sys/kern/kern_proc.c

   1 /*
   2  * (MPSAFE)
   3  *
   4  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1991, 1993
   5  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  16  *    must display the following acknowledgement:
  17  *      This product includes software developed by the University of
  18  *      California, Berkeley and its contributors.
  19  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  20  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  21  *    without specific prior written permission.
  22  *
  23  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  24  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  25  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  26  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  27  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  28  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  29  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  30  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  31  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  32  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  33  * SUCH DAMAGE.
  34  *
  35  *      @(#)kern_proc.c 8.7 (Berkeley) 2/14/95
  36  * $FreeBSD: src/sys/kern/kern_proc.c,v 1.63.2.9 2003/05/08 07:47:16 kbyanc Exp $
  37  * $DragonFly: src/sys/kern/kern_proc.c,v 1.45 2008/06/12 23:25:02 dillon Exp $
  38  */
  39
  40 #include <sys/param.h>
  41 #include <sys/systm.h>
  42 #include <sys/kernel.h>
  43 #include <sys/sysctl.h>
  44 #include <sys/malloc.h>
  45 #include <sys/proc.h>
  46 #include <sys/jail.h>
  47 #include <sys/filedesc.h>
  48 #include <sys/tty.h>
  49 #include <sys/dsched.h>
  50 #include <sys/signalvar.h>
  51 #include <sys/spinlock.h>
  52 #include <vm/vm.h>
  53 #include <sys/lock.h>
  54 #include <vm/pmap.h>
  55 #include <vm/vm_map.h>
  56 #include <sys/user.h>
  57 #include <machine/smp.h>
  58
  59 #include <sys/refcount.h>
  60 #include <sys/spinlock2.h>
  61 #include <sys/mplock2.h>
  62
  63 static MALLOC_DEFINE(M_PGRP, "pgrp", "process group header");
  64 MALLOC_DEFINE(M_SESSION, "session", "session header");
  65 MALLOC_DEFINE(M_PROC, "proc", "Proc structures");
  66 MALLOC_DEFINE(M_LWP, "lwp", "lwp structures");
  67 MALLOC_DEFINE(M_SUBPROC, "subproc", "Proc sub-structures");
  68
  69 int ps_showallprocs = 1;
  70 static int ps_showallthreads = 1;
  71 SYSCTL_INT(_security, OID_AUTO, ps_showallprocs, CTLFLAG_RW,
  72     &ps_showallprocs, 0,
  73     "Unprivileged processes can see proccesses with different UID/GID");
  74 SYSCTL_INT(_security, OID_AUTO, ps_showallthreads, CTLFLAG_RW,
  75     &ps_showallthreads, 0,
  76     "Unprivileged processes can see kernel threads");
  77
  78 static void pgdelete(struct pgrp *);
  79 static void orphanpg(struct pgrp *pg);
  80 static pid_t proc_getnewpid_locked(int random_offset);
  81
  82 /*
  83  * Other process lists
  84  */
  85 struct pidhashhead *pidhashtbl;
  86 u_long pidhash;
  87 struct pgrphashhead *pgrphashtbl;
  88 u_long pgrphash;
  89 struct proclist allproc;
  90 struct proclist zombproc;
  91
  92 /*
  93  * Random component to nextpid generation.  We mix in a random factor to make
  94  * it a little harder to predict.  We sanity check the modulus value to avoid
  95  * doing it in critical paths.  Don't let it be too small or we pointlessly
  96  * waste randomness entropy, and don't let it be impossibly large.  Using a
  97  * modulus that is too big causes a LOT more process table scans and slows
  98  * down fork processing as the pidchecked caching is defeated.
  99  */
 100 static int randompid = 0;
 101
 102 /*
 103  * No requirements.
 104  */
 105 static int
 106 sysctl_kern_randompid(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 107 {
 108         int error, pid;
 109
 110         pid = randompid;
 111         error = sysctl_handle_int(oidp, &pid, 0, req);
 112         if (error || !req->newptr)
 113                 return (error);
 114         if (pid < 0 || pid > PID_MAX - 100)     /* out of range */
 115                 pid = PID_MAX - 100;
 116         else if (pid < 2)                       /* NOP */
 117                 pid = 0;
 118         else if (pid < 100)                     /* Make it reasonable */
 119                 pid = 100;
 120         randompid = pid;
 121         return (error);
 122 }
 123
 124 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, randompid, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 125             0, 0, sysctl_kern_randompid, "I", "Random PID modulus");
 126
 127 /*
 128  * Initialize global process hashing structures.
 129  *
 130  * Called from the low level boot code only.
 131  */
 132 void
 133 procinit(void)
 134 {
 135         LIST_INIT(&allproc);
 136         LIST_INIT(&zombproc);
 137         lwkt_init();
 138         pidhashtbl = hashinit(maxproc / 4, M_PROC, &pidhash);
 139         pgrphashtbl = hashinit(maxproc / 4, M_PROC, &pgrphash);
 140         uihashinit();
 141 }
 142
 143 /*
 144  * Process hold/release support functions.  These functions must be MPSAFE.
 145  * Called via the PHOLD(), PRELE(), and PSTALL() macros.
 146  *
 147  * p->p_lock is a simple hold count with a waiting interlock.  No wakeup()
 148  * is issued unless someone is actually waiting for the process.
 149  *
 150  * Most holds are short-term, allowing a process scan or other similar
 151  * operation to access a proc structure without it getting ripped out from
 152  * under us.  procfs and process-list sysctl ops also use the hold function
 153  * interlocked with various p_flags to keep the vmspace intact when reading
 154  * or writing a user process's address space.
 155  *
 156  * There are two situations where a hold count can be longer.  Exiting lwps
 157  * hold the process until the lwp is reaped, and the parent will hold the
 158  * child during vfork()/exec() sequences while the child is marked P_PPWAIT.
 159  *
 160  * The kernel waits for the hold count to drop to 0 (or 1 in some cases) at
 161  * various critical points in the fork/exec and exit paths before proceeding.
