sys/kern/kern_descrip.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2005 The DragonFly Project.  All rights reserved.
   3  *
   4  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
   5  * by Jeffrey Hsu.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  *
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  15  *    the documentation and/or other materials provided with the
  16  *    distribution.
  17  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
  18  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
  19  *    from this software without specific, prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  22  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  23  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
  24  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
  25  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  26  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
  27  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  28  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
  29  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
  30  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
  31  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  32  * SUCH DAMAGE.
  33  *
  34  *
  35  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1991, 1993
  36  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
  37  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
  38  * All or some portions of this file are derived from material licensed
  39  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
  40  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
  41  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
  42  *
  43  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  44  * modification, are permitted provided that the following conditions
  45  * are met:
  46  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  47  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  48  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  49  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  50  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  51  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  52  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  53  *    without specific prior written permission.
  54  *
  55  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  56  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  57  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  58  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  59  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  60  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  61  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  62  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  63  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  64  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  65  * SUCH DAMAGE.
  66  *
  67  *      @(#)kern_descrip.c      8.6 (Berkeley) 4/19/94
  68  * $FreeBSD: src/sys/kern/kern_descrip.c,v 1.81.2.19 2004/02/28 00:43:31 tegge Exp $
  69  */
  70
  71 #include "opt_compat.h"
  72 #include <sys/param.h>
  73 #include <sys/systm.h>
  74 #include <sys/malloc.h>
  75 #include <sys/sysproto.h>
  76 #include <sys/conf.h>
  77 #include <sys/device.h>
  78 #include <sys/file.h>
  79 #include <sys/filedesc.h>
  80 #include <sys/kernel.h>
  81 #include <sys/sysctl.h>
  82 #include <sys/vnode.h>
  83 #include <sys/proc.h>
  84 #include <sys/nlookup.h>
  85 #include <sys/stat.h>
  86 #include <sys/filio.h>
  87 #include <sys/fcntl.h>
  88 #include <sys/unistd.h>
  89 #include <sys/resourcevar.h>
  90 #include <sys/event.h>
  91 #include <sys/kern_syscall.h>
  92 #include <sys/kcore.h>
  93 #include <sys/kinfo.h>
  94 #include <sys/un.h>
  95
  96 #include <vm/vm.h>
  97 #include <vm/vm_extern.h>
  98
  99 #include <sys/thread2.h>
 100 #include <sys/file2.h>
 101 #include <sys/spinlock2.h>
 102
 103 static void fsetfd_locked(struct filedesc *fdp, struct file *fp, int fd);
 104 static void fdreserve_locked (struct filedesc *fdp, int fd0, int incr);
 105 static struct file *funsetfd_locked (struct filedesc *fdp, int fd);
 106 static void ffree(struct file *fp);
 107
 108 static MALLOC_DEFINE(M_FILEDESC, "file desc", "Open file descriptor table");
 109 static MALLOC_DEFINE(M_FILEDESC_TO_LEADER, "file desc to leader",
 110                      "file desc to leader structures");
 111 MALLOC_DEFINE(M_FILE, "file", "Open file structure");
 112 static MALLOC_DEFINE(M_SIGIO, "sigio", "sigio structures");
 113
 114 static struct krate krate_uidinfo = { .freq = 1 };
 115
 116 static   d_open_t  fdopen;
 117 #define NUMFDESC 64
 118
 119 #define CDEV_MAJOR 22
 120 static struct dev_ops fildesc_ops = {
 121         { "FD", 0, 0 },
 122         .d_open =       fdopen,
 123 };
 124
 125 /*
 126  * Descriptor management.
 127  */
 128 static struct filelist filehead = LIST_HEAD_INITIALIZER(&filehead);
 129 static struct spinlock filehead_spin = SPINLOCK_INITIALIZER(&filehead_spin);
 130 static int nfiles;              /* actual number of open files */
 131 extern int cmask;
 132
 133 /*
 134  * Fixup fd_freefile and fd_lastfile after a descriptor has been cleared.
 135  *
 136  * MPSAFE - must be called with fdp->fd_spin exclusively held
 137  */
 138 static __inline
 139 void
 140 fdfixup_locked(struct filedesc *fdp, int fd)
 141 {
 142         if (fd < fdp->fd_freefile) {
 143                fdp->fd_freefile = fd;
 144         }
 145         while (fdp->fd_lastfile >= 0 &&
 146                fdp->fd_files[fdp->fd_lastfile].fp == NULL &&
 147                fdp->fd_files[fdp->fd_lastfile].reserved == 0
 148         ) {
 149                 --fdp->fd_lastfile;
 150         }
 151 }
 152
 153 /*
 154  * System calls on descriptors.
 155  *
 156  * MPSAFE
 157  */
 158 int
 159 sys_getdtablesize(struct getdtablesize_args *uap)
 160 {
 161         struct proc *p = curproc;
 162         struct plimit *limit = p->p_limit;
 163         int dtsize;
 164
 165         spin_lock(&limit->p_spin);
 166         if (limit->pl_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur > INT_MAX)
 167                 dtsize = INT_MAX;
 168         else
 169                 dtsize = (int)limit->pl_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur;
 170         spin_unlock(&limit->p_spin);
 171
 172         if (dtsize > maxfilesperproc)
 173                 dtsize = maxfilesperproc;
 174         if (dtsize < minfilesperproc)
 175                 dtsize = minfilesperproc;
 176         if (p->p_ucred->cr_uid && dtsize > maxfilesperuser)
 177                 dtsize = maxfilesperuser;
 178         uap->sysmsg_result = dtsize;
 179         return (0);
 180 }
 181
 182 /*
 183  * Duplicate a file descriptor to a particular value.
 184  *
 185  * note: keep in mind that a potential race condition exists when closing
 186  * descriptors from a shared descriptor table (via rfork).
 187  *
 188  * MPSAFE
 189  */
 190 int
 191 sys_dup2(struct dup2_args *uap)
 192 {
 193         int error;
 194         int fd = 0;
 195
 196         error = kern_dup(DUP_FIXED, uap->from, uap->to, &fd);
 197         uap->sysmsg_fds[0] = fd;
 198
 199         return (error);
 200 }
 201
 202 /*
 203  * Duplicate a file descriptor.
 204  *
 205  * MPSAFE
 206  */
 207 int
 208 sys_dup(struct dup_args *uap)
 209 {
 210         int error;
 211         int fd = 0;
 212
 213         error = kern_dup(DUP_VARIABLE, uap->fd, 0, &fd);
 214         uap->sysmsg_fds[0] = fd;
 215
 216         return (error);
 217 }
 218
 219 /*
 220  * MPALMOSTSAFE - acquires mplock for fp operations
 221  */
 222 int
 223 kern_fcntl(int fd, int cmd, union fcntl_dat *dat, struct ucred *cred)
 224 {
 225         struct thread *td = curthread;
 226         struct proc *p = td->td_proc;
 227         struct file *fp;
 228         struct vnode *vp;
 229         u_int newmin;
 230         u_int oflags;
 231         u_int nflags;
 232         int tmp, error, flg = F_POSIX;
 233
 234         KKASSERT(p);
 235
 236         /*
 237          * Operations on file descriptors that do not require a file pointer.
 238          */
 239         switch (cmd) {
 240         case F_GETFD:
 241                 error = fgetfdflags(p->p_fd, fd, &tmp);
 242                 if (error == 0)
 243                         dat->fc_cloexec = (tmp & UF_EXCLOSE) ? FD_CLOEXEC : 0;
 244                 return (error);
 245
 246         case F_SETFD:
 247                 if (dat->fc_cloexec & FD_CLOEXEC)
 248                         error = fsetfdflags(p->p_fd, fd, UF_EXCLOSE);
 249                 else
 250                         error = fclrfdflags(p->p_fd, fd, UF_EXCLOSE);
 251                 return (error);
 252         case F_DUPFD:
 253                 newmin = dat->fc_fd;
 254                 error = kern_dup(DUP_VARIABLE, fd, newmin, &dat->fc_fd);
 255                 return (error);
 256         case F_DUP2FD:
 257                 newmin = dat->fc_fd;
 258                 error = kern_dup(DUP_FIXED, fd, newmin, &dat->fc_fd);
 259                 return (error);
 260         case F_DUPFD_CLOEXEC:
 261                 newmin = dat->fc_fd;
 262                 error = kern_dup(DUP_VARIABLE | DUP_CLOEXEC, fd, newmin,
 263                                  &dat->fc_fd);
 264                 return (error);
 265         case F_DUP2FD_CLOEXEC:
 266                 newmin = dat->fc_fd;
 267                 error = kern_dup(DUP_FIXED | DUP_CLOEXEC, fd, newmin,
 268                                  &dat->fc_fd);
 269                 return (error);
 270         default:
 271                 break;
 272         }
 273
 274         /*
 275          * Operations on file pointers
 276          */
 277         if ((fp = holdfp(p->p_fd, fd, -1)) == NULL)
 278                 return (EBADF);
 279
 280         switch (cmd) {
 281         case F_GETFL:
 282                 dat->fc_flags = OFLAGS(fp->f_flag);
 283                 error = 0;
 284                 break;
 285
 286         case F_SETFL:
 287                 oflags = fp->f_flag;
 288                 nflags = FFLAGS(dat->fc_flags & ~O_ACCMODE) & FCNTLFLAGS;
 289                 nflags |= oflags & ~FCNTLFLAGS;
 290
 291                 error = 0;
 292                 if (((nflags ^ oflags) & O_APPEND) && (oflags & FAPPENDONLY))
 293                         error = EINVAL;
 294                 if (error == 0 && ((nflags ^ oflags) & FASYNC)) {
 295                         tmp = nflags & FASYNC;
 296                         error = fo_ioctl(fp, FIOASYNC, (caddr_t)&tmp,
 297                                          cred, NULL);
 298                 }
 299                 if (error == 0)
 300                         fp->f_flag = nflags;
 301                 break;
 302
 303         case F_GETOWN:
 304                 error = fo_ioctl(fp, FIOGETOWN, (caddr_t)&dat->fc_owner,
 305                                  cred, NULL);
 306                 break;
 307
 308         case F_SETOWN:
 309                 error = fo_ioctl(fp, FIOSETOWN, (caddr_t)&dat->fc_owner,
 310                                  cred, NULL);
 311                 break;
 312
 313         case F_SETLKW:
 314                 flg |= F_WAIT;
 315                 /* Fall into F_SETLK */
 316
 317         case F_SETLK:
 318                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
 319                         error = EBADF;
 320                         break;
 321                 }
 322                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
 323
 324                 /*
 325                  * copyin/lockop may block
 326                  */
 327                 if (dat->fc_flock.l_whence == SEEK_CUR)
 328                         dat->fc_flock.l_start += fp->f_offset;
 329
 330                 switch (dat->fc_flock.l_type) {
 331                 case F_RDLCK:
 332                         if ((fp->f_flag & FREAD) == 0) {
 333                                 error = EBADF;
 334                                 break;
 335                         }
 336                         if ((p->p_leader->p_flags & P_ADVLOCK) == 0) {
 337                                 lwkt_gettoken(&p->p_leader->p_token);
 338                                 p->p_leader->p_flags |= P_ADVLOCK;
 339                                 lwkt_reltoken(&p->p_leader->p_token);
 340                         }
 341                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_SETLK,
 342                             &dat->fc_flock, flg);
 343                         break;
 344                 case F_WRLCK:
 345                         if ((fp->f_flag & FWRITE) == 0) {
 346                                 error = EBADF;
 347                                 break;
 348                         }
 349                         if ((p->p_leader->p_flags & P_ADVLOCK) == 0) {
 350                                 lwkt_gettoken(&p->p_leader->p_token);
 351                                 p->p_leader->p_flags |= P_ADVLOCK;
 352                                 lwkt_reltoken(&p->p_leader->p_token);
 353                         }
 354                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_SETLK,
 355                             &dat->fc_flock, flg);
 356                         break;
 357                 case F_UNLCK:
 358                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_UNLCK,
 359                                 &dat->fc_flock, F_POSIX);
 360                         break;
 361                 default:
 362                         error = EINVAL;
 363                         break;
 364                 }
 365
 366                 /*
 367                  * It is possible to race a close() on the descriptor while
 368                  * we were blocked getting the lock.  If this occurs the
 369                  * close might not have caught the lock.
