfd_locked(newfdp, i);
1773                         } else {
1774                                 fhold(fdnode->fp);
1775                         }
1776                 }
1777         }
1778         spin_unlock_rd(&fdp->fd_spin);
1779         return (newfdp);
1780 }
1781
1782 /*
1783  * Release a filedesc structure.
1784  *
1785  * NOT MPSAFE (MPSAFE for refs > 1, but the final cleanup code is not MPSAFE)
1786  */
1787 void
1788 fdfree(struct proc *p)
1789 {
1790         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1791         struct fdnode *fdnode;
1792         int i;
1793         struct filedesc_to_leader *fdtol;
1794         struct file *fp;
1795         struct vnode *vp;
1796         struct flock lf;
1797
1798         /* Certain daemons might not have file descriptors. */
1799         if (fdp == NULL)
1800                 return;
1801
1802         /*
1803          * Severe messing around to follow
1804          */
1805         spin_lock_wr(&fdp->fd_spin);
1806
1807         /* Check for special need to clear POSIX style locks */
1808         fdtol = p->p_fdtol;
1809         if (fdtol != NULL) {
1810                 KASSERT(fdtol->fdl_refcount > 0,
1811                         ("filedesc_to_refcount botch: fdl_refcount=%d",
1812                          fdtol->fdl_refcount));
1813                 if (fdtol->fdl_refcount == 1 &&
1814                     (p->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) != 0) {
1815                         for (i = 0; i <= fdp->fd_lastfile; ++i) {
1816                                 fdnode = &fdp->fd_files[i];
1817                                 if (fdnode->fp == NULL ||
1818                                     fdnode->fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
1819                                         continue;
1820                                 }
1821                                 fp = fdnode->fp;
1822                                 fhold(fp);
1823                                 spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
1824
1825                                 lf.l_whence = SEEK_SET;
1826                                 lf.l_start = 0;
1827                                 lf.l_len = 0;
1828                                 lf.l_type = F_UNLCK;
1829                                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
1830                                 (void) VOP_ADVLOCK(vp,
1831                                                    (caddr_t)p->p_leader,
1832                                                    F_UNLCK,
1833                                                    &lf,
1834                                                    F_POSIX);
1835                                 fdrop(fp);
1836                                 spin_lock_wr(&fdp->fd_spin);
1837                         }
1838                 }
1839         retry:
1840                 if (fdtol->fdl_refcount == 1) {
1841                         if (fdp->fd_holdleaderscount > 0 &&
1842                             (p->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) != 0) {
1843                                 /*
1844                                  * close() or do_dup() has cleared a reference
1845                                  * in a shared file descriptor table.
1846                                  */
1847                                 fdp->fd_holdleaderswakeup = 1;
1848                                 msleep(&fdp->fd_holdleaderscount, 
1849                                        &fdp->fd_spin, 0, "fdlhold", 0);
1850                                 goto retry;
1851                         }
1852                         if (fdtol->fdl_holdcount > 0) {
1853                                 /* 
1854                                  * Ensure that fdtol->fdl_leader
1855                                  * remains valid in closef().
1856                                  */
1857                                 fdtol->fdl_wakeup = 1;
1858                                 msleep(fdtol, &fdp->fd_spin, 0, "fdlhold", 0);
1859                                 goto retry;
1860                         }
1861                 }
1862                 fdtol->fdl_refcount--;
1863                 if (fdtol->fdl_refcount == 0 &&
1864                     fdtol->fdl_holdcount == 0) {
1865                         fdtol->fdl_next->fdl_prev = fdtol->fdl_prev;
1866                         fdtol->fdl_prev->fdl_next = fdtol->fdl_next;
1867                 } else {
1868                         fdtol = NULL;
1869                 }
1870                 p->p_fdtol = NULL;
1871                 if (fdtol != NULL) {
1872                         spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
1873                         kfree(fdtol, M_FILEDESC_TO_LEADER);
1874                         spin_lock_wr(&fdp->fd_spin);
1875                 }
1876         }
1877         if (--fdp->fd_refcnt > 0) {
1878                 spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
1879                 return;
1880         }
1881         spin_unlock_wr(&fdp->fd_spin);
1882
1883         /*
1884          * we are the last reference to the structure, we can
1885          * safely assume it will not change out from under us.