 162  */
 163 #define PLOCK_WAITING   0x40000000
 164 #define PLOCK_MASK      0x3FFFFFFF
 165
 166 void
 167 pstall(struct proc *p, const char *wmesg, int count)
 168 {
 169         int o;
 170         int n;
 171
 172         for (;;) {
 173                 o = p->p_lock;
 174                 cpu_ccfence();
 175                 if ((o & PLOCK_MASK) <= count)
 176                         break;
 177                 n = o | PLOCK_WAITING;
 178                 tsleep_interlock(&p->p_lock, 0);
 179                 if (atomic_cmpset_int(&p->p_lock, o, n)) {
 180                         tsleep(&p->p_lock, PINTERLOCKED, wmesg, 0);
 181                 }
 182         }
 183 }
 184
 185 void
 186 phold(struct proc *p)
 187 {
 188         int o;
 189         int n;
 190
 191         for (;;) {
 192                 o = p->p_lock;
 193                 cpu_ccfence();
 194                 n = o + 1;
 195                 if (atomic_cmpset_int(&p->p_lock, o, n))
 196                         break;
 197         }
 198 }
 199
 200 void
 201 prele(struct proc *p)
 202 {
 203         int o;
 204         int n;
 205
 206         /*
 207          * Fast path
 208          */
 209         if (atomic_cmpset_int(&p->p_lock, 1, 0))
 210                 return;
 211
 212         /*
 213          * Slow path
 214          */
 215         for (;;) {
 216                 o = p->p_lock;
 217                 KKASSERT((o & PLOCK_MASK) > 0);
 218                 cpu_ccfence();
 219                 n = (o - 1) & ~PLOCK_WAITING;
 220                 if (atomic_cmpset_int(&p->p_lock, o, n)) {
 221                         if (o & PLOCK_WAITING)
 222                                 wakeup(&p->p_lock);
 223                         break;
 224                 }
 225         }
 226 }
 227
 228 /*
 229  * Is p an inferior of the current process?
 230  *
 231  * No requirements.
 232  * The caller must hold proc_token if the caller wishes a stable result.
 233  */
 234 int
 235 inferior(struct proc *p)
 236 {
 237         lwkt_gettoken(&proc_token);
 238         while (p != curproc) {
 239                 if (p->p_pid == 0) {
 240                         lwkt_reltoken(&proc_token);
 241                         return (0);
 242                 }
 243                 p = p->p_pptr;
 244         }
 245         lwkt_reltoken(&proc_token);
 246         return (1);
 247 }
 248
 249 /*
 250  * Locate a process by number.  The returned process will be referenced and
 251  * must be released with PRELE().
 252  *
 253  * No requirements.
 254  */
 255 struct proc *
 256 pfind(pid_t pid)
 257 {
 258         struct proc *p;
 259
 260         lwkt_gettoken(&proc_token);
 261         LIST_FOREACH(p, PIDHASH(pid), p_hash) {
 262                 if (p->p_pid == pid) {
 263                         PHOLD(p);
 264                         lwkt_reltoken(&proc_token);
 265                         return (p);
 266                 }
 267         }
 268         lwkt_reltoken(&proc_token);
 269         return (NULL);
 270 }
 271
 272 /*
 273  * Locate a process by number.  The returned process is NOT referenced.
 274  * The caller should hold proc_token if the caller wishes a stable result.
 275  *
 276  * No requirements.
 277  */
 278 struct proc *
 279 pfindn(pid_t pid)
 280 {
 281         struct proc *p;
 282
 283         lwkt_gettoken(&proc_token);
 284         LIST_FOREACH(p, PIDHASH(pid), p_hash) {
 285                 if (p->p_pid == pid) {
 286                         lwkt_reltoken(&proc_token);
 287                         return (p);
 288                 }
 289         }
 290         lwkt_reltoken(&proc_token);
 291         return (NULL);
 292 }
 293
 294 void
 295 pgref(struct pgrp *pgrp)
 296 {
 297         refcount_acquire(&pgrp->pg_refs);
 298 }
 299
 300 void
 301 pgrel(struct pgrp *pgrp)
 302 {
 303         if (refcount_release(&pgrp->pg_refs))
 304                 pgdelete(pgrp);
 305 }
 306
 307 /*
 308  * Locate a process group by number.  The returned process group will be
 309  * referenced w/pgref() and must be released with pgrel() (or assigned
 310  * somewhere if you wish to keep the reference).
 311  *
 312  * No requirements.
 313  */
 314 struct pgrp *
 315 pgfind(pid_t pgid)
 316 {
 317         struct pgrp *pgrp;
 318
 319         lwkt_gettoken(&proc_token);
 320         LIST_FOREACH(pgrp, PGRPHASH(pgid), pg_hash) {
 321                 if (pgrp->pg_id == pgid) {
 322                         refcount_acquire(&pgrp->pg_refs);
 323                         lwkt_reltoken(&proc_token);
 324                         return (pgrp);
 325                 }
 326         }
 327         lwkt_reltoken(&proc_token);
 328         return (NULL);
 329 }
 330
 331 /*
 332  * Move p to a new or existing process group (and session)
 333  *
 334  * No requirements.