 370                  */
 371                 if (checkfdclosed(p->p_fd, fd, fp)) {
 372                         dat->fc_flock.l_whence = SEEK_SET;
 373                         dat->fc_flock.l_start = 0;
 374                         dat->fc_flock.l_len = 0;
 375                         dat->fc_flock.l_type = F_UNLCK;
 376                         (void) VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader,
 377                                            F_UNLCK, &dat->fc_flock, F_POSIX);
 378                 }
 379                 break;
 380
 381         case F_GETLK:
 382                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
 383                         error = EBADF;
 384                         break;
 385                 }
 386                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
 387                 /*
 388                  * copyin/lockop may block
 389                  */
 390                 if (dat->fc_flock.l_type != F_RDLCK &&
 391                     dat->fc_flock.l_type != F_WRLCK &&
 392                     dat->fc_flock.l_type != F_UNLCK) {
 393                         error = EINVAL;
 394                         break;
 395                 }
 396                 if (dat->fc_flock.l_whence == SEEK_CUR)
 397                         dat->fc_flock.l_start += fp->f_offset;
 398                 error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_GETLK,
 399                             &dat->fc_flock, F_POSIX);
 400                 break;
 401         default:
 402                 error = EINVAL;
 403                 break;
 404         }
 405
 406         fdrop(fp);
 407         return (error);
 408 }
 409
 410 /*
 411  * The file control system call.
 412  *
 413  * MPSAFE
 414  */
 415 int
 416 sys_fcntl(struct fcntl_args *uap)
 417 {
 418         union fcntl_dat dat;
 419         int error;
 420
 421         switch (uap->cmd) {
 422         case F_DUPFD:
 423         case F_DUP2FD:
 424         case F_DUPFD_CLOEXEC:
 425         case F_DUP2FD_CLOEXEC:
 426                 dat.fc_fd = uap->arg;
 427                 break;
 428         case F_SETFD:
 429                 dat.fc_cloexec = uap->arg;
 430                 break;
 431         case F_SETFL:
 432                 dat.fc_flags = uap->arg;
 433                 break;
 434         case F_SETOWN:
 435                 dat.fc_owner = uap->arg;
 436                 break;
 437         case F_SETLKW:
 438         case F_SETLK:
 439         case F_GETLK:
 440                 error = copyin((caddr_t)uap->arg, &dat.fc_flock,
 441                                sizeof(struct flock));
 442                 if (error)
 443                         return (error);
 444                 break;
 445         }
 446
 447         error = kern_fcntl(uap->fd, uap->cmd, &dat, curthread->td_ucred);
 448
 449         if (error == 0) {
 450                 switch (uap->cmd) {
 451                 case F_DUPFD:
 452                 case F_DUP2FD:
 453                 case F_DUPFD_CLOEXEC:
 454                 case F_DUP2FD_CLOEXEC:
 455                         uap->sysmsg_result = dat.fc_fd;
 456                         break;
 457                 case F_GETFD:
 458                         uap->sysmsg_result = dat.fc_cloexec;
 459                         break;
 460                 case F_GETFL:
 461                         uap->sysmsg_result = dat.fc_flags;
 462                         break;
 463                 case F_GETOWN:
 464                         uap->sysmsg_result = dat.fc_owner;
 465                         break;
 466                 case F_GETLK:
 467                         error = copyout(&dat.fc_flock, (caddr_t)uap->arg,
 468                             sizeof(struct flock));
 469                         break;
 470                 }
 471         }
 472
 473         return (error);
 474 }
 475
 476 /*
 477  * Common code for dup, dup2, and fcntl(F_DUPFD).
 478  *
 479  * There are three type flags: DUP_FIXED, DUP_VARIABLE, and DUP_CLOEXEC.
 480  * The first two flags are mutually exclusive, and the third is optional.
 481  * DUP_FIXED tells kern_dup() to destructively dup over an existing file
 482  * descriptor if "new" is already open.  DUP_VARIABLE tells kern_dup()
 483  * to find the lowest unused file descriptor that is greater than or
 484  * equal to "new".  DUP_CLOEXEC, which works with either of the first
 485  * two flags, sets the close-on-exec flag on the "new" file descriptor.
 486  *
 487  * MPSAFE
 488  */
 489 int
 490 kern_dup(int flags, int old, int new, int *res)
 491 {
 492         struct thread *td = curthread;
 493         struct proc *p = td->td_proc;
 494         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
 495         struct file *fp;
 496         struct file *delfp;
 497         int oldflags;
 498         int holdleaders;
 499         int dtsize;
 500         int error, newfd;
 501
 502         /*
 503          * Verify that we have a valid descriptor to dup from and
 504          * possibly to dup to.
 505          *
 506          * NOTE: maxfilesperuser is not applicable to dup()
 507          */
 508 retry:
 509         if (p->p_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur > INT_MAX)
 510                 dtsize = INT_MAX;
 511         else
 512                 dtsize = (int)p->p_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur;
 513         if (dtsize > maxfilesperproc)
 514                 dtsize = maxfilesperproc;
 515         if (dtsize < minfilesperproc)
 516                 dtsize = minfilesperproc;
 517
 518         if (new < 0 || new > dtsize)
 519                 return (EINVAL);
 520
 521         spin_lock(&fdp->fd_spin);
 522         if ((unsigned)old >= fdp->fd_nfiles || fdp->fd_files[old].fp == NULL) {
 523                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 524                 return (EBADF);
 525         }
 526         if ((flags & DUP_FIXED) && old == new) {
 527                 *res = new;
 528                 if (flags & DUP_CLOEXEC)
 529                         fdp->fd_files[new].fileflags |= UF_EXCLOSE;
 530                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 531                 return (0);
 532         }
 533         fp = fdp->fd_files[old].fp;
 534         oldflags = fdp->fd_files[old].fileflags;
 535         fhold(fp);      /* MPSAFE - can be called with a spinlock held */
 536
 537         /*
 538          * Allocate a new descriptor if DUP_VARIABLE, or expand the table
 539          * if the requested descriptor is beyond the current table size.
 540          *
 541          * This can block.  Retry if the source descriptor no longer matches
 542          * or if our expectation in the expansion case races.
 543          *
 544          * If we are not expanding or allocating a new decriptor, then reset
 545          * the target descriptor to a reserved state so we have a uniform
 546          * setup for the next code block.
 547          */
 548         if ((flags & DUP_VARIABLE) || new >= fdp->fd_nfiles) {
 549                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 550                 error = fdalloc(p, new, &newfd);
 551                 spin_lock(&fdp->fd_spin);
 552                 if (error) {
 553                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 554                         fdrop(fp);
 555                         return (error);
 556                 }
 557                 /*
 558                  * Check for ripout
 559                  */
 560                 if (old >= fdp->fd_nfiles || fdp->fd_files[old].fp != fp) {
 561                         fsetfd_locked(fdp, NULL, newfd);
 562                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 563                         fdrop(fp);
 564                         goto retry;
 565                 }
 566                 /*
 567                  * Check for expansion race
 568                  */
 569                 if ((flags & DUP_VARIABLE) == 0 && new != newfd) {
 570                         fsetfd_locked(fdp, NULL, newfd);
 571                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 572                         fdrop(fp);
 573                         goto retry;
 574                 }
 575                 /*
 576                  * Check for ripout, newfd reused old (this case probably
 577                  * can't occur).
 578                  */
 579                 if (old == newfd) {
 580                         fsetfd_locked(fdp, NULL, newfd);
 581                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 582                         fdrop(fp);
 583                         goto retry;
 584                 }
 585                 new = newfd;
 586                 delfp = NULL;
 587         } else {
 588                 if (fdp->fd_files[new].reserved) {
 589                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 590                         fdrop(fp);
 591                         kprintf("Warning: dup(): target descriptor %d is reserved, waiting for it to be resolved\n", new);
 592                         tsleep(fdp, 0, "fdres", hz);
 593                         goto retry;
 594                 }
 595
 596                 /*
 597                  * If the target descriptor was never allocated we have
 598                  * to allocate it.  If it was we have to clean out the
 599                  * old descriptor.  delfp inherits the ref from the
 600                  * descriptor table.