1886          */
1887         for (i = 0; i <= fdp->fd_lastfile; ++i) {
1888                 if (fdp->fd_files[i].fp)
1889                         closef(fdp->fd_files[i].fp, p);
1890         }
1891         if (fdp->fd_files != fdp->fd_builtin_files)
1892                 kfree(fdp->fd_files, M_FILEDESC);
1893         if (fdp->fd_cdir) {
1894                 cache_drop(&fdp->fd_ncdir);
1895                 vrele(fdp->fd_cdir);
1896         }
1897         if (fdp->fd_rdir) {
1898                 cache_drop(&fdp->fd_nrdir);
1899                 vrele(fdp->fd_rdir);
1900         }
1901         if (fdp->fd_jdir) {
1902                 cache_drop(&fdp->fd_njdir);
1903                 vrele(fdp->fd_jdir);
1904         }
1905         if (fdp->fd_knlist)
1906                 kfree(fdp->fd_knlist, M_KQUEUE);
1907         if (fdp->fd_knhash)
1908                 kfree(fdp->fd_knhash, M_KQUEUE);
1909         kfree(fdp, M_FILEDESC);
1910 }
1911
1912 /*
1913  * Retrieve and reference the file pointer associated with a descriptor.
1914  *
1915  * MPSAFE
1916  */
1917 struct file *
1918 holdfp(struct filedesc *fdp, int fd, int flag)
1919 {
1920         struct file* fp;
1921
1922         spin_lock_rd(&fdp->fd_spin);
1923         if (((u_int)fd) >= fdp->fd_nfiles) {
1924                 fp = NULL;
1925                 goto done;
1926         }
1927         if ((fp = fdp->fd_files[fd].fp) == NULL)
1928                 goto done;
1929         if ((fp->f_flag & flag) == 0 && flag != -1) {
1930                 fp = NULL;
1931                 goto done;
1932         }
1933         fhold(fp);
1934 done:
1935         spin_unlock_rd(&fdp->fd_spin);
1936         return (fp);
1937 }
1938
1939 /*
1940  * holdsock() - load the struct file pointer associated
1941  * with a socket into *fpp.  If an error occurs, non-zero
1942  * will be returned and *fpp will be set to NULL.
1943  *
1944  * MPSAFE
1945  */
1946 int
1947 holdsock(struct filedesc *fdp, int fd, struct file **fpp)
1948 {
1949         struct file *fp;
1950         int error;
1951
1952         spin_lock_rd(&fdp->fd_spin);
1953         if ((unsigned)fd >= fdp->fd_nfiles) {
1954                 error = EBADF;
1955                 fp = NULL;
1956                 goto done;
1957         }
1958         if ((fp = fdp->fd_files[fd].fp) == NULL) {
1959                 error = EBADF;
1960                 goto done;
1961         }
1962         if (fp->f_type != DTYPE_SOCKET) {
1963                 error = ENOTSOCK;
1964                 goto done;
1965         }
1966         fhold(fp);
1967         error = 0;
1968 done:
1969         spin_unlock_rd(&fdp->fd_spin);
1970         *fpp = fp;
1971         return (error);
1972 }
1973
1974 /*
1975  * Convert a user file descriptor to a held file pointer.
1976  *
1977  * MPSAFE
1978  */
1979 int
1980 holdvnode(struct filedesc *fdp, int fd, struct file **fpp)
1981 {
1982         struct file *fp;
1983         int error;
1984
1985         spin_lock_rd(&fdp->fd_spin);
1986         if ((unsigned)fd >= fdp->fd_nfiles) {
1987                 error = EBADF;
1988                 fp = NULL;
1989                 goto done;
1990         }
1991         if ((fp = fdp->fd_files[fd].fp) == NULL) {
1992                 error = EBADF;
1993                 goto done;
1994         }
1995         if (fp->f_type != DTYPE_VNODE && fp->f_type != DTYPE_FIFO) {
1996                 fp = NULL;
1997                 error = EINVAL;
1998                 goto done;
1999         }
2000         fhold(fp);
2001         error = 0;
2002 done:
2003         spin_unlock_rd(&fdp->fd_spin);
2004         *fpp = fp;
2005         return (error);
2006 }
2007
2008 /*
2009  * For setugid programs, we don't want to people to use that setugidness
2010  * to generate error messages which write to a file which otherwise would
2011  * otherwise be off-limits to the process.