 335  */
 336 int
 337 enterpgrp(struct proc *p, pid_t pgid, int mksess)
 338 {
 339         struct pgrp *pgrp;
 340         struct pgrp *opgrp;
 341         int error;
 342
 343         pgrp = pgfind(pgid);
 344
 345         KASSERT(pgrp == NULL || !mksess,
 346                 ("enterpgrp: setsid into non-empty pgrp"));
 347         KASSERT(!SESS_LEADER(p),
 348                 ("enterpgrp: session leader attempted setpgrp"));
 349
 350         if (pgrp == NULL) {
 351                 pid_t savepid = p->p_pid;
 352                 struct proc *np;
 353                 /*
 354                  * new process group
 355                  */
 356                 KASSERT(p->p_pid == pgid,
 357                         ("enterpgrp: new pgrp and pid != pgid"));
 358                 if ((np = pfindn(savepid)) == NULL || np != p) {
 359                         error = ESRCH;
 360                         goto fatal;
 361                 }
 362                 MALLOC(pgrp, struct pgrp *, sizeof(struct pgrp),
 363                        M_PGRP, M_WAITOK);
 364                 if (mksess) {
 365                         struct session *sess;
 366
 367                         /*
 368                          * new session
 369                          */
 370                         MALLOC(sess, struct session *, sizeof(struct session),
 371                                M_SESSION, M_WAITOK);
 372                         sess->s_leader = p;
 373                         sess->s_sid = p->p_pid;
 374                         sess->s_count = 1;
 375                         sess->s_ttyvp = NULL;
 376                         sess->s_ttyp = NULL;
 377                         bcopy(p->p_session->s_login, sess->s_login,
 378                               sizeof(sess->s_login));
 379                         pgrp->pg_session = sess;
 380                         KASSERT(p == curproc,
 381                                 ("enterpgrp: mksession and p != curproc"));
 382                         lwkt_gettoken(&p->p_token);
 383                         p->p_flags &= ~P_CONTROLT;
 384                         lwkt_reltoken(&p->p_token);
 385                 } else {
 386                         pgrp->pg_session = p->p_session;
 387                         sess_hold(pgrp->pg_session);
 388                 }
 389                 pgrp->pg_id = pgid;
 390                 LIST_INIT(&pgrp->pg_members);
 391                 LIST_INSERT_HEAD(PGRPHASH(pgid), pgrp, pg_hash);
 392                 pgrp->pg_jobc = 0;
 393                 SLIST_INIT(&pgrp->pg_sigiolst);
 394                 lwkt_token_init(&pgrp->pg_token, "pgrp_token");
 395                 refcount_init(&pgrp->pg_refs, 1);
 396                 lockinit(&pgrp->pg_lock, "pgwt", 0, 0);
 397         } else if (pgrp == p->p_pgrp) {
 398                 pgrel(pgrp);
 399                 goto done;
 400         } /* else pgfind() referenced the pgrp */
 401
 402         /*
 403          * Adjust eligibility of affected pgrps to participate in job control.
 404          * Increment eligibility counts before decrementing, otherwise we
 405          * could reach 0 spuriously during the first call.
 406          */
 407         lwkt_gettoken(&pgrp->pg_token);
 408         lwkt_gettoken(&p->p_token);
 409         fixjobc(p, pgrp, 1);
 410         fixjobc(p, p->p_pgrp, 0);
 411         while ((opgrp = p->p_pgrp) != NULL) {
 412                 opgrp = p->p_pgrp;
 413                 lwkt_gettoken(&opgrp->pg_token);
 414                 LIST_REMOVE(p, p_pglist);
 415                 p->p_pgrp = NULL;
 416                 lwkt_reltoken(&opgrp->pg_token);
 417                 pgrel(opgrp);
 418         }
 419         p->p_pgrp = pgrp;
 420         LIST_INSERT_HEAD(&pgrp->pg_members, p, p_pglist);
 421         lwkt_reltoken(&p->p_token);
 422         lwkt_reltoken(&pgrp->pg_token);
 423 done:
 424         error = 0;
 425 fatal:
 426         return (error);
 427 }
 428
 429 /*
 430  * Remove process from process group
 431  *
 432  * No requirements.
 433  */
 434 int
 435 leavepgrp(struct proc *p)
 436 {
 437         struct pgrp *pg = p->p_pgrp;
 438
 439         lwkt_gettoken(&p->p_token);
 440         pg = p->p_pgrp;
 441         if (pg) {
 442                 pgref(pg);
 443                 lwkt_gettoken(&pg->pg_token);
 444                 if (p->p_pgrp == pg) {
 445                         p->p_pgrp = NULL;
 446                         LIST_REMOVE(p, p_pglist);
 447                         pgrel(pg);
 448                 }
 449                 lwkt_reltoken(&pg->pg_token);
 450                 lwkt_reltoken(&p->p_token);     /* avoid chaining on rel */
 451                 pgrel(pg);
 452         } else {
 453                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
 454         }
 455         return (0);
 456 }
 457
 458 /*
 459  * Delete a process group.  Must be called only after the last ref has been
 460  * released.
 461  */
 462 static void
 463 pgdelete(struct pgrp *pgrp)
 464 {
 465         /*
 466          * Reset any sigio structures pointing to us as a result of
 467          * F_SETOWN with our pgid.
 468          */
 469         funsetownlst(&pgrp->pg_sigiolst);
 470
 471         if (pgrp->pg_session->s_ttyp != NULL &&
 472             pgrp->pg_session->s_ttyp->t_pgrp == pgrp)
 473                 pgrp->pg_session->s_ttyp->t_pgrp = NULL;
 474         LIST_REMOVE(pgrp, pg_hash);
 475         sess_rele(pgrp->pg_session);
 476         kfree(pgrp, M_PGRP);
 477 }
 478
 479 /*
 480  * Adjust the ref count on a session structure.  When the ref count falls to
 481  * zero the tty is disassociated from the session and the session structure
 482  * is freed.  Note that tty assocation is not itself ref-counted.
 483  *
 484  * No requirements.
 485  */
 486 void
 487 sess_hold(struct session *sp)
 488 {
 489         lwkt_gettoken(&tty_token);
 490         ++sp->s_count;
 491         lwkt_reltoken(&tty_token);
 492 }
 493
 494 /*
 495  * No requirements.