 601                  */
 602                 delfp = fdp->fd_files[new].fp;
 603                 fdp->fd_files[new].fp = NULL;
 604                 fdp->fd_files[new].reserved = 1;
 605                 if (delfp == NULL) {
 606                         fdreserve_locked(fdp, new, 1);
 607                         if (new > fdp->fd_lastfile)
 608                                 fdp->fd_lastfile = new;
 609                 }
 610
 611         }
 612
 613         /*
 614          * NOTE: still holding an exclusive spinlock
 615          */
 616
 617         /*
 618          * If a descriptor is being overwritten we may hve to tell
 619          * fdfree() to sleep to ensure that all relevant process
 620          * leaders can be traversed in closef().
 621          */
 622         if (delfp != NULL && p->p_fdtol != NULL) {
 623                 fdp->fd_holdleaderscount++;
 624                 holdleaders = 1;
 625         } else {
 626                 holdleaders = 0;
 627         }
 628         KASSERT(delfp == NULL || (flags & DUP_FIXED),
 629                 ("dup() picked an open file"));
 630
 631         /*
 632          * Duplicate the source descriptor, update lastfile.  If the new
 633          * descriptor was not allocated and we aren't replacing an existing
 634          * descriptor we have to mark the descriptor as being in use.
 635          *
 636          * The fd_files[] array inherits fp's hold reference.
 637          */
 638         fsetfd_locked(fdp, fp, new);
 639         if ((flags & DUP_CLOEXEC) != 0)
 640                 fdp->fd_files[new].fileflags = oldflags | UF_EXCLOSE;
 641         else
 642                 fdp->fd_files[new].fileflags = oldflags & ~UF_EXCLOSE;
 643         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 644         fdrop(fp);
 645         *res = new;
 646
 647         /*
 648          * If we dup'd over a valid file, we now own the reference to it
 649          * and must dispose of it using closef() semantics (as if a
 650          * close() were performed on it).
 651          */
 652         if (delfp) {
 653                 if (SLIST_FIRST(&delfp->f_klist))
 654                         knote_fdclose(delfp, fdp, new);
 655                 closef(delfp, p);
 656                 if (holdleaders) {
 657                         spin_lock(&fdp->fd_spin);
 658                         fdp->fd_holdleaderscount--;
 659                         if (fdp->fd_holdleaderscount == 0 &&
 660                             fdp->fd_holdleaderswakeup != 0) {
 661                                 fdp->fd_holdleaderswakeup = 0;
 662                                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 663                                 wakeup(&fdp->fd_holdleaderscount);
 664                         } else {
 665                                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 666                         }
 667                 }
 668         }
 669         return (0);
 670 }
 671
 672 /*
 673  * If sigio is on the list associated with a process or process group,
 674  * disable signalling from the device, remove sigio from the list and
 675  * free sigio.
 676  *
 677  * MPSAFE
 678  */
 679 void
 680 funsetown(struct sigio **sigiop)
 681 {
 682         struct pgrp *pgrp;
 683         struct proc *p;
 684         struct sigio *sigio;
 685
 686         if ((sigio = *sigiop) != NULL) {
 687                 lwkt_gettoken(&proc_token);     /* protect sigio */
 688                 KKASSERT(sigiop == sigio->sio_myref);
 689                 sigio = *sigiop;
 690                 *sigiop = NULL;
 691                 lwkt_reltoken(&proc_token);
 692         }
 693         if (sigio == NULL)
 694                 return;
 695
 696         if (sigio->sio_pgid < 0) {
 697                 pgrp = sigio->sio_pgrp;
 698                 sigio->sio_pgrp = NULL;
 699                 lwkt_gettoken(&pgrp->pg_token);
 700                 SLIST_REMOVE(&pgrp->pg_sigiolst, sigio, sigio, sio_pgsigio);
 701                 lwkt_reltoken(&pgrp->pg_token);
 702                 pgrel(pgrp);
 703         } else /* if ((*sigiop)->sio_pgid > 0) */ {
 704                 p = sigio->sio_proc;
 705                 sigio->sio_proc = NULL;
 706                 PHOLD(p);
 707                 lwkt_gettoken(&p->p_token);
 708                 SLIST_REMOVE(&p->p_sigiolst, sigio, sigio, sio_pgsigio);
 709                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
 710                 PRELE(p);
 711         }
 712         crfree(sigio->sio_ucred);
 713         sigio->sio_ucred = NULL;
 714         kfree(sigio, M_SIGIO);
 715 }
 716
 717 /*
 718  * Free a list of sigio structures.  Caller is responsible for ensuring
 719  * that the list is MPSAFE.
 720  *
 721  * MPSAFE
 722  */
 723 void
 724 funsetownlst(struct sigiolst *sigiolst)
 725 {
 726         struct sigio *sigio;
 727
 728         while ((sigio = SLIST_FIRST(sigiolst)) != NULL)
 729                 funsetown(sigio->sio_myref);
 730 }
 731
 732 /*
 733  * This is common code for FIOSETOWN ioctl called by fcntl(fd, F_SETOWN, arg).
 734  *
 735  * After permission checking, add a sigio structure to the sigio list for
 736  * the process or process group.
 737  *
 738  * MPSAFE
 739  */
 740 int
 741 fsetown(pid_t pgid, struct sigio **sigiop)
 742 {
 743         struct proc *proc = NULL;
 744         struct pgrp *pgrp = NULL;
 745         struct sigio *sigio;
 746         int error;
 747
 748         if (pgid == 0) {
 749                 funsetown(sigiop);
 750                 return (0);
 751         }
 752
 753         if (pgid > 0) {
 754                 proc = pfind(pgid);
 755                 if (proc == NULL) {
 756                         error = ESRCH;
 757                         goto done;
 758                 }
 759
 760                 /*
 761                  * Policy - Don't allow a process to FSETOWN a process
 762                  * in another session.
 763                  *
 764                  * Remove this test to allow maximum flexibility or
 765                  * restrict FSETOWN to the current process or process
 766                  * group for maximum safety.
 767                  */
 768                 if (proc->p_session != curproc->p_session) {
 769                         error = EPERM;
 770                         goto done;
 771                 }
 772         } else /* if (pgid < 0) */ {
 773                 pgrp = pgfind(-pgid);
 774                 if (pgrp == NULL) {
 775                         error = ESRCH;
 776                         goto done;
 777                 }
 778
 779                 /*
 780                  * Policy - Don't allow a process to FSETOWN a process
 781                  * in another session.
 782                  *
 783                  * Remove this test to allow maximum flexibility or
 784                  * restrict FSETOWN to the current process or process
 785                  * group for maximum safety.
 786                  */
 787                 if (pgrp->pg_session != curproc->p_session) {
 788                         error = EPERM;
 789                         goto done;
 790                 }
 791         }
 792         sigio = kmalloc(sizeof(struct sigio), M_SIGIO, M_WAITOK | M_ZERO);
 793         if (pgid > 0) {
 794                 KKASSERT(pgrp == NULL);
 795                 lwkt_gettoken(&proc->p_token);
 796                 SLIST_INSERT_HEAD(&proc->p_sigiolst, sigio, sio_pgsigio);
 797                 sigio->sio_proc = proc;
 798                 lwkt_reltoken(&proc->p_token);
 799         } else {
 800                 KKASSERT(proc == NULL);
 801                 lwkt_gettoken(&pgrp->pg_token);
 802                 SLIST_INSERT_HEAD(&pgrp->pg_sigiolst, sigio, sio_pgsigio);
 803                 sigio->sio_pgrp = pgrp;
 804                 lwkt_reltoken(&pgrp->pg_token);
 805                 pgrp = NULL;
 806         }
 807         sigio->sio_pgid = pgid;
 808         sigio->sio_ucred = crhold(curthread->td_ucred);
 809         /* It would be convenient if p_ruid was in ucred. */
 810         sigio->sio_ruid = sigio->sio_ucred->cr_ruid;
 811         sigio->sio_myref = sigiop;
 812
 813         lwkt_gettoken(&proc_token);
 814         while (*sigiop)
 815                 funsetown(sigiop);
 816         *sigiop = sigio;
 817         lwkt_reltoken(&proc_token);
 818         error = 0;
 819 done:
 820         if (pgrp)
 821                 pgrel(pgrp);
 822         if (proc)
 823                 PRELE(proc);
 824         return (error);
 825 }
 826
 827 /*
 828  * This is common code for FIOGETOWN ioctl called by fcntl(fd, F_GETOWN, arg).
 829  *
 830  * MPSAFE
 831  */
 832 pid_t
 833 fgetown(struct sigio **sigiop)
 834 {
 835         struct sigio *sigio;
 836         pid_t own;
 837
 838         lwkt_gettoken(&proc_token);
 839         sigio = *sigiop;
 840         own = (sigio != NULL ? sigio->sio_pgid : 0);
 841         lwkt_reltoken(&proc_token);
 842
 843         return (own);
 844 }
 845
 846 /*
 847  * Close many file descriptors.
 848  *
 849  * MPSAFE
 850  */
 851 int
 852 sys_closefrom(struct closefrom_args *uap)
 853 {
 854         return(kern_closefrom(uap->fd));
 855 }
 856
 857 /*
 858  * Close all file descriptors greater then or equal to fd
 859  *
 860  * MPSAFE
 861  */
 862 int
 863 kern_closefrom(int fd)
 864 {
 865         struct thread *td = curthread;
 866         struct proc *p = td->td_proc;
 867         struct filedesc *fdp;
 868
 869         KKASSERT(p);
 870         fdp = p->p_fd;
 871
 872         if (fd < 0)
 873                 return (EINVAL);
 874
 875         /*
 876          * NOTE: This function will skip unassociated descriptors and
 877          * reserved descriptors that have not yet been assigned.
 878          * fd_lastfile can change as a side effect of kern_close().
 879          */
 880         spin_lock(&fdp->fd_spin);
 881         while (fd <= fdp->fd_lastfile) {
 882                 if (fdp->fd_files[fd].fp != NULL) {
 883                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 884                         /* ok if this races another close */
 885                         if (kern_close(fd) == EINTR)
 886                                 return (EINTR);
 887                         spin_lock(&fdp->fd_spin);
 888                 }
 889                 ++fd;
 890         }
 891         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 892         return (0);
 893 }
 894
 895 /*
 896  * Close a file descriptor.