2012  *
2013  * This is a gross hack to plug the hole.  A better solution would involve
2014  * a special vop or other form of generalized access control mechanism.  We
2015  * go ahead and just reject all procfs file systems accesses as dangerous.
2016  *
2017  * Since setugidsafety calls this only for fd 0, 1 and 2, this check is
2018  * sufficient.  We also don't for check setugidness since we know we are.
2019  */
2020 static int
2021 is_unsafe(struct file *fp)
2022 {
2023         if (fp->f_type == DTYPE_VNODE && 
2024             ((struct vnode *)(fp->f_data))->v_tag == VT_PROCFS)
2025                 return (1);
2026         return (0);
2027 }
2028
2029 /*
2030  * Make this setguid thing safe, if at all possible.
2031  *
2032  * NOT MPSAFE - scans fdp without spinlocks, calls knote_fdclose()
2033  */
2034 void
2035 setugidsafety(struct proc *p)
2036 {
2037         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
2038         int i;
2039
2040         /* Certain daemons might not have file descriptors. */
2041         if (fdp == NULL)
2042                 return;
2043
2044         /*
2045          * note: fdp->fd_files may be reallocated out from under us while
2046          * we are blocked in a close.  Be careful!
2047          */
2048         for (i = 0; i <= fdp->fd_lastfile; i++) {
2049                 if (i > 2)
2050                         break;
2051                 if (fdp->fd_files[i].fp && is_unsafe(fdp->fd_files[i].fp)) {
2052                         struct file *fp;
2053
2054                         if (i < fdp->fd_knlistsize)
2055                                 knote_fdclose(p, i);
2056                         /*
2057                          * NULL-out descriptor prior to close to avoid
2058                          * a race while close blocks.
2059                          */
2060                         if ((fp = funsetfd_locked(fdp, i)) != NULL)
2061                                 closef(fp, p);
2062                 }
2063         }
2064 }
2065
2066 /*
2067  * Close any files on exec?
2068  *
2069  * NOT MPSAFE - scans fdp without spinlocks, calls knote_fdclose()
2070  */
2071 void
2072 fdcloseexec(struct proc *p)
2073 {
2074         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
2075         int i;
2076
2077         /* Certain daemons might not have file descriptors. */
2078         if (fdp == NULL)
2079                 return;
2080
2081         /*
2082          * We cannot cache fd_files since operations may block and rip
2083          * them out from under us.
2084          */
2085         for (i = 0; i <= fdp->fd_lastfile; i++) {
2086                 if (fdp->fd_files[i].fp != NULL &&
2087                     (fdp->fd_files[i].fileflags & UF_EXCLOSE)) {
2088                         struct file *fp;
2089
2090                         if (i < fdp->fd_knlistsize)
2091                                 knote_fdclose(p, i);
2092                         /*
2093                          * NULL-out descriptor prior to close to avoid
2094                          * a race while close blocks.
2095                          */
2096                         if ((fp = funsetfd_locked(fdp, i)) != NULL)
2097                                 closef(fp, p);
2098                 }
2099         }
2100 }
2101
2102 /*
2103  * It is unsafe for set[ug]id processes to be started with file
2104  * descriptors 0..2 closed, as these descriptors are given implicit
2105  * significance in the Standard C library.  fdcheckstd() will create a
2106  * descriptor referencing /dev/null for each of stdin, stdout, and
2107  * stderr that is not already open.