 496  */
 497 void
 498 sess_rele(struct session *sp)
 499 {
 500         struct tty *tp;
 501
 502         KKASSERT(sp->s_count > 0);
 503         lwkt_gettoken(&tty_token);
 504         if (--sp->s_count == 0) {
 505                 if (sp->s_ttyp && sp->s_ttyp->t_session) {
 506 #ifdef TTY_DO_FULL_CLOSE
 507                         /* FULL CLOSE, see ttyclearsession() */
 508                         KKASSERT(sp->s_ttyp->t_session == sp);
 509                         sp->s_ttyp->t_session = NULL;
 510 #else
 511                         /* HALF CLOSE, see ttyclearsession() */
 512                         if (sp->s_ttyp->t_session == sp)
 513                                 sp->s_ttyp->t_session = NULL;
 514 #endif
 515                 }
 516                 if ((tp = sp->s_ttyp) != NULL) {
 517                         sp->s_ttyp = NULL;
 518                         ttyunhold(tp);
 519                 }
 520                 kfree(sp, M_SESSION);
 521         }
 522         lwkt_reltoken(&tty_token);
 523 }
 524
 525 /*
 526  * Adjust pgrp jobc counters when specified process changes process group.
 527  * We count the number of processes in each process group that "qualify"
 528  * the group for terminal job control (those with a parent in a different
 529  * process group of the same session).  If that count reaches zero, the
 530  * process group becomes orphaned.  Check both the specified process'
 531  * process group and that of its children.
 532  * entering == 0 => p is leaving specified group.
 533  * entering == 1 => p is entering specified group.
 534  *
 535  * No requirements.
 536  */
 537 void
 538 fixjobc(struct proc *p, struct pgrp *pgrp, int entering)
 539 {
 540         struct pgrp *hispgrp;
 541         struct session *mysession;
 542         struct proc *np;
 543
 544         /*
 545          * Check p's parent to see whether p qualifies its own process
 546          * group; if so, adjust count for p's process group.
 547          */
 548         lwkt_gettoken(&p->p_token);     /* p_children scan */
 549         lwkt_gettoken(&pgrp->pg_token);
 550
 551         mysession = pgrp->pg_session;
 552         if ((hispgrp = p->p_pptr->p_pgrp) != pgrp &&
 553             hispgrp->pg_session == mysession) {
 554                 if (entering)
 555                         pgrp->pg_jobc++;
 556                 else if (--pgrp->pg_jobc == 0)
 557                         orphanpg(pgrp);
 558         }
 559
 560         /*
 561          * Check this process' children to see whether they qualify
 562          * their process groups; if so, adjust counts for children's
 563          * process groups.
 564          */
 565         LIST_FOREACH(np, &p->p_children, p_sibling) {
 566                 PHOLD(np);
 567                 lwkt_gettoken(&np->p_token);
 568                 if ((hispgrp = np->p_pgrp) != pgrp &&
 569                     hispgrp->pg_session == mysession &&
 570                     np->p_stat != SZOMB) {
 571                         pgref(hispgrp);
 572                         lwkt_gettoken(&hispgrp->pg_token);
 573                         if (entering)
 574                                 hispgrp->pg_jobc++;
 575                         else if (--hispgrp->pg_jobc == 0)
 576                                 orphanpg(hispgrp);
 577                         lwkt_reltoken(&hispgrp->pg_token);
 578                         pgrel(hispgrp);
 579                 }
 580                 lwkt_reltoken(&np->p_token);
 581                 PRELE(np);
 582         }
 583         KKASSERT(pgrp->pg_refs > 0);
 584         lwkt_reltoken(&pgrp->pg_token);
 585         lwkt_reltoken(&p->p_token);
 586 }
 587
 588 /*
 589  * A process group has become orphaned;
 590  * if there are any stopped processes in the group,
 591  * hang-up all process in that group.
 592  *
 593  * The caller must hold pg_token.
 594  */
 595 static void
 596 orphanpg(struct pgrp *pg)
 597 {
 598         struct proc *p;
 599
 600         LIST_FOREACH(p, &pg->pg_members, p_pglist) {
 601                 if (p->p_stat == SSTOP) {
 602                         LIST_FOREACH(p, &pg->pg_members, p_pglist) {
 603                                 ksignal(p, SIGHUP);
 604                                 ksignal(p, SIGCONT);
 605                         }
 606                         return;
 607                 }
 608         }
 609 }
 610
 611 /*
 612  * Add a new process to the allproc list and the PID hash.  This
 613  * also assigns a pid to the new process.
 614  *
 615  * No requirements.
 616  */
 617 void
 618 proc_add_allproc(struct proc *p)
 619 {
 620         int random_offset;
 621
 622         if ((random_offset = randompid) != 0) {
 623                 get_mplock();
 624                 random_offset = karc4random() % random_offset;
 625                 rel_mplock();
 626         }
 627
 628         lwkt_gettoken(&proc_token);
 629         p->p_pid = proc_getnewpid_locked(random_offset);
 630         LIST_INSERT_HEAD(&allproc, p, p_list);
 631         LIST_INSERT_HEAD(PIDHASH(p->p_pid), p, p_hash);
 632         lwkt_reltoken(&proc_token);
 633 }
 634
 635 /*
 636  * Calculate a new process pid.  This function is integrated into
 637  * proc_add_allproc() to guarentee that the new pid is not reused before
 638  * the new process can be added to the allproc list.
 639  *
 640  * The caller must hold proc_token.
 641  */
 642 static
 643 pid_t
 644 proc_getnewpid_locked(int random_offset)
 645 {
 646         static pid_t nextpid;
 647         static pid_t pidchecked;
 648         struct proc *p;
 649
 650         /*
 651          * Find an unused process ID.  We remember a range of unused IDs
 652          * ready to use (from nextpid+1 through pidchecked-1).
 653          */
 654         nextpid = nextpid + 1 + random_offset;
 655 retry:
 656         /*
 657          * If the process ID prototype has wrapped around,
 658          * restart somewhat above 0, as the low-numbered procs
 659          * tend to include daemons that don't exit.
 660          */
 661         if (nextpid >= PID_MAX) {
 662                 nextpid = nextpid % PID_MAX;
 663                 if (nextpid < 100)
 664                         nextpid += 100;
 665                 pidchecked = 0;
 666         }
 667         if (nextpid >= pidchecked) {
 668                 int doingzomb = 0;
 669
 670                 pidchecked = PID_MAX;
 671
 672                 /*
 673                  * Scan the active and zombie procs to check whether this pid
 674                  * is in use.  Remember the lowest pid that's greater
 675                  * than nextpid, so we can avoid checking for a while.