 897  *
 898  * MPSAFE
 899  */
 900 int
 901 sys_close(struct close_args *uap)
 902 {
 903         return(kern_close(uap->fd));
 904 }
 905
 906 /*
 907  * MPSAFE
 908  */
 909 int
 910 kern_close(int fd)
 911 {
 912         struct thread *td = curthread;
 913         struct proc *p = td->td_proc;
 914         struct filedesc *fdp;
 915         struct file *fp;
 916         int error;
 917         int holdleaders;
 918
 919         KKASSERT(p);
 920         fdp = p->p_fd;
 921
 922         spin_lock(&fdp->fd_spin);
 923         if ((fp = funsetfd_locked(fdp, fd)) == NULL) {
 924                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 925                 return (EBADF);
 926         }
 927         holdleaders = 0;
 928         if (p->p_fdtol != NULL) {
 929                 /*
 930                  * Ask fdfree() to sleep to ensure that all relevant
 931                  * process leaders can be traversed in closef().
 932                  */
 933                 fdp->fd_holdleaderscount++;
 934                 holdleaders = 1;
 935         }
 936
 937         /*
 938          * we now hold the fp reference that used to be owned by the descriptor
 939          * array.
 940          */
 941         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 942         if (SLIST_FIRST(&fp->f_klist))
 943                 knote_fdclose(fp, fdp, fd);
 944         error = closef(fp, p);
 945         if (holdleaders) {
 946                 spin_lock(&fdp->fd_spin);
 947                 fdp->fd_holdleaderscount--;
 948                 if (fdp->fd_holdleaderscount == 0 &&
 949                     fdp->fd_holdleaderswakeup != 0) {
 950                         fdp->fd_holdleaderswakeup = 0;
 951                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 952                         wakeup(&fdp->fd_holdleaderscount);
 953                 } else {
 954                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
 955                 }
 956         }
 957         return (error);
 958 }
 959
 960 /*
 961  * shutdown_args(int fd, int how)
 962  */
 963 int
 964 kern_shutdown(int fd, int how)
 965 {
 966         struct thread *td = curthread;
 967         struct proc *p = td->td_proc;
 968         struct file *fp;
 969         int error;
 970
 971         KKASSERT(p);
 972
 973         if ((fp = holdfp(p->p_fd, fd, -1)) == NULL)
 974                 return (EBADF);
 975         error = fo_shutdown(fp, how);
 976         fdrop(fp);
 977
 978         return (error);
 979 }
 980
 981 /*
 982  * MPALMOSTSAFE
 983  */
 984 int
 985 sys_shutdown(struct shutdown_args *uap)
 986 {
 987         int error;
 988
 989         error = kern_shutdown(uap->s, uap->how);
 990
 991         return (error);
 992 }
 993
 994 /*
 995  * MPSAFE
 996  */
 997 int
 998 kern_fstat(int fd, struct stat *ub)
 999 {
1000         struct thread *td = curthread;
1001         struct proc *p = td->td_proc;
1002         struct file *fp;
1003         int error;
1004
1005         KKASSERT(p);
1006
1007         if ((fp = holdfp(p->p_fd, fd, -1)) == NULL)
1008                 return (EBADF);
1009         error = fo_stat(fp, ub, td->td_ucred);
1010         fdrop(fp);
1011
1012         return (error);
1013 }
1014
1015 /*
1016  * Return status information about a file descriptor.
1017  *
1018  * MPSAFE
1019  */
1020 int
1021 sys_fstat(struct fstat_args *uap)
1022 {
1023         struct stat st;
1024         int error;
1025
1026         error = kern_fstat(uap->fd, &st);
1027
1028         if (error == 0)
1029                 error = copyout(&st, uap->sb, sizeof(st));
1030         return (error);
1031 }
1032
1033 /*
1034  * Return pathconf information about a file descriptor.
1035  *
1036  * MPALMOSTSAFE
1037  */
1038 int
1039 sys_fpathconf(struct fpathconf_args *uap)
1040 {
1041         struct thread *td = curthread;
1042         struct proc *p = td->td_proc;
1043         struct file *fp;
1044         struct vnode *vp;
1045         int error = 0;
1046
1047         if ((fp = holdfp(p->p_fd, uap->fd, -1)) == NULL)
1048                 return (EBADF);
1049
1050         switch (fp->f_type) {
1051         case DTYPE_PIPE:
1052         case DTYPE_SOCKET:
1053                 if (uap->name != _PC_PIPE_BUF) {
1054                         error = EINVAL;
1055                 } else {
1056                         uap->sysmsg_result = PIPE_BUF;
1057                         error = 0;
1058                 }
1059                 break;
1060         case DTYPE_FIFO:
1061         case DTYPE_VNODE:
1062                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
1063                 error = VOP_PATHCONF(vp, uap->name, &uap->sysmsg_reg);
1064                 break;
1065         default:
1066                 error = EOPNOTSUPP;
1067                 break;
1068         }
1069         fdrop(fp);
1070         return(error);
1071 }
1072
1073 static int fdexpand;
1074 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, fdexpand, CTLFLAG_RD, &fdexpand, 0,
1075     "Number of times a file table has been expanded");
1076
1077 /*
1078  * Grow the file table so it can hold through descriptor (want).
1079  *
1080  * The fdp's spinlock must be held exclusively on entry and may be held
1081  * exclusively on return.  The spinlock may be cycled by the routine.
1082  *
1083  * MPSAFE
1084  */
1085 static void
1086 fdgrow_locked(struct filedesc *fdp, int want)
1087 {
1088         struct fdnode *newfiles;
1089         struct fdnode *oldfiles;
1090         int nf, extra;
1091
1092         nf = fdp->fd_nfiles;
1093         do {
1094                 /* nf has to be of the form 2^n - 1 */
1095                 nf = 2 * nf + 1;
1096         } while (nf <= want);
1097
1098         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1099         newfiles = kmalloc(nf * sizeof(struct fdnode), M_FILEDESC, M_WAITOK);
1100         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1101
1102         /*
1103          * We could have raced another extend while we were not holding
1104          * the spinlock.
1105          */
1106         if (fdp->fd_nfiles >= nf) {
1107                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1108                 kfree(newfiles, M_FILEDESC);
1109                 spin_lock(&fdp->fd_spin);
1110                 return;
1111         }
1112         /*
1113          * Copy the existing ofile and ofileflags arrays
1114          * and zero the new portion of each array.
1115          */
1116         extra = nf - fdp->fd_nfiles;
1117         bcopy(fdp->fd_files, newfiles, fdp->fd_nfiles * sizeof(struct fdnode));
1118         bzero(&newfiles[fdp->fd_nfiles], extra * sizeof(struct fdnode));
1119
1120         oldfiles = fdp->fd_files;
1121         fdp->fd_files = newfiles;
1122         fdp->fd_nfiles = nf;
1123
1124         if (oldfiles != fdp->fd_builtin_files) {
1125                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1126                 kfree(oldfiles, M_FILEDESC);
1127                 spin_lock(&fdp->fd_spin);
1128         }
1129         fdexpand++;
1130 }
1131
1132 /*
1133  * Number of nodes in right subtree, including the root.
1134  */
1135 static __inline int
1136 right_subtree_size(int n)
1137 {
1138         return (n ^ (n | (n + 1)));
1139 }
1140
1141 /*
1142  * Bigger ancestor.
1143  */
1144 static __inline int
1145 right_ancestor(int n)
1146 {
1147         return (n | (n + 1));
1148 }
1149
1150 /*
1151  * Smaller ancestor.
1152  */
1153 static __inline int
1154 left_ancestor(int n)
1155 {
1156         return ((n & (n + 1)) - 1);
1157 }
1158
1159 /*
1160  * Traverse the in-place binary tree buttom-up adjusting the allocation
1161  * count so scans can determine where free descriptors are located.
1162  *
1163  * MPSAFE - caller must be holding an exclusive spinlock on fdp
1164  */
1165 static
1166 void
1167 fdreserve_locked(struct filedesc *fdp, int fd, int incr)
1168 {
1169         while (fd >= 0) {
1170                 fdp->fd_files[fd].allocated += incr;
1171                 KKASSERT(fdp->fd_files[fd].allocated >= 0);
1172                 fd = left_ancestor(fd);
1173         }
1174 }
1175
1176 /*
1177  * Reserve a file descriptor for the process.  If no error occurs, the
1178  * caller MUST at some point call fsetfd() or assign a file pointer
1179  * or dispose of the reservation.
1180  *
1181  * MPSAFE
1182  */
1183 int
1184 fdalloc(struct proc *p, int want, int *result)
1185 {
1186         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1187         struct uidinfo *uip;
1188         int fd, rsize, rsum, node, lim;
1189
1190         /*
1191          * Check dtable size limit
1192          */
1193         spin_lock(&p->p_limit->p_spin);
1194         if (p->p_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur > INT_MAX)
1195                 lim = INT_MAX;
1196         else
1197                 lim = (int)p->p_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur;
1198         spin_unlock(&p->p_limit->p_spin);
1199
1200         if (lim > maxfilesperproc)
1201                 lim = maxfilesperproc;
1202         if (lim < minfilesperproc)
1203                 lim = minfilesperproc;
1204         if (want >= lim)
1205                 return (EMFILE);
1206
1207         /*
1208          * Check that the user has not run out of descriptors (non-root only).
1209          * As a safety measure the dtable is allowed to have at least
1210          * minfilesperproc open fds regardless of the maxfilesperuser limit.
1211          */
1212         if (p->p_ucred->cr_uid && fdp->fd_nfiles >= minfilesperproc) {
1213                 uip = p->p_ucred->cr_uidinfo;
1214                 if (uip->ui_openfiles > maxfilesperuser) {
1215                         krateprintf(&krate_uidinfo,
1216                                     "Warning: user %d pid %d (%s) ran out of "
1217                                     "file descriptors (%d/%d)\n",
1218                                     p->p_ucred->cr_uid, (int)p->p_pid,
1219                                     p->p_comm,
1220                                     uip->ui_openfiles, maxfilesperuser);
1221                         return(ENFILE);
1222                 }
1223         }
1224
1225         /*
1226          * Grow the dtable if necessary
1227          */
1228         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1229         if (want >= fdp->fd_nfiles)
1230                 fdgrow_locked(fdp, want);
1231
1232         /*
1233          * Search for a free descriptor starting at the higher
1234          * of want or fd_freefile.  If that fails, consider
1235          * expanding the ofile array.