2108  *
2109  * NOT MPSAFE - calls falloc, vn_open, etc
2110  */
2111 int
2112 fdcheckstd(struct proc *p)
2113 {
2114         struct nlookupdata nd;
2115         struct filedesc *fdp;
2116         struct file *fp;
2117         register_t retval;
2118         int i, error, flags, devnull;
2119
2120         fdp = p->p_fd;
2121         if (fdp == NULL)
2122                 return (0);
2123         devnull = -1;
2124         error = 0;
2125         for (i = 0; i < 3; i++) {
2126                 if (fdp->fd_files[i].fp != NULL)
2127                         continue;
2128                 if (devnull < 0) {
2129                         if ((error = falloc(p, &fp, &devnull)) != 0)
2130                                 break;
2131
2132                         error = nlookup_init(&nd, "/dev/null", UIO_SYSSPACE,
2133                                                 NLC_FOLLOW|NLC_LOCKVP);
2134                         flags = FREAD | FWRITE;
2135                         if (error == 0)
2136                                 error = vn_open(&nd, fp, flags, 0);
2137                         if (error == 0)
2138                                 fsetfd(p, fp, devnull);
2139                         else
2140                                 fsetfd(p, NULL, devnull);
2141                         fdrop(fp);
2142                         nlookup_done(&nd);
2143                         if (error)
2144                                 break;
2145                         KKASSERT(i == devnull);
2146                 } else {
2147                         error = kern_dup(DUP_FIXED, devnull, i, &retval);
2148                         if (error != 0)
2149                                 break;
2150                 }
2151         }
2152         return (error);
2153 }
2154
2155 /*
2156  * Internal form of close.
2157  * Decrement reference count on file structure.
2158  * Note: td and/or p may be NULL when closing a file
2159  * that was being passed in a message.
2160  *
2161  * MPALMOSTSAFE - acquires mplock for VOP operations
2162  */
2163 int
2164 closef(struct file *fp, struct proc *p)
2165 {
2166         struct vnode *vp;
2167         struct flock lf;
2168         struct filedesc_to_leader *fdtol;
2169
2170         if (fp == NULL)
2171                 return (0);
2172
2173         /*
2174          * POSIX record locking dictates that any close releases ALL
2175          * locks owned by this process.  This is handled by setting
2176          * a flag in the unlock to free ONLY locks obeying POSIX
2177          * semantics, and not to free BSD-style file locks.
2178          * If the descriptor was in a message, POSIX-style locks
2179          * aren't passed with the descriptor.
2180          */
2181         if (p != NULL && fp->f_type == DTYPE_VNODE &&
2182             (((struct vnode *)fp->f_data)->v_flag & VMAYHAVELOCKS)
2183         ) {
2184                 get_mplock();
2185                 if ((p->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) != 0) {
2186                         lf.l_whence = SEEK_SET;
2187                         lf.l_start = 0;
2188                         lf.l_len = 0;
2189                         lf.l_type = F_UNLCK;
2190                         vp = (struct vnode *)fp->f_data;
2191                         (void) VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_UNLCK,
2192                                            &lf, F_POSIX);
2193                 }
2194                 fdtol = p->p_fdtol;
2195                 if (fdtol != NULL) {
2196                         /*
2197                          * Handle special case where file descriptor table
2198                          * is shared between multiple process leaders.
2199                          */
2200                         for (fdtol = fdtol->fdl_next;
2201                              fdtol != p->p_fdtol;
2202                              fdtol = fdtol->fdl_next) {
2203                                 if ((fdtol->fdl_leader->p_flag &
2204                                      P_ADVLOCK) == 0)
2205                                         continue;
2206                                 fdtol->fdl_holdcount++;
2207                                 lf.l_whence = SEEK_SET;
2208                                 lf.l_start = 0;
2209                                 lf.l_len = 0;
2210                                 lf.l_type = F_UNLCK;
2211                                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
2212                                 (void) VOP_ADVLOCK(vp,
2213                                                    (caddr_t)fdtol->fdl_leader,
2214                                                    F_UNLCK, &lf, F_POSIX);
2215                                 fdtol->fdl_holdcount--;
2216                                 if (fdtol->fdl_holdcount == 0 &&
2217                                     fdtol->fdl_wakeup != 0) {
2218                                         fdtol->fdl_wakeup = 0;
2219                                         wakeup(fdtol);
2220                                 }
2221                         }
2222                 }
2223                 rel_mplock();
2224         }
2225         return (fdrop(fp));
2226 }
2227
2228 /*
2229  * MPSAFE
2230  *
2231  * fhold() can only be called if f_count is already at least 1 (i.e. the
2232  * caller of fhold() already has a reference to the file pointer in some
2233  * manner or other). 