 676                  *
 677                  * NOTE: Processes in the midst of being forked may not
 678                  *       yet have p_pgrp and p_pgrp->pg_session set up
 679                  *       yet, so we have to check for NULL.
 680                  *
 681                  *       Processes being torn down should be interlocked
 682                  *       with proc_token prior to the clearing of their
 683                  *       p_pgrp.
 684                  */
 685                 p = LIST_FIRST(&allproc);
 686 again:
 687                 for (; p != NULL; p = LIST_NEXT(p, p_list)) {
 688                         while (p->p_pid == nextpid ||
 689                             (p->p_pgrp && p->p_pgrp->pg_id == nextpid) ||
 690                             (p->p_pgrp && p->p_session &&
 691                              p->p_session->s_sid == nextpid)) {
 692                                 nextpid++;
 693                                 if (nextpid >= pidchecked)
 694                                         goto retry;
 695                         }
 696                         if (p->p_pid > nextpid && pidchecked > p->p_pid)
 697                                 pidchecked = p->p_pid;
 698                         if (p->p_pgrp &&
 699                             p->p_pgrp->pg_id > nextpid &&
 700                             pidchecked > p->p_pgrp->pg_id) {
 701                                 pidchecked = p->p_pgrp->pg_id;
 702                         }
 703                         if (p->p_pgrp && p->p_session &&
 704                             p->p_session->s_sid > nextpid &&
 705                             pidchecked > p->p_session->s_sid) {
 706                                 pidchecked = p->p_session->s_sid;
 707                         }
 708                 }
 709                 if (!doingzomb) {
 710                         doingzomb = 1;
 711                         p = LIST_FIRST(&zombproc);
 712                         goto again;
 713                 }
 714         }
 715         return(nextpid);
 716 }
 717
 718 /*
 719  * Called from exit1 to remove a process from the allproc
 720  * list and move it to the zombie list.
 721  *
 722  * Caller must hold p->p_token.  We are required to wait until p_lock
 723  * becomes zero before we can manipulate the list, allowing allproc
 724  * scans to guarantee consistency during a list scan.
 725  */
 726 void
 727 proc_move_allproc_zombie(struct proc *p)
 728 {
 729         lwkt_gettoken(&proc_token);
 730         PSTALL(p, "reap1", 0);
 731         LIST_REMOVE(p, p_list);
 732         LIST_INSERT_HEAD(&zombproc, p, p_list);
 733         LIST_REMOVE(p, p_hash);
 734         p->p_stat = SZOMB;
 735         lwkt_reltoken(&proc_token);
 736         dsched_exit_proc(p);
 737 }
 738
 739 /*
 740  * This routine is called from kern_wait() and will remove the process
 741  * from the zombie list and the sibling list.  This routine will block
 742  * if someone has a lock on the proces (p_lock).
 743  *
 744  * Caller must hold p->p_token.  We are required to wait until p_lock
 745  * becomes zero before we can manipulate the list, allowing allproc
 746  * scans to guarantee consistency during a list scan.
 747  */
 748 void
 749 proc_remove_zombie(struct proc *p)
 750 {
 751         lwkt_gettoken(&proc_token);
 752         PSTALL(p, "reap2", 0);
 753         LIST_REMOVE(p, p_list); /* off zombproc */
 754         LIST_REMOVE(p, p_sibling);
 755         lwkt_reltoken(&proc_token);
 756 }
 757
 758 /*
 759  * Scan all processes on the allproc list.  The process is automatically
 760  * held for the callback.  A return value of -1 terminates the loop.
 761  *
 762  * The callback is made with the process held and proc_token held.
 763  *
 764  * We limit the scan to the number of processes as-of the start of
 765  * the scan so as not to get caught up in an endless loop if new processes
 766  * are created more quickly than we can scan the old ones.  Add a little
 767  * slop to try to catch edge cases since nprocs can race.
 768  *
 769  * No requirements.
 770  */
 771 void
 772 allproc_scan(int (*callback)(struct proc *, void *), void *data)
 773 {
 774         struct proc *p;
 775         int r;
 776         int limit = nprocs + ncpus;
 777
 778         /*
 779          * proc_token protects the allproc list and PHOLD() prevents the
 780          * process from being removed from the allproc list or the zombproc
 781          * list.
 782          */
 783         lwkt_gettoken(&proc_token);
 784         LIST_FOREACH(p, &allproc, p_list) {
 785                 PHOLD(p);
 786                 r = callback(p, data);
 787                 PRELE(p);
 788                 if (r < 0)
 789                         break;
 790                 if (--limit < 0)
 791                         break;
 792         }
 793         lwkt_reltoken(&proc_token);
 794 }
 795
 796 /*
 797  * Scan all lwps of processes on the allproc list.  The lwp is automatically
 798  * held for the callback.  A return value of -1 terminates the loop.
 799  *
 800  * The callback is made with the proces and lwp both held, and proc_token held.
 801  *
 802  * No requirements.
 803  */
 804 void
 805 alllwp_scan(int (*callback)(struct lwp *, void *), void *data)
 806 {
 807         struct proc *p;
 808         struct lwp *lp;
 809         int r = 0;
 810
 811         /*
 812          * proc_token protects the allproc list and PHOLD() prevents the
 813          * process from being removed from the allproc list or the zombproc
 814          * list.
 815          */
 816         lwkt_gettoken(&proc_token);
 817         LIST_FOREACH(p, &allproc, p_list) {
 818                 PHOLD(p);
 819                 FOREACH_LWP_IN_PROC(lp, p) {
 820                         LWPHOLD(lp);
 821                         r = callback(lp, data);
 822                         LWPRELE(lp);
 823                 }
 824                 PRELE(p);
 825                 if (r < 0)
 826                         break;
 827         }
 828         lwkt_reltoken(&proc_token);
 829 }
 830
 831 /*
 832  * Scan all processes on the zombproc list.  The process is automatically
 833  * held for the callback.  A return value of -1 terminates the loop.