1236          *
1237          * NOTE! the 'allocated' field is a cumulative recursive allocation
1238          * count.  If we happen to see a value of 0 then we can shortcut
1239          * our search.  Otherwise we run through through the tree going
1240          * down branches we know have free descriptor(s) until we hit a
1241          * leaf node.  The leaf node will be free but will not necessarily
1242          * have an allocated field of 0.
1243          */
1244 retry:
1245         /* move up the tree looking for a subtree with a free node */
1246         for (fd = max(want, fdp->fd_freefile); fd < min(fdp->fd_nfiles, lim);
1247              fd = right_ancestor(fd)) {
1248                 if (fdp->fd_files[fd].allocated == 0)
1249                         goto found;
1250
1251                 rsize = right_subtree_size(fd);
1252                 if (fdp->fd_files[fd].allocated == rsize)
1253                         continue;       /* right subtree full */
1254
1255                 /*
1256                  * Free fd is in the right subtree of the tree rooted at fd.
1257                  * Call that subtree R.  Look for the smallest (leftmost)
1258                  * subtree of R with an unallocated fd: continue moving
1259                  * down the left branch until encountering a full left
1260                  * subtree, then move to the right.
1261                  */
1262                 for (rsum = 0, rsize /= 2; rsize > 0; rsize /= 2) {
1263                         node = fd + rsize;
1264                         rsum += fdp->fd_files[node].allocated;
1265                         if (fdp->fd_files[fd].allocated == rsum + rsize) {
1266                                 fd = node;      /* move to the right */
1267                                 if (fdp->fd_files[node].allocated == 0)
1268                                         goto found;
1269                                 rsum = 0;
1270                         }
1271                 }
1272                 goto found;
1273         }
1274
1275         /*
1276          * No space in current array.  Expand?
1277          */
1278         if (fdp->fd_nfiles >= lim) {
1279                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1280                 return (EMFILE);
1281         }
1282         fdgrow_locked(fdp, want);
1283         goto retry;
1284
1285 found:
1286         KKASSERT(fd < fdp->fd_nfiles);
1287         if (fd > fdp->fd_lastfile)
1288                 fdp->fd_lastfile = fd;
1289         if (want <= fdp->fd_freefile)
1290                 fdp->fd_freefile = fd;
1291         *result = fd;
1292         KKASSERT(fdp->fd_files[fd].fp == NULL);
1293         KKASSERT(fdp->fd_files[fd].reserved == 0);
1294         fdp->fd_files[fd].fileflags = 0;
1295         fdp->fd_files[fd].reserved = 1;
1296         fdreserve_locked(fdp, fd, 1);
1297         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1298         return (0);
1299 }
1300
1301 /*
1302  * Check to see whether n user file descriptors
1303  * are available to the process p.
1304  *
1305  * MPSAFE
1306  */
1307 int
1308 fdavail(struct proc *p, int n)
1309 {
1310         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1311         struct fdnode *fdnode;
1312         int i, lim, last;
1313
1314         spin_lock(&p->p_limit->p_spin);
1315         if (p->p_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur > INT_MAX)
1316                 lim = INT_MAX;
1317         else
1318                 lim = (int)p->p_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur;
1319         spin_unlock(&p->p_limit->p_spin);
1320
1321         if (lim > maxfilesperproc)
1322                 lim = maxfilesperproc;
1323         if (lim < minfilesperproc)
1324                 lim = minfilesperproc;
1325
1326         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1327         if ((i = lim - fdp->fd_nfiles) > 0 && (n -= i) <= 0) {
1328                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1329                 return (1);
1330         }
1331         last = min(fdp->fd_nfiles, lim);
1332         fdnode = &fdp->fd_files[fdp->fd_freefile];
1333         for (i = last - fdp->fd_freefile; --i >= 0; ++fdnode) {
1334                 if (fdnode->fp == NULL && --n <= 0) {
1335                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1336                         return (1);
1337                 }
1338         }
1339         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1340         return (0);
1341 }
1342
1343 /*
1344  * Revoke open descriptors referencing (f_data, f_type)
1345  *
1346  * Any revoke executed within a prison is only able to
1347  * revoke descriptors for processes within that prison.
1348  *
1349  * Returns 0 on success or an error code.
1350  */
1351 struct fdrevoke_info {
1352         void *data;
1353         short type;
1354         short unused;
1355         int count;
1356         int intransit;
1357         struct ucred *cred;
1358         struct file *nfp;
1359 };
1360
1361 static int fdrevoke_check_callback(struct file *fp, void *vinfo);
1362 static int fdrevoke_proc_callback(struct proc *p, void *vinfo);
1363
1364 int
1365 fdrevoke(void *f_data, short f_type, struct ucred *cred)
1366 {
1367         struct fdrevoke_info info;
1368         int error;
1369
1370         bzero(&info, sizeof(info));
1371         info.data = f_data;
1372         info.type = f_type;
1373         info.cred = cred;
1374         error = falloc(NULL, &info.nfp, NULL);
1375         if (error)
1376                 return (error);
1377
1378         /*
1379          * Scan the file pointer table once.  dups do not dup file pointers,
1380          * only descriptors, so there is no leak.  Set FREVOKED on the fps
1381          * being revoked.
1382          */
1383         allfiles_scan_exclusive(fdrevoke_check_callback, &info);
1384
1385         /*
1386          * If any fps were marked track down the related descriptors
1387          * and close them.  Any dup()s at this point will notice
1388          * the FREVOKED already set in the fp and do the right thing.
1389          *
1390          * Any fps with non-zero msgcounts (aka sent over a unix-domain
1391          * socket) bumped the intransit counter and will require a
1392          * scan.  Races against fps leaving the socket are closed by
1393          * the socket code checking for FREVOKED.
1394          */
1395         if (info.count)
1396                 allproc_scan(fdrevoke_proc_callback, &info);
1397         if (info.intransit)
1398                 unp_revoke_gc(info.nfp);
1399         fdrop(info.nfp);
1400         return(0);
1401 }
1402
1403 /*
1404  * Locate matching file pointers directly.
1405  *
1406  * WARNING: allfiles_scan_exclusive() holds a spinlock through these calls!
1407  */
1408 static int
1409 fdrevoke_check_callback(struct file *fp, void *vinfo)
1410 {
1411         struct fdrevoke_info *info = vinfo;
1412
1413         /*
1414          * File pointers already flagged for revokation are skipped.
1415          */
1416         if (fp->f_flag & FREVOKED)
1417                 return(0);
1418
1419         /*
1420          * If revoking from a prison file pointers created outside of
1421          * that prison, or file pointers without creds, cannot be revoked.
1422          */
1423         if (info->cred->cr_prison &&
1424             (fp->f_cred == NULL ||
1425              info->cred->cr_prison != fp->f_cred->cr_prison)) {
1426                 return(0);
1427         }
1428
1429         /*
1430          * If the file pointer matches then mark it for revocation.  The
1431          * flag is currently only used by unp_revoke_gc().
1432          *
1433          * info->count is a heuristic and can race in a SMP environment.
1434          */
1435         if (info->data == fp->f_data && info->type == fp->f_type) {
1436                 atomic_set_int(&fp->f_flag, FREVOKED);
1437                 info->count += fp->f_count;
1438                 if (fp->f_msgcount)
1439                         ++info->intransit;
1440         }
1441         return(0);
1442 }
1443
1444 /*
1445  * Locate matching file pointers via process descriptor tables.
1446  */
1447 static int
1448 fdrevoke_proc_callback(struct proc *p, void *vinfo)
1449 {
1450         struct fdrevoke_info *info = vinfo;
1451         struct filedesc *fdp;
1452         struct file *fp;
1453         int n;
1454
1455         if (p->p_stat == SIDL || p->p_stat == SZOMB)
1456                 return(0);
1457         if (info->cred->cr_prison &&
1458             info->cred->cr_prison != p->p_ucred->cr_prison) {
1459                 return(0);
1460         }
1461
1462         /*
1463          * If the controlling terminal of the process matches the
1464          * vnode being revoked we clear the controlling terminal.
1465          *
1466          * The normal spec_close() may not catch this because it
1467          * uses curproc instead of p.
1468          */
1469         if (p->p_session && info->type == DTYPE_VNODE &&
1470             info->data == p->p_session->s_ttyvp) {
1471                 p->p_session->s_ttyvp = NULL;
1472                 vrele(info->data);
1473         }
1474
1475         /*
1476          * Softref the fdp to prevent it from being destroyed
1477          */
1478         spin_lock(&p->p_spin);
1479         if ((fdp = p->p_fd) == NULL) {
1480                 spin_unlock(&p->p_spin);
1481                 return(0);
1482         }
1483         atomic_add_int(&fdp->fd_softrefs, 1);
1484         spin_unlock(&p->p_spin);
1485
1486         /*
1487          * Locate and close any matching file descriptors.
1488          */
1489         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1490         for (n = 0; n < fdp->fd_nfiles; ++n) {
1491                 if ((fp = fdp->fd_files[n].fp) == NULL)
1492                         continue;
1493                 if (fp->f_flag & FREVOKED) {
1494                         fhold(info->nfp);
1495                         fdp->fd_files[n].fp = info->nfp;
1496                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1497                         knote_fdclose(fp, fdp, n);      /* XXX */
1498                         closef(fp, p);
1499                         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1500                         --info->count;
1501                 }
1502         }
1503         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1504         atomic_subtract_int(&fdp->fd_softrefs, 1);
1505         return(0);
1506 }
1507
1508 /*
1509  * falloc:
1510  *      Create a new open file structure and reserve a file decriptor
1511  *      for the process that refers to it.
1512  *
1513  *      Root creds are checked using lp, or assumed if lp is NULL.  If
1514  *      resultfd is non-NULL then lp must also be non-NULL.  No file
1515  *      descriptor is reserved (and no process context is needed) if
1516  *      resultfd is NULL.