2234  *
2235  * f_count is not spin-locked.  Instead, atomic ops are used for
2236  * incrementing, decrementing, and handling the 1->0 transition.
2237  */
2238 void
2239 fhold(struct file *fp)
2240 {
2241         atomic_add_int(&fp->f_count, 1);
2242 }
2243
2244 /*
2245  * fdrop() - drop a reference to a descriptor
2246  *
2247  * MPALMOSTSAFE - acquires mplock for final close sequence
2248  */
2249 int
2250 fdrop(struct file *fp)
2251 {
2252         struct flock lf;
2253         struct vnode *vp;
2254         int error;
2255
2256         /*
2257          * A combined fetch and subtract is needed to properly detect
2258          * 1->0 transitions, otherwise two cpus dropping from a ref
2259          * count of 2 might both try to run the 1->0 code.
2260          */
2261         if (atomic_fetchadd_int(&fp->f_count, -1) > 1)
2262                 return (0);
2263
2264         get_mplock();
2265
2266         /*
2267          * The last reference has gone away, we own the fp structure free
2268          * and clear.
2269          */
2270         if (fp->f_count < 0)
2271                 panic("fdrop: count < 0");
2272         if ((fp->f_flag & FHASLOCK) && fp->f_type == DTYPE_VNODE &&
2273             (((struct vnode *)fp->f_data)->v_flag & VMAYHAVELOCKS)
2274         ) {
2275                 lf.l_whence = SEEK_SET;
2276                 lf.l_start = 0;
2277                 lf.l_len = 0;
2278                 lf.l_type = F_UNLCK;
2279                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
2280                 (void) VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_UNLCK, &lf, 0);
2281         }
2282         if (fp->f_ops != &badfileops)
2283                 error = fo_close(fp);
2284         else
2285                 error = 0;
2286         ffree(fp);
2287         rel_mplock();
2288         return (error);
2289 }
2290
2291 /*
2292  * Apply an advisory lock on a file descriptor.
2293  *
2294  * Just attempt to get a record lock of the requested type on
2295  * the entire file (l_whence = SEEK_SET, l_start = 0, l_len = 0).
2296  */
2297 int
2298 sys_flock(struct flock_args *uap)
2299 {
2300         struct proc *p = curproc;
2301         struct file *fp;
2302         struct vnode *vp;
2303         struct flock lf;
2304         int error;
2305
2306         if ((fp = holdfp(p->p_fd, uap->fd, -1)) == NULL)
2307                 return (EBADF);
2308         if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
2309                 error = EOPNOTSUPP;
2310                 goto done;
2311         }
2312         vp = (struct vnode *)fp->f_data;
2313         lf.l_whence = SEEK_SET;
2314         lf.l_start = 0;
2315         lf.l_len = 0;
2316         if (uap->how & LOCK_UN) {
2317                 lf.l_type = F_UNLCK;
2318                 fp->f_flag &= ~FHASLOCK;
2319                 error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_UNLCK, &lf, 0);
2320                 goto done;
2321         }
2322         if (uap->how & LOCK_EX)
2323                 lf.l_type = F_WRLCK;
2324         else if (uap->how & LOCK_SH)
2325                 lf.l_type = F_RDLCK;
2326         else {
2327                 error = EBADF;
2328                 goto done;
2329         }
2330         fp->f_flag |= FHASLOCK;
2331         if (uap->how & LOCK_NB)
2332                 error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_SETLK, &lf, 0);
2333         else
2334                 error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_SETLK, &lf, F_WAIT);
2335 done:
2336         fdrop(fp);
2337         return (error);
2338 }
2339
2340 /*
2341  * File Descriptor pseudo-device driver (/dev/fd/).
2342  *
2343  * Opening minor device N dup()s the file (if any) connected to file
2344  * descriptor N belonging to the calling process.  Note that this driver
2345  * consists of only the ``open()'' routine, because all subsequent
2346  * references to this file will be direct to the other driver.