 834  *
 835  * No requirements.
 836  * The callback is made with the proces held and proc_token held.
 837  */
 838 void
 839 zombproc_scan(int (*callback)(struct proc *, void *), void *data)
 840 {
 841         struct proc *p;
 842         int r;
 843
 844         lwkt_gettoken(&proc_token);
 845         LIST_FOREACH(p, &zombproc, p_list) {
 846                 PHOLD(p);
 847                 r = callback(p, data);
 848                 PRELE(p);
 849                 if (r < 0)
 850                         break;
 851         }
 852         lwkt_reltoken(&proc_token);
 853 }
 854
 855 #include "opt_ddb.h"
 856 #ifdef DDB
 857 #include <ddb/ddb.h>
 858
 859 /*
 860  * Debugging only
 861  */
 862 DB_SHOW_COMMAND(pgrpdump, pgrpdump)
 863 {
 864         struct pgrp *pgrp;
 865         struct proc *p;
 866         int i;
 867
 868         for (i = 0; i <= pgrphash; i++) {
 869                 if (!LIST_EMPTY(&pgrphashtbl[i])) {
 870                         kprintf("\tindx %d\n", i);
 871                         LIST_FOREACH(pgrp, &pgrphashtbl[i], pg_hash) {
 872                                 kprintf(
 873                         "\tpgrp %p, pgid %ld, sess %p, sesscnt %d, mem %p\n",
 874                                     (void *)pgrp, (long)pgrp->pg_id,
 875                                     (void *)pgrp->pg_session,
 876                                     pgrp->pg_session->s_count,
 877                                     (void *)LIST_FIRST(&pgrp->pg_members));
 878                                 LIST_FOREACH(p, &pgrp->pg_members, p_pglist) {
 879                                         kprintf("\t\tpid %ld addr %p pgrp %p\n",
 880                                             (long)p->p_pid, (void *)p,
 881                                             (void *)p->p_pgrp);
 882                                 }
 883                         }
 884                 }
 885         }
 886 }
 887 #endif /* DDB */
 888
 889 /*
 890  * Locate a process on the zombie list.  Return a process or NULL.
 891  * The returned process will be referenced and the caller must release
 892  * it with PRELE().
 893  *
 894  * No other requirements.
 895  */
 896 struct proc *
 897 zpfind(pid_t pid)
 898 {
 899         struct proc *p;
 900
 901         lwkt_gettoken(&proc_token);
 902         LIST_FOREACH(p, &zombproc, p_list) {
 903                 if (p->p_pid == pid) {
 904                         PHOLD(p);
 905                         lwkt_reltoken(&proc_token);
 906                         return (p);
 907                 }
 908         }
 909         lwkt_reltoken(&proc_token);
 910         return (NULL);
 911 }
 912
 913 /*
 914  * The caller must hold proc_token.
 915  */
 916 static int
 917 sysctl_out_proc(struct proc *p, struct sysctl_req *req, int flags)
 918 {
 919         struct kinfo_proc ki;
 920         struct lwp *lp;
 921         int skp = 0, had_output = 0;
 922         int error;
 923
 924         bzero(&ki, sizeof(ki));
 925         lwkt_gettoken(&p->p_token);
 926         fill_kinfo_proc(p, &ki);
 927         if ((flags & KERN_PROC_FLAG_LWP) == 0)
 928                 skp = 1;
 929         error = 0;
 930         FOREACH_LWP_IN_PROC(lp, p) {
 931                 LWPHOLD(lp);
 932                 fill_kinfo_lwp(lp, &ki.kp_lwp);
 933                 had_output = 1;
 934                 error = SYSCTL_OUT(req, &ki, sizeof(ki));
 935                 LWPRELE(lp);
 936                 if (error)
 937                         break;
 938                 if (skp)
 939                         break;
 940         }
 941         lwkt_reltoken(&p->p_token);
 942         /* We need to output at least the proc, even if there is no lwp. */
 943         if (had_output == 0) {
 944                 error = SYSCTL_OUT(req, &ki, sizeof(ki));
 945         }
 946         return (error);
 947 }
 948
 949 /*
 950  * The caller must hold proc_token.
 951  */
 952 static int
 953 sysctl_out_proc_kthread(struct thread *td, struct sysctl_req *req, int flags)
 954 {
 955         struct kinfo_proc ki;
 956         int error;
 957
 958         fill_kinfo_proc_kthread(td, &ki);
 959         error = SYSCTL_OUT(req, &ki, sizeof(ki));
 960         if (error)
 961                 return error;
 962         return(0);
 963 }
 964
 965 /*
 966  * No requirements.
 967  */
 968 static int
 969 sysctl_kern_proc(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 970 {
 971         int *name = (int*) arg1;
 972         int oid = oidp->oid_number;
 973         u_int namelen = arg2;
 974         struct proc *p;
 975         struct proclist *plist;
 976         struct thread *td;
 977         struct thread *marker;
 978         int doingzomb, flags = 0;
 979         int error = 0;
 980         int n;
 981         int origcpu;
 982         struct ucred *cr1 = curproc->p_ucred;
 983
 984         flags = oid & KERN_PROC_FLAGMASK;
 985         oid &= ~KERN_PROC_FLAGMASK;
 986
 987         if ((oid == KERN_PROC_ALL && namelen != 0) ||
 988             (oid != KERN_PROC_ALL && namelen != 1)) {
 989                 return (EINVAL);
 990         }
 991
 992         /*
 993          * proc_token protects the allproc list and PHOLD() prevents the
 994          * process from being removed from the allproc list or the zombproc
 995          * list.