1517  *
1518  *      A file pointer with a refcount of 1 is returned.  Note that the
1519  *      file pointer is NOT associated with the descriptor.  If falloc
1520  *      returns success, fsetfd() MUST be called to either associate the
1521  *      file pointer or clear the reservation.
1522  *
1523  * MPSAFE
1524  */
1525 int
1526 falloc(struct lwp *lp, struct file **resultfp, int *resultfd)
1527 {
1528         static struct timeval lastfail;
1529         static int curfail;
1530         struct file *fp;
1531         struct ucred *cred = lp ? lp->lwp_thread->td_ucred : proc0.p_ucred;
1532         int error;
1533
1534         fp = NULL;
1535
1536         /*
1537          * Handle filetable full issues and root overfill.
1538          */
1539         if (nfiles >= maxfiles - maxfilesrootres &&
1540             (cred->cr_ruid != 0 || nfiles >= maxfiles)) {
1541                 if (ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
1542                         kprintf("kern.maxfiles limit exceeded by uid %d, "
1543                                 "please see tuning(7).\n",
1544                                 cred->cr_ruid);
1545                 }
1546                 error = ENFILE;
1547                 goto done;
1548         }
1549
1550         /*
1551          * Allocate a new file descriptor.
1552          */
1553         fp = kmalloc(sizeof(struct file), M_FILE, M_WAITOK | M_ZERO);
1554         spin_init(&fp->f_spin);
1555         SLIST_INIT(&fp->f_klist);
1556         fp->f_count = 1;
1557         fp->f_ops = &badfileops;
1558         fp->f_seqcount = 1;
1559         fsetcred(fp, cred);
1560         spin_lock(&filehead_spin);
1561         nfiles++;
1562         LIST_INSERT_HEAD(&filehead, fp, f_list);
1563         spin_unlock(&filehead_spin);
1564         if (resultfd) {
1565                 if ((error = fdalloc(lp->lwp_proc, 0, resultfd)) != 0) {
1566                         fdrop(fp);
1567                         fp = NULL;
1568                 }
1569         } else {
1570                 error = 0;
1571         }
1572 done:
1573         *resultfp = fp;
1574         return (error);
1575 }
1576
1577 /*
1578  * Check for races against a file descriptor by determining that the
1579  * file pointer is still associated with the specified file descriptor,
1580  * and a close is not currently in progress.
1581  *
1582  * MPSAFE
1583  */
1584 int
1585 checkfdclosed(struct filedesc *fdp, int fd, struct file *fp)
1586 {
1587         int error;
1588
1589         spin_lock_shared(&fdp->fd_spin);
1590         if ((unsigned)fd >= fdp->fd_nfiles || fp != fdp->fd_files[fd].fp)
1591                 error = EBADF;
1592         else
1593                 error = 0;
1594         spin_unlock_shared(&fdp->fd_spin);
1595         return (error);
1596 }
1597
1598 /*
1599  * Associate a file pointer with a previously reserved file descriptor.
1600  * This function always succeeds.
1601  *
1602  * If fp is NULL, the file descriptor is returned to the pool.
1603  */
1604
1605 /*
1606  * MPSAFE (exclusive spinlock must be held on call)
1607  */
1608 static void
1609 fsetfd_locked(struct filedesc *fdp, struct file *fp, int fd)
1610 {
1611         KKASSERT((unsigned)fd < fdp->fd_nfiles);
1612         KKASSERT(fdp->fd_files[fd].reserved != 0);
1613         if (fp) {
1614                 fhold(fp);
1615                 fdp->fd_files[fd].fp = fp;
1616                 fdp->fd_files[fd].reserved = 0;
1617         } else {
1618                 fdp->fd_files[fd].reserved = 0;
1619                 fdreserve_locked(fdp, fd, -1);
1620                 fdfixup_locked(fdp, fd);
1621         }
1622 }
1623
1624 /*
1625  * MPSAFE
1626  */
1627 void
1628 fsetfd(struct filedesc *fdp, struct file *fp, int fd)
1629 {
1630         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1631         fsetfd_locked(fdp, fp, fd);
1632         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1633 }
1634
1635 /*
1636  * MPSAFE (exclusive spinlock must be held on call)
1637  */
1638 static
1639 struct file *
1640 funsetfd_locked(struct filedesc *fdp, int fd)
1641 {
1642         struct file *fp;
1643
1644         if ((unsigned)fd >= fdp->fd_nfiles)
1645                 return (NULL);
1646         if ((fp = fdp->fd_files[fd].fp) == NULL)
1647                 return (NULL);
1648         fdp->fd_files[fd].fp = NULL;
1649         fdp->fd_files[fd].fileflags = 0;
1650
1651         fdreserve_locked(fdp, fd, -1);
1652         fdfixup_locked(fdp, fd);
1653         return(fp);
1654 }
1655
1656 /*
1657  * MPSAFE
1658  */
1659 int
1660 fgetfdflags(struct filedesc *fdp, int fd, int *flagsp)
1661 {
1662         int error;
1663
1664         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1665         if (((u_int)fd) >= fdp->fd_nfiles) {
1666                 error = EBADF;
1667         } else if (fdp->fd_files[fd].fp == NULL) {
1668                 error = EBADF;
1669         } else {
1670                 *flagsp = fdp->fd_files[fd].fileflags;
1671                 error = 0;
1672         }
1673         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1674         return (error);
1675 }
1676
1677 /*
1678  * MPSAFE
1679  */
1680 int
1681 fsetfdflags(struct filedesc *fdp, int fd, int add_flags)
1682 {
1683         int error;
1684
1685         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1686         if (((u_int)fd) >= fdp->fd_nfiles) {
1687                 error = EBADF;
1688         } else if (fdp->fd_files[fd].fp == NULL) {
1689                 error = EBADF;
1690         } else {
1691                 fdp->fd_files[fd].fileflags |= add_flags;
1692                 error = 0;
1693         }
1694         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1695         return (error);
1696 }
1697
1698 /*
1699  * MPSAFE
1700  */
1701 int
1702 fclrfdflags(struct filedesc *fdp, int fd, int rem_flags)
1703 {
1704         int error;
1705
1706         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1707         if (((u_int)fd) >= fdp->fd_nfiles) {
1708                 error = EBADF;
1709         } else if (fdp->fd_files[fd].fp == NULL) {
1710                 error = EBADF;
1711         } else {
1712                 fdp->fd_files[fd].fileflags &= ~rem_flags;
1713                 error = 0;
1714         }
1715         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1716         return (error);
1717 }
1718
1719 /*
1720  * Set/Change/Clear the creds for a fp and synchronize the uidinfo.
1721  */
1722 void
1723 fsetcred(struct file *fp, struct ucred *ncr)
1724 {
1725         struct ucred *ocr;
1726         struct uidinfo *uip;
1727
1728         ocr = fp->f_cred;
1729         if (ocr == NULL || ncr == NULL || ocr->cr_uidinfo != ncr->cr_uidinfo) {
1730                 if (ocr) {
1731                         uip = ocr->cr_uidinfo;
1732                         atomic_add_int(&uip->ui_openfiles, -1);
1733                 }
1734                 if (ncr) {
1735                         uip = ncr->cr_uidinfo;
1736                         atomic_add_int(&uip->ui_openfiles, 1);
1737                 }
1738         }
1739         if (ncr)
1740                 crhold(ncr);
1741         fp->f_cred = ncr;
1742         if (ocr)
1743                 crfree(ocr);
1744 }
1745
1746 /*
1747  * Free a file descriptor.
1748  */
1749 static
1750 void
1751 ffree(struct file *fp)
1752 {
1753         KASSERT((fp->f_count == 0), ("ffree: fp_fcount not 0!"));
1754         spin_lock(&filehead_spin);
1755         LIST_REMOVE(fp, f_list);
1756         nfiles--;
1757         spin_unlock(&filehead_spin);
1758         fsetcred(fp, NULL);
1759         if (fp->f_nchandle.ncp)
1760             cache_drop(&fp->f_nchandle);
1761         kfree(fp, M_FILE);
1762 }
1763
1764 /*
1765  * called from init_main, initialize filedesc0 for proc0.
1766  */
1767 void
1768 fdinit_bootstrap(struct proc *p0, struct filedesc *fdp0, int cmask)
1769 {
1770         p0->p_fd = fdp0;
1771         p0->p_fdtol = NULL;
1772         fdp0->fd_refcnt = 1;
1773         fdp0->fd_cmask = cmask;
1774         fdp0->fd_files = fdp0->fd_builtin_files;
1775         fdp0->fd_nfiles = NDFILE;
1776         fdp0->fd_lastfile = -1;
1777         spin_init(&fdp0->fd_spin);
1778 }
1779
1780 /*
1781  * Build a new filedesc structure.
1782  *
1783  * NOT MPSAFE (vref)
1784  */
1785 struct filedesc *
1786 fdinit(struct proc *p)
1787 {
1788         struct filedesc *newfdp;
1789         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1790
1791         newfdp = kmalloc(sizeof(struct filedesc), M_FILEDESC, M_WAITOK|M_ZERO);
1792         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1793         if (fdp->fd_cdir) {
1794                 newfdp->fd_cdir = fdp->fd_cdir;
1795                 vref(newfdp->fd_cdir);
1796                 cache_copy(&fdp->fd_ncdir, &newfdp->fd_ncdir);
1797         }
1798
1799         /*
1800          * rdir may not be set in e.g. proc0 or anything vm_fork'd off of
1801          * proc0, but should unconditionally exist in other processes.
1802          */
1803         if (fdp->fd_rdir) {
1804                 newfdp->fd_rdir = fdp->fd_rdir;
1805                 vref(newfdp->fd_rdir);
1806                 cache_copy(&fdp->fd_nrdir, &newfdp->fd_nrdir);
1807         }
1808         if (fdp->fd_jdir) {
1809                 newfdp->fd_jdir = fdp->fd_jdir;
1810                 vref(newfdp->fd_jdir);
1811                 cache_copy(&fdp->fd_njdir, &newfdp->fd_njdir);
1812         }
1813         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1814
1815         /* Create the file descriptor table. */
1816         newfdp->fd_refcnt = 1;
1817         newfdp->fd_cmask = cmask;
1818         newfdp->fd_files = newfdp->fd_builtin_files;
1819         newfdp->fd_nfiles = NDFILE;
1820         newfdp->fd_lastfile = -1;
1821         spin_init(&newfdp->fd_spin);
1822
1823         return (newfdp);
1824 }
1825
1826 /*
1827  * Share a filedesc structure.