2347  */
2348 /* ARGSUSED */
2349 static int
2350 fdopen(struct dev_open_args *ap)
2351 {
2352         thread_t td = curthread;
2353
2354         KKASSERT(td->td_lwp != NULL);
2355
2356         /*
2357          * XXX Kludge: set curlwp->lwp_dupfd to contain the value of the
2358          * the file descriptor being sought for duplication. The error
2359          * return ensures that the vnode for this device will be released
2360          * by vn_open. Open will detect this special error and take the
2361          * actions in dupfdopen below. Other callers of vn_open or VOP_OPEN
2362          * will simply report the error.
2363          */
2364         td->td_lwp->lwp_dupfd = minor(ap->a_head.a_dev);
2365         return (ENODEV);
2366 }
2367
2368 /*
2369  * The caller has reserved the file descriptor dfd for us.  On success we
2370  * must fsetfd() it.  On failure the caller will clean it up.
2371  *
2372  * NOT MPSAFE - isn't getting spinlocks, possibly other things
2373  */
2374 int
2375 dupfdopen(struct proc *p, int dfd, int sfd, int mode, int error)
2376 {
2377         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
2378         struct file *wfp;
2379         struct file *xfp;
2380         int werror;
2381
2382         if ((wfp = holdfp(fdp, sfd, -1)) == NULL)
2383                 return (EBADF);
2384
2385         /*
2386          * Close a revoke/dup race.  Duping a descriptor marked as revoked
2387          * will dup a dummy descriptor instead of the real one.
2388          */
2389         if (wfp->f_flag & FREVOKED) {
2390                 kprintf("Warning: attempt to dup() a revoked descriptor\n");
2391                 fdrop(wfp);
2392                 wfp = NULL;
2393                 werror = falloc(NULL, &wfp, NULL);
2394                 if (werror)
2395                         return (werror);
2396         }
2397
2398         /*
2399          * There are two cases of interest here.
2400          *
2401          * For ENODEV simply dup sfd to file descriptor dfd and return.
2402          *
2403          * For ENXIO steal away the file structure from sfd and store it
2404          * dfd.  sfd is effectively closed by this operation.
2405          *
2406          * Any other error code is just returned.
2407          */
2408         switch (error) {
2409         case ENODEV:
2410                 /*
2411                  * Check that the mode the file is being opened for is a
2412                  * subset of the mode of the existing descriptor.
2413                  */
2414                 if (((mode & (FREAD|FWRITE)) | wfp->f_flag) != wfp->f_flag) {
2415                         error = EACCES;
2416                         break;
2417                 }
2418                 fdp->fd_files[dfd].fileflags = fdp->fd_files[sfd].fileflags;
2419                 fsetfd(p, wfp, dfd);
2420                 error = 0;
2421                 break;
2422         case ENXIO:
2423                 /*
2424                  * Steal away the file pointer from dfd, and stuff it into indx.
2425                  */
2426                 fdp->fd_files[dfd].fileflags = fdp->fd_files[sfd].fileflags;
2427                 fsetfd(p, wfp, dfd);
2428                 if ((xfp = funsetfd_locked(fdp, sfd)) != NULL)
2429                         fdrop(xfp);
2430                 error = 0;
2431                 break;
2432         default:
2433                 break;
2434         }
2435         fdrop(wfp);
2436         return (error);
2437 }
2438
2439 /*
2440  * NOT MPSAFE - I think these refer to a common file descriptor table
2441  * and we need to spinlock that to link fdtol in.
2442  */
2443 struct filedesc_to_leader *
2444 filedesc_to_leader_alloc(struct filedesc_to_leader *old,
2445                          struct proc *leader)
2446 {
2447         struct filedesc_to_leader *fdtol;
2448         
2449         fdtol = kmalloc(sizeof(struct filedesc_to_leader), 
2450                         M_FILEDESC_TO_LEADER, M_WAITOK);
2451         fdtol->fdl_refcount = 1;
2452         fdtol->fdl_holdcount = 0;
2453         fdtol->fdl_wakeup = 0;
2454         fdtol->fdl_leader = leader;
2455         if (old != NULL) {
2456                 fdtol->fdl_next = old->fdl_next;
2457                 fdtol->fdl_prev = old;
2458                 old->fdl_next = fdtol;
2459                 fdtol->fdl_next->fdl_prev = fdtol;
2460         } else {
2461                 fdtol->fdl_next = fdtol;
2462                 fdtol->fdl_prev = fdtol;
2463         }
2464         return fdtol;
2465 }
2466
2467 /*
2468  * Scan all file pointers in the system.  The callback is made with
2469  * the master list spinlock held exclusively.