 996          */
 997         lwkt_gettoken(&proc_token);
 998         if (oid == KERN_PROC_PID) {
 999                 p = pfindn((pid_t)name[0]);
1000                 if (p == NULL)
1001                         goto post_threads;
1002                 if (!PRISON_CHECK(cr1, p->p_ucred))
1003                         goto post_threads;
1004                 PHOLD(p);
1005                 error = sysctl_out_proc(p, req, flags);
1006                 PRELE(p);
1007                 goto post_threads;
1008         }
1009
1010         if (!req->oldptr) {
1011                 /* overestimate by 5 procs */
1012                 error = SYSCTL_OUT(req, 0, sizeof (struct kinfo_proc) * 5);
1013                 if (error)
1014                         goto post_threads;
1015         }
1016         for (doingzomb = 0; doingzomb <= 1; doingzomb++) {
1017                 if (doingzomb)
1018                         plist = &zombproc;
1019                 else
1020                         plist = &allproc;
1021                 LIST_FOREACH(p, plist, p_list) {
1022                         /*
1023                          * Show a user only their processes.
1024                          */
1025                         if ((!ps_showallprocs) && p_trespass(cr1, p->p_ucred))
1026                                 continue;
1027                         /*
1028                          * Skip embryonic processes.
1029                          */
1030                         if (p->p_stat == SIDL)
1031                                 continue;
1032                         /*
1033                          * TODO - make more efficient (see notes below).
1034                          * do by session.
1035                          */
1036                         switch (oid) {
1037                         case KERN_PROC_PGRP:
1038                                 /* could do this by traversing pgrp */
1039                                 if (p->p_pgrp == NULL ||
1040                                     p->p_pgrp->pg_id != (pid_t)name[0])
1041                                         continue;
1042                                 break;
1043
1044                         case KERN_PROC_TTY:
1045                                 if ((p->p_flags & P_CONTROLT) == 0 ||
1046                                     p->p_session == NULL ||
1047                                     p->p_session->s_ttyp == NULL ||
1048                                     dev2udev(p->p_session->s_ttyp->t_dev) !=
1049                                         (udev_t)name[0])
1050                                         continue;
1051                                 break;
1052
1053                         case KERN_PROC_UID:
1054                                 if (p->p_ucred == NULL ||
1055                                     p->p_ucred->cr_uid != (uid_t)name[0])
1056                                         continue;
1057                                 break;
1058
1059                         case KERN_PROC_RUID:
1060                                 if (p->p_ucred == NULL ||
1061                                     p->p_ucred->cr_ruid != (uid_t)name[0])
1062                                         continue;
1063                                 break;
1064                         }
1065
1066                         if (!PRISON_CHECK(cr1, p->p_ucred))
1067                                 continue;
1068                         PHOLD(p);
1069                         error = sysctl_out_proc(p, req, flags);
1070                         PRELE(p);
1071                         if (error)
1072                                 goto post_threads;
1073                 }
1074         }
1075
1076         /*
1077          * Iterate over all active cpus and scan their thread list.  Start
1078          * with the next logical cpu and end with our original cpu.  We
1079          * migrate our own thread to each target cpu in order to safely scan
1080          * its thread list.  In the last loop we migrate back to our original
1081          * cpu.
1082          */
1083         origcpu = mycpu->gd_cpuid;
1084         if (!ps_showallthreads || jailed(cr1))
1085                 goto post_threads;
1086
1087         marker = kmalloc(sizeof(struct thread), M_TEMP, M_WAITOK|M_ZERO);
1088         marker->td_flags = TDF_MARKER;
1089         error = 0;
1090
1091         for (n = 1; n <= ncpus; ++n) {
1092                 globaldata_t rgd;
1093                 int nid;
1094
1095                 nid = (origcpu + n) % ncpus;
1096                 if ((smp_active_mask & CPUMASK(nid)) == 0)
1097                         continue;
1098                 rgd = globaldata_find(nid);
1099                 lwkt_setcpu_self(rgd);
1100
1101                 crit_enter();
1102                 TAILQ_INSERT_TAIL(&rgd->gd_tdallq, marker, td_allq);
1103
1104                 while ((td = TAILQ_PREV(marker, lwkt_queue, td_allq)) != NULL) {
1105                         TAILQ_REMOVE(&rgd->gd_tdallq, marker, td_allq);
1106                         TAILQ_INSERT_BEFORE(td, marker, td_allq);
1107                         if (td->td_flags & TDF_MARKER)
1108                                 continue;
1109                         if (td->td_proc)
1110                                 continue;
1111
1112                         lwkt_hold(td);
1113                         crit_exit();
1114
1115                         switch (oid) {
1116                         case KERN_PROC_PGRP:
1117                         case KERN_PROC_TTY:
1118                         case KERN_PROC_UID:
1119                         case KERN_PROC_RUID:
1120                                 break;
1121                         default:
1122                                 error = sysctl_out_proc_kthread(td, req,
1123                                                                 doingzomb);
1124                                 break;
1125                         }
1126                         lwkt_rele(td);
1127                         crit_enter();
1128                         if (error)
1129                                 break;
1130                 }
1131                 TAILQ_REMOVE(&rgd->gd_tdallq, marker, td_allq);
1132                 crit_exit();
1133
1134                 if (error)
1135                         break;
1136         }
1137         kfree(marker, M_TEMP);
1138
1139 post_threads:
1140         lwkt_reltoken(&proc_token);
1141         return (error);
1142 }
1143
1144 /*
1145  * This sysctl allows a process to retrieve the argument list or process
1146  * title for another process without groping around in the address space
1147  * of the other process.  It also allow a process to set its own "process
1148  * title to a string of its own choice.
1149  *
1150  * No requirements.