1828  *
1829  * MPSAFE
1830  */
1831 struct filedesc *
1832 fdshare(struct proc *p)
1833 {
1834         struct filedesc *fdp;
1835
1836         fdp = p->p_fd;
1837         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1838         fdp->fd_refcnt++;
1839         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1840         return (fdp);
1841 }
1842
1843 /*
1844  * Copy a filedesc structure.
1845  *
1846  * MPSAFE
1847  */
1848 int
1849 fdcopy(struct proc *p, struct filedesc **fpp)
1850 {
1851         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1852         struct filedesc *newfdp;
1853         struct fdnode *fdnode;
1854         int i;
1855         int ni;
1856
1857         /*
1858          * Certain daemons might not have file descriptors.
1859          */
1860         if (fdp == NULL)
1861                 return (0);
1862
1863         /*
1864          * Allocate the new filedesc and fd_files[] array.  This can race
1865          * with operations by other threads on the fdp so we have to be
1866          * careful.
1867          */
1868         newfdp = kmalloc(sizeof(struct filedesc),
1869                          M_FILEDESC, M_WAITOK | M_ZERO | M_NULLOK);
1870         if (newfdp == NULL) {
1871                 *fpp = NULL;
1872                 return (-1);
1873         }
1874 again:
1875         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1876         if (fdp->fd_lastfile < NDFILE) {
1877                 newfdp->fd_files = newfdp->fd_builtin_files;
1878                 i = NDFILE;
1879         } else {
1880                 /*
1881                  * We have to allocate (N^2-1) entries for our in-place
1882                  * binary tree.  Allow the table to shrink.
1883                  */
1884                 i = fdp->fd_nfiles;
1885                 ni = (i - 1) / 2;
1886                 while (ni > fdp->fd_lastfile && ni > NDFILE) {
1887                         i = ni;
1888                         ni = (i - 1) / 2;
1889                 }
1890                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1891                 newfdp->fd_files = kmalloc(i * sizeof(struct fdnode),
1892                                           M_FILEDESC, M_WAITOK | M_ZERO);
1893
1894                 /*
1895                  * Check for race, retry
1896                  */
1897                 spin_lock(&fdp->fd_spin);
1898                 if (i <= fdp->fd_lastfile) {
1899                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1900                         kfree(newfdp->fd_files, M_FILEDESC);
1901                         goto again;
1902                 }
1903         }
1904
1905         /*
1906          * Dup the remaining fields. vref() and cache_hold() can be
1907          * safely called while holding the read spinlock on fdp.
1908          *
1909          * The read spinlock on fdp is still being held.
1910          *
1911          * NOTE: vref and cache_hold calls for the case where the vnode
1912          * or cache entry already has at least one ref may be called
1913          * while holding spin locks.
1914          */
1915         if ((newfdp->fd_cdir = fdp->fd_cdir) != NULL) {
1916                 vref(newfdp->fd_cdir);
1917                 cache_copy(&fdp->fd_ncdir, &newfdp->fd_ncdir);
1918         }
1919         /*
1920          * We must check for fd_rdir here, at least for now because
1921          * the init process is created before we have access to the
1922          * rootvode to take a reference to it.
1923          */
1924         if ((newfdp->fd_rdir = fdp->fd_rdir) != NULL) {
1925                 vref(newfdp->fd_rdir);
1926                 cache_copy(&fdp->fd_nrdir, &newfdp->fd_nrdir);
1927         }
1928         if ((newfdp->fd_jdir = fdp->fd_jdir) != NULL) {
1929                 vref(newfdp->fd_jdir);
1930                 cache_copy(&fdp->fd_njdir, &newfdp->fd_njdir);
1931         }
1932         newfdp->fd_refcnt = 1;
1933         newfdp->fd_nfiles = i;
1934         newfdp->fd_lastfile = fdp->fd_lastfile;
1935         newfdp->fd_freefile = fdp->fd_freefile;
1936         newfdp->fd_cmask = fdp->fd_cmask;
1937         spin_init(&newfdp->fd_spin);
1938
1939         /*
1940          * Copy the descriptor table through (i).  This also copies the
1941          * allocation state.   Then go through and ref the file pointers
1942          * and clean up any KQ descriptors.
1943          *
1944          * kq descriptors cannot be copied.  Since we haven't ref'd the
1945          * copied files yet we can ignore the return value from funsetfd().
1946          *
1947          * The read spinlock on fdp is still being held.
1948          */
1949         bcopy(fdp->fd_files, newfdp->fd_files, i * sizeof(struct fdnode));
1950         for (i = 0 ; i < newfdp->fd_nfiles; ++i) {
1951                 fdnode = &newfdp->fd_files[i];
1952                 if (fdnode->reserved) {
1953                         fdreserve_locked(newfdp, i, -1);
1954                         fdnode->reserved = 0;
1955                         fdfixup_locked(newfdp, i);
1956                 } else if (fdnode->fp) {
1957                         if (fdnode->fp->f_type == DTYPE_KQUEUE) {
1958                                 (void)funsetfd_locked(newfdp, i);
1959                         } else {
1960                                 fhold(fdnode->fp);
1961                         }
1962                 }
1963         }
1964         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
1965         *fpp = newfdp;
1966         return (0);
1967 }
1968
1969 /*
1970  * Release a filedesc structure.
1971  *
1972  * NOT MPSAFE (MPSAFE for refs > 1, but the final cleanup code is not MPSAFE)
1973  */
1974 void
1975 fdfree(struct proc *p, struct filedesc *repl)
1976 {
1977         struct filedesc *fdp;
1978         struct fdnode *fdnode;
1979         int i;
1980         struct filedesc_to_leader *fdtol;
1981         struct file *fp;
1982         struct vnode *vp;
1983         struct flock lf;
1984
1985         /*
1986          * Certain daemons might not have file descriptors.
1987          */
1988         fdp = p->p_fd;
1989         if (fdp == NULL) {
1990                 p->p_fd = repl;
1991                 return;
1992         }
1993
1994         /*
1995          * Severe messing around to follow.
1996          */
1997         spin_lock(&fdp->fd_spin);
1998
1999         /* Check for special need to clear POSIX style locks */
2000         fdtol = p->p_fdtol;
2001         if (fdtol != NULL) {
2002                 KASSERT(fdtol->fdl_refcount > 0,
2003                         ("filedesc_to_refcount botch: fdl_refcount=%d",
2004                          fdtol->fdl_refcount));
2005                 if (fdtol->fdl_refcount == 1 &&
2006                     (p->p_leader->p_flags & P_ADVLOCK) != 0) {
2007                         for (i = 0; i <= fdp->fd_lastfile; ++i) {
2008                                 fdnode = &fdp->fd_files[i];
2009                                 if (fdnode->fp == NULL ||
2010                                     fdnode->fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
2011                                         continue;
2012                                 }
2013                                 fp = fdnode->fp;
2014                                 fhold(fp);
2015                                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
2016
2017                                 lf.l_whence = SEEK_SET;
2018                                 lf.l_start = 0;
2019                                 lf.l_len = 0;
2020                                 lf.l_type = F_UNLCK;
2021                                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
2022                                 (void) VOP_ADVLOCK(vp,
2023                                                    (caddr_t)p->p_leader,
2024                                                    F_UNLCK,
2025                                                    &lf,
2026                                                    F_POSIX);
2027                                 fdrop(fp);
2028                                 spin_lock(&fdp->fd_spin);
2029                         }
2030                 }
2031         retry:
2032                 if (fdtol->fdl_refcount == 1) {
2033                         if (fdp->fd_holdleaderscount > 0 &&
2034                             (p->p_leader->p_flags & P_ADVLOCK) != 0) {
2035                                 /*
2036                                  * close() or do_dup() has cleared a reference
2037                                  * in a shared file descriptor table.
2038                                  */
2039                                 fdp->fd_holdleaderswakeup = 1;
2040                                 ssleep(&fdp->fd_holdleaderscount,
2041                                        &fdp->fd_spin, 0, "fdlhold", 0);
2042                                 goto retry;
2043                         }
2044                         if (fdtol->fdl_holdcount > 0) {
2045                                 /*
2046                                  * Ensure that fdtol->fdl_leader
2047                                  * remains valid in closef().
2048                                  */
2049                                 fdtol->fdl_wakeup = 1;
2050                                 ssleep(fdtol, &fdp->fd_spin, 0, "fdlhold", 0);
2051                                 goto retry;
2052                         }
2053                 }
2054                 fdtol->fdl_refcount--;
2055                 if (fdtol->fdl_refcount == 0 &&
2056                     fdtol->fdl_holdcount == 0) {
2057                         fdtol->fdl_next->fdl_prev = fdtol->fdl_prev;
2058                         fdtol->fdl_prev->fdl_next = fdtol->fdl_next;
2059                 } else {
2060                         fdtol = NULL;
2061                 }
2062                 p->p_fdtol = NULL;
2063                 if (fdtol != NULL) {
2064                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
2065                         kfree(fdtol, M_FILEDESC_TO_LEADER);
2066                         spin_lock(&fdp->fd_spin);
2067                 }
2068         }
2069         if (--fdp->fd_refcnt > 0) {
2070                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
2071                 spin_lock(&p->p_spin);
2072                 p->p_fd = repl;
2073                 spin_unlock(&p->p_spin);
2074                 return;
2075         }
2076
2077         /*
2078          * Even though we are the last reference to the structure allproc
2079          * scans may still reference the structure.  Maintain proper
2080          * locks until we can replace p->p_fd.
2081          *
2082          * Also note that kqueue's closef still needs to reference the
2083          * fdp via p->p_fd, so we have to close the descriptors before
2084          * we replace p->p_fd.
2085          */
2086         for (i = 0; i <= fdp->fd_lastfile; ++i) {
2087                 if (fdp->fd_files[i].fp) {
2088                         fp = funsetfd_locked(fdp, i);
2089                         if (fp) {
2090                                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
2091                                 if (SLIST_FIRST(&fp->f_klist))
2092                                         knote_fdclose(fp, fdp, i);
2093                                 closef(fp, p);
2094                                 spin_lock(&fdp->fd_spin);
2095                         }
2096                 }
2097         }
2098         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
2099
2100         /*
2101          * Interlock against an allproc scan operations (typically frevoke).