2470  *
2471  * MPSAFE
2472  */
2473 void
2474 allfiles_scan_exclusive(int (*callback)(struct file *, void *), void *data)
2475 {
2476         struct file *fp;
2477         int res;
2478
2479         spin_lock_wr(&filehead_spin);
2480         LIST_FOREACH(fp, &filehead, f_list) {
2481                 res = callback(fp, data);
2482                 if (res < 0)
2483                         break;
2484         }
2485         spin_unlock_wr(&filehead_spin);
2486 }
2487
2488 /*
2489  * Get file structures.
2490  *
2491  * NOT MPSAFE - process list scan, SYSCTL_OUT (probably not mpsafe)
2492  */
2493
2494 struct sysctl_kern_file_info {
2495         int count;
2496         int error;
2497         struct sysctl_req *req;
2498 };
2499
2500 static int sysctl_kern_file_callback(struct proc *p, void *data);
2501
2502 static int
2503 sysctl_kern_file(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2504 {
2505         struct sysctl_kern_file_info info;
2506
2507         /*
2508          * Note: because the number of file descriptors is calculated
2509          * in different ways for sizing vs returning the data,
2510          * there is information leakage from the first loop.  However,
2511          * it is of a similar order of magnitude to the leakage from
2512          * global system statistics such as kern.openfiles.
2513          *
2514          * When just doing a count, note that we cannot just count
2515          * the elements and add f_count via the filehead list because 
2516          * threaded processes share their descriptor table and f_count might
2517          * still be '1' in that case.
2518          *
2519          * Since the SYSCTL op can block, we must hold the process to
2520          * prevent it being ripped out from under us either in the 
2521          * file descriptor loop or in the greater LIST_FOREACH.  The
2522          * process may be in varying states of disrepair.  If the process
2523          * is in SZOMB we may have caught it just as it is being removed
2524          * from the allproc list, we must skip it in that case to maintain
2525          * an unbroken chain through the allproc list.
2526          */
2527         info.count = 0;
2528         info.error = 0;
2529         info.req = req;
2530         allproc_scan(sysctl_kern_file_callback, &info);
2531
2532         /*
2533          * When just calculating the size, overestimate a bit to try to
2534          * prevent system activity from causing the buffer-fill call 
2535          * to fail later on.
2536          */
2537         if (req->oldptr == NULL) {
2538                 info.count = (info.count + 16) + (info.count / 10);
2539                 info.error = SYSCTL_OUT(req, NULL,
2540                                         info.count * sizeof(struct kinfo_file));
2541         }
2542         return (info.error);
2543 }
2544
2545 static int
2546 sysctl_kern_file_callback(struct proc *p, void *data)
2547 {
2548         struct sysctl_kern_file_info *info = data;
2549         struct kinfo_file kf;
2550         struct filedesc *fdp;
2551         struct file *fp;
2552         uid_t uid;
2553         int n;
2554
2555         if (p->p_stat == SIDL || p->p_stat == SZOMB)
2556                 return(0);
2557         if (!PRISON_CHECK(info->req->td->td_proc->p_ucred, p->p_ucred) != 0)
2558                 return(0);
2559         if ((fdp = p->p_fd) == NULL)
2560                 return(0);
2561         spin_lock_rd(&fdp->fd_spin);
2562         for (n = 0; n < fdp->fd_nfiles; ++n) {
2563                 if ((fp = fdp->fd_files[n].fp) == NULL)
2564                         continue;
2565                 if (info->req->oldptr == NULL) {
2566                         ++info->count;
2567                 } else {