1151  */
1152 static int
1153 sysctl_kern_proc_args(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1154 {
1155         int *name = (int*) arg1;
1156         u_int namelen = arg2;
1157         struct proc *p;
1158         struct pargs *opa;
1159         struct pargs *pa;
1160         int error = 0;
1161         struct ucred *cr1 = curproc->p_ucred;
1162
1163         if (namelen != 1)
1164                 return (EINVAL);
1165
1166         p = pfind((pid_t)name[0]);
1167         if (p == NULL)
1168                 goto done;
1169         lwkt_gettoken(&p->p_token);
1170
1171         if ((!ps_argsopen) && p_trespass(cr1, p->p_ucred))
1172                 goto done;
1173
1174         if (req->newptr && curproc != p) {
1175                 error = EPERM;
1176                 goto done;
1177         }
1178         if (req->oldptr && (pa = p->p_args) != NULL) {
1179                 refcount_acquire(&pa->ar_ref);
1180                 error = SYSCTL_OUT(req, pa->ar_args, pa->ar_length);
1181                 if (refcount_release(&pa->ar_ref))
1182                         kfree(pa, M_PARGS);
1183         }
1184         if (req->newptr == NULL)
1185                 goto done;
1186
1187         if (req->newlen + sizeof(struct pargs) > ps_arg_cache_limit) {
1188                 goto done;
1189         }
1190
1191         pa = kmalloc(sizeof(struct pargs) + req->newlen, M_PARGS, M_WAITOK);
1192         refcount_init(&pa->ar_ref, 1);
1193         pa->ar_length = req->newlen;
1194         error = SYSCTL_IN(req, pa->ar_args, req->newlen);
1195         if (error) {
1196                 kfree(pa, M_PARGS);
1197                 goto done;
1198         }
1199
1200
1201         /*
1202          * Replace p_args with the new pa.  p_args may have previously
1203          * been NULL.
1204          */
1205         opa = p->p_args;
1206         p->p_args = pa;
1207
1208         if (opa) {
1209                 KKASSERT(opa->ar_ref > 0);
1210                 if (refcount_release(&opa->ar_ref)) {
1211                         kfree(opa, M_PARGS);
1212                         /* opa = NULL; */
1213                 }
1214         }
1215 done:
1216         if (p) {
1217                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
1218                 PRELE(p);
1219         }
1220         return (error);
1221 }
1222
1223 static int
1224 sysctl_kern_proc_cwd(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1225 {
1226         int *name = (int*) arg1;
1227         u_int namelen = arg2;
1228         struct proc *p;
1229         int error = 0;
1230         char *fullpath, *freepath;
1231         struct ucred *cr1 = curproc->p_ucred;
1232
1233         if (namelen != 1)
1234                 return (EINVAL);
1235
1236         p = pfind((pid_t)name[0]);
1237         if (p == NULL)
1238                 goto done;
1239         lwkt_gettoken(&p->p_token);
1240
1241         /*
1242          * If we are not allowed to see other args, we certainly shouldn't
1243          * get the cwd either. Also check the usual trespassing.
1244          */
1245         if ((!ps_argsopen) && p_trespass(cr1, p->p_ucred))
1246                 goto done;
1247
1248         if (req->oldptr && p->p_fd != NULL && p->p_fd->fd_ncdir.ncp) {
1249                 struct nchandle nch;
1250
1251                 cache_copy(&p->p_fd->fd_ncdir, &nch);
1252                 error = cache_fullpath(p, &nch, &fullpath, &freepath, 0);
1253                 cache_drop(&nch);
1254                 if (error)
1255                         goto done;
1256                 error = SYSCTL_OUT(req, fullpath, strlen(fullpath) + 1);
1257                 kfree(freepath, M_TEMP);
1258         }
1259
1260 done:
1261         if (p) {
1262                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
1263                 PRELE(p);
1264         }
1265         return (error);
1266 }
1267
1268 SYSCTL_NODE(_kern, KERN_PROC, proc, CTLFLAG_RD,  0, "Process table");
1269
1270 SYSCTL_PROC(_kern_proc, KERN_PROC_ALL, all, CTLFLAG_RD|CTLTYPE_STRUCT,
1271         0, 0, sysctl_kern_proc, "S,proc", "Return entire process table");
1272
1273 SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_PGRP, pgrp, CTLFLAG_RD,
1274         sysctl_kern_proc, "Process table");
1275
1276 SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_TTY, tty, CTLFLAG_RD,
1277         sysctl_kern_proc, "Process table");
1278
1279 SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_UID, uid, CTLFLAG_RD,
1280         sysctl_kern_proc, "Process table");
1281
1282 SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_RUID, ruid, CTLFLAG_RD,
1283         sysctl_kern_proc, "Process table");
1284
1285 SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_PID, pid, CTLFLAG_RD,
1286         sysctl_kern_proc, "Process table");
1287
1288 SYSCTL_NODE(_kern_proc, (KERN_PROC_ALL | KERN_PROC_FLAG_LWP), all_lwp, CTLFLAG_RD,
1289         sysctl_kern_proc, "Process table");
1290
1291 SYSCTL_NODE(_kern_proc, (KERN_PROC_PGRP | KERN_PROC_FLAG_LWP), pgrp_lwp, CTLFLAG_RD,
1292         sysctl_kern_proc, "Process table");
1293
1294 SYSCTL_NODE(_kern_proc, (KERN_PROC_TTY | KERN_PROC_FLAG_LWP), tty_lwp, CTLFLAG_RD,
1295         sysctl_kern_proc, "Process table");
1296
1297 SYSCTL_NODE(_kern_proc, (KERN_PROC_UID | KERN_PROC_FLAG_LWP), uid_lwp, CTLFLAG_RD,
1298         sysctl_kern_proc, "Process table");
1299
1300 SYSCTL_NODE(_kern_proc, (KERN_PROC_RUID | KERN_PROC_FLAG_LWP), ruid_lwp, CTLFLAG_RD,
1301         sysctl_kern_proc, "Process table");
1302
1303 SYSCTL_NODE(_kern_proc, (KERN_PROC_PID | KERN_PROC_FLAG_LWP), pid_lwp, CTLFLAG_RD,
1304         sysctl_kern_proc, "Process table");
1305
1306 SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_ARGS, args, CTLFLAG_RW | CTLFLAG_ANYBODY,
1307         sysctl_kern_proc_args, "Process argument list");
1308
1309 SYSCTL_NODE(_kern_proc, KERN_PROC_CWD, cwd, CTLFLAG_RD | CTLFLAG_ANYBODY,
1310         sysctl_kern_proc_cwd, "Process argument list");