2568                         uid = p->p_ucred ? p->p_ucred->cr_uid : -1;
2569                         kcore_make_file(&kf, fp, p->p_pid, uid, n);
2570                         spin_unlock_rd(&fdp->fd_spin);
2571                         info->error = SYSCTL_OUT(info->req, &kf, sizeof(kf));
2572                         spin_lock_rd(&fdp->fd_spin);
2573                         if (info->error)
2574                                 break;
2575                 }
2576         }
2577         spin_unlock_rd(&fdp->fd_spin);
2578         if (info->error)
2579                 return(-1);
2580         return(0);
2581 }
2582
2583 SYSCTL_PROC(_kern, KERN_FILE, file, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD,
2584     0, 0, sysctl_kern_file, "S,file", "Entire file table");
2585
2586 SYSCTL_INT(_kern, KERN_MAXFILESPERPROC, maxfilesperproc, CTLFLAG_RW, 
2587     &maxfilesperproc, 0, "Maximum files allowed open per process");
2588
2589 SYSCTL_INT(_kern, KERN_MAXFILES, maxfiles, CTLFLAG_RW, 
2590     &maxfiles, 0, "Maximum number of files");
2591
2592 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, maxfilesrootres, CTLFLAG_RW, 
2593     &maxfilesrootres, 0, "Descriptors reserved for root use");
2594
2595 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, openfiles, CTLFLAG_RD, 
2596         &nfiles, 0, "System-wide number of open files");
2597
2598 static void
2599 fildesc_drvinit(void *unused)
2600 {
2601         int fd;
2602
2603         dev_ops_add(&fildesc_ops, 0, 0);
2604         for (fd = 0; fd < NUMFDESC; fd++) {
2605                 make_dev(&fildesc_ops, fd,
2606                     UID_BIN, GID_BIN, 0666, "fd/%d", fd);
2607         }
2608         make_dev(&fildesc_ops, 0, UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "stdin");
2609         make_dev(&fildesc_ops, 1, UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "stdout");
2610         make_dev(&fildesc_ops, 2, UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "stderr");
2611 }
2612
2613 /*
2614  * MPSAFE
2615  */
2616 struct fileops badfileops = {
2617         .fo_read = badfo_readwrite,
2618         .fo_write = badfo_readwrite,
2619         .fo_ioctl = badfo_ioctl,
2620         .fo_poll = badfo_poll,
2621         .fo_kqfilter = badfo_kqfilter,
2622         .fo_stat = badfo_stat,
2623         .fo_close = badfo_close,
2624         .fo_shutdown = badfo_shutdown
2625 };
2626
2627 /*
2628  * MPSAFE
2629  */
2630 static int
2631 badfo_readwrite(
2632         struct file *fp,
2633         struct uio *uio,
2634         struct ucred *cred,
2635         int flags
2636 ) {
2637         return (EBADF);
2638 }
2639
2640 /*
2641  * MPSAFE
2642  */
2643 static int
2644 badfo_ioctl(struct file *fp, u_long com, caddr_t data, struct ucred *cred)
2645 {
2646         return (EBADF);
2647 }
2648
2649 /*
2650  * MPSAFE
2651  */
2652 static int
2653 badfo_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *cred)
2654 {
2655         return (0);
2656 }
2657
2658 /*
2659  * MPSAFE
2660  */
2661 static int
2662 badfo_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
2663 {
2664         return (0);
2665 }
2666
2667 static int
2668 badfo_stat(struct file *fp, struct stat *sb, struct ucred *cred)
2669 {
2670         return (EBADF);
2671 }
2672
2673 /*
2674  * MPSAFE
2675  */
2676 static int
2677 badfo_close(struct file *fp)
2678 {
2679         return (EBADF);
2680 }
2681
2682 /*
2683  * MPSAFE
2684  */
2685 static int
2686 badfo_shutdown(struct file *fp, int how)
2687 {
2688         return (EBADF);
2689 }
2690
2691 /*
2692  * MPSAFE
2693  */
2694 int
2695 nofo_shutdown(struct file *fp, int how)
2696 {
2697         return (EOPNOTSUPP);
2698 }
2699
2700 SYSINIT(fildescdev,SI_SUB_DRIVERS,SI_ORDER_MIDDLE+CDEV_MAJOR,
2701                                         fildesc_drvinit,NULL)