2102          */
2103         spin_lock(&p->p_spin);
2104         p->p_fd = repl;
2105         spin_unlock(&p->p_spin);
2106
2107         /*
2108          * Wait for any softrefs to go away.  This race rarely occurs so
2109          * we can use a non-critical-path style poll/sleep loop.  The
2110          * race only occurs against allproc scans.
2111          *
2112          * No new softrefs can occur with the fdp disconnected from the
2113          * process.
2114          */
2115         if (fdp->fd_softrefs) {
2116                 kprintf("pid %d: Warning, fdp race avoided\n", p->p_pid);
2117                 while (fdp->fd_softrefs)
2118                         tsleep(&fdp->fd_softrefs, 0, "fdsoft", 1);
2119         }
2120
2121         if (fdp->fd_files != fdp->fd_builtin_files)
2122                 kfree(fdp->fd_files, M_FILEDESC);
2123         if (fdp->fd_cdir) {
2124                 cache_drop(&fdp->fd_ncdir);
2125                 vrele(fdp->fd_cdir);
2126         }
2127         if (fdp->fd_rdir) {
2128                 cache_drop(&fdp->fd_nrdir);
2129                 vrele(fdp->fd_rdir);
2130         }
2131         if (fdp->fd_jdir) {
2132                 cache_drop(&fdp->fd_njdir);
2133                 vrele(fdp->fd_jdir);
2134         }
2135         kfree(fdp, M_FILEDESC);
2136 }
2137
2138 /*
2139  * Retrieve and reference the file pointer associated with a descriptor.
2140  *
2141  * MPSAFE
2142  */
2143 struct file *
2144 holdfp(struct filedesc *fdp, int fd, int flag)
2145 {
2146         struct file* fp;
2147
2148         spin_lock_shared(&fdp->fd_spin);
2149         if (((u_int)fd) >= fdp->fd_nfiles) {
2150                 fp = NULL;
2151                 goto done;
2152         }
2153         if ((fp = fdp->fd_files[fd].fp) == NULL)
2154                 goto done;
2155         if ((fp->f_flag & flag) == 0 && flag != -1) {
2156                 fp = NULL;
2157                 goto done;
2158         }
2159         fhold(fp);
2160 done:
2161         spin_unlock_shared(&fdp->fd_spin);
2162         return (fp);
2163 }
2164
2165 /*
2166  * holdsock() - load the struct file pointer associated
2167  * with a socket into *fpp.  If an error occurs, non-zero
2168  * will be returned and *fpp will be set to NULL.
2169  *
2170  * MPSAFE
2171  */
2172 int
2173 holdsock(struct filedesc *fdp, int fd, struct file **fpp)
2174 {
2175         struct file *fp;
2176         int error;
2177
2178         spin_lock_shared(&fdp->fd_spin);
2179         if ((unsigned)fd >= fdp->fd_nfiles) {
2180                 error = EBADF;
2181                 fp = NULL;
2182                 goto done;
2183         }
2184         if ((fp = fdp->fd_files[fd].fp) == NULL) {
2185                 error = EBADF;
2186                 goto done;
2187         }
2188         if (fp->f_type != DTYPE_SOCKET) {
2189                 error = ENOTSOCK;
2190                 goto done;
2191         }
2192         fhold(fp);
2193         error = 0;
2194 done:
2195         spin_unlock_shared(&fdp->fd_spin);
2196         *fpp = fp;
2197         return (error);
2198 }
2199
2200 /*
2201  * Convert a user file descriptor to a held file pointer.
2202  *
2203  * MPSAFE
2204  */
2205 int
2206 holdvnode(struct filedesc *fdp, int fd, struct file **fpp)
2207 {
2208         struct file *fp;
2209         int error;
2210
2211         spin_lock_shared(&fdp->fd_spin);
2212         if ((unsigned)fd >= fdp->fd_nfiles) {
2213                 error = EBADF;
2214                 fp = NULL;
2215                 goto done;
2216         }
2217         if ((fp = fdp->fd_files[fd].fp) == NULL) {
2218                 error = EBADF;
2219                 goto done;
2220         }
2221         if (fp->f_type != DTYPE_VNODE && fp->f_type != DTYPE_FIFO) {
2222                 fp = NULL;
2223                 error = EINVAL;
2224                 goto done;
2225         }
2226         fhold(fp);
2227         error = 0;
2228 done:
2229         spin_unlock_shared(&fdp->fd_spin);
2230         *fpp = fp;
2231         return (error);
2232 }
2233
2234 /*
2235  * For setugid programs, we don't want to people to use that setugidness
2236  * to generate error messages which write to a file which otherwise would
2237  * otherwise be off-limits to the process.
2238  *
2239  * This is a gross hack to plug the hole.  A better solution would involve
2240  * a special vop or other form of generalized access control mechanism.  We
2241  * go ahead and just reject all procfs file systems accesses as dangerous.
2242  *
2243  * Since setugidsafety calls this only for fd 0, 1 and 2, this check is
2244  * sufficient.  We also don't for check setugidness since we know we are.
2245  */
2246 static int
2247 is_unsafe(struct file *fp)
2248 {
2249         if (fp->f_type == DTYPE_VNODE &&
2250             ((struct vnode *)(fp->f_data))->v_tag == VT_PROCFS)
2251                 return (1);
2252         return (0);
2253 }
2254
2255 /*
2256  * Make this setguid thing safe, if at all possible.
2257  *
2258  * NOT MPSAFE - scans fdp without spinlocks, calls knote_fdclose()
2259  */
2260 void
2261 setugidsafety(struct proc *p)
2262 {
2263         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
2264         int i;
2265
2266         /* Certain daemons might not have file descriptors. */
2267         if (fdp == NULL)
2268                 return;
2269
2270         /*
2271          * note: fdp->fd_files may be reallocated out from under us while
2272          * we are blocked in a close.  Be careful!
2273          */
2274         for (i = 0; i <= fdp->fd_lastfile; i++) {
2275                 if (i > 2)
2276                         break;
2277                 if (fdp->fd_files[i].fp && is_unsafe(fdp->fd_files[i].fp)) {
2278                         struct file *fp;
2279
2280                         /*
2281                          * NULL-out descriptor prior to close to avoid
2282                          * a race while close blocks.
2283                          */
2284                         if ((fp = funsetfd_locked(fdp, i)) != NULL) {
2285                                 knote_fdclose(fp, fdp, i);
2286                                 closef(fp, p);
2287                         }
2288                 }
2289         }
2290 }
2291
2292 /*
2293  * Close any files on exec?
2294  *
2295  * NOT MPSAFE - scans fdp without spinlocks, calls knote_fdclose()
2296  */
2297 void
2298 fdcloseexec(struct proc *p)
2299 {
2300         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
2301         int i;
2302
2303         /* Certain daemons might not have file descriptors. */
2304         if (fdp == NULL)
2305                 return;
2306
2307         /*
2308          * We cannot cache fd_files since operations may block and rip
2309          * them out from under us.
2310          */
2311         for (i = 0; i <= fdp->fd_lastfile; i++) {
2312                 if (fdp->fd_files[i].fp != NULL &&
2313                     (fdp->fd_files[i].fileflags & UF_EXCLOSE)) {
2314                         struct file *fp;
2315
2316                         /*
2317                          * NULL-out descriptor prior to close to avoid
2318                          * a race while close blocks.
2319                          */
2320                         if ((fp = funsetfd_locked(fdp, i)) != NULL) {
2321                                 knote_fdclose(fp, fdp, i);
2322                                 closef(fp, p);
2323                         }
2324                 }
2325         }
2326 }
2327
2328 /*
2329  * It is unsafe for set[ug]id processes to be started with file
2330  * descriptors 0..2 closed, as these descriptors are given implicit
2331  * significance in the Standard C library.  fdcheckstd() will create a
2332  * descriptor referencing /dev/null for each of stdin, stdout, and
2333  * stderr that is not already open.
2334  *
2335  * NOT MPSAFE - calls falloc, vn_open, etc
2336  */
2337 int
2338 fdcheckstd(struct lwp *lp)
2339 {
2340         struct nlookupdata nd;
2341         struct filedesc *fdp;
2342         struct file *fp;
2343         int retval;
2344         int i, error, flags, devnull;
2345
2346         fdp = lp->lwp_proc->p_fd;
2347         if (fdp == NULL)
2348                 return (0);
2349         devnull = -1;
2350         error = 0;
2351         for (i = 0; i < 3; i++) {
2352                 if (fdp->fd_files[i].fp != NULL)
2353                         continue;
2354                 if (devnull < 0) {
2355                         if ((error = falloc(lp, &fp, &devnull)) != 0)
2356                                 break;
2357
2358                         error = nlookup_init(&nd, "/dev/null", UIO_SYSSPACE,
2359                                                 NLC_FOLLOW|NLC_LOCKVP);
2360                         flags = FREAD | FWRITE;
2361                         if (error == 0)
2362                                 error = vn_open(&nd, fp, flags, 0);
2363                         if (error == 0)
2364                                 fsetfd(fdp, fp, devnull);
2365                         else
2366                                 fsetfd(fdp, NULL, devnull);
2367                         fdrop(fp);
2368                         nlookup_done(&nd);
2369                         if (error)
2370                                 break;
2371                         KKASSERT(i == devnull);
2372                 } else {
2373                         error = kern_dup(DUP_FIXED, devnull, i, &retval);
2374                         if (error != 0)
2375                                 break;
2376                 }
2377         }
2378         return (error);
2379 }
2380
2381 /*
2382  * Internal form of close.
2383  * Decrement reference count on file structure.
2384  * Note: td and/or p may be NULL when closing a file
2385  * that was being passed in a message.
2386  *
2387  * MPALMOSTSAFE - acquires mplock for VOP operations
2388  */
2389 int
2390 closef(struct file *fp, struct proc *p)
2391 {
2392         struct vnode *vp;
2393         struct flock lf;
2394         struct filedesc_to_leader *fdtol;
2395
2396         if (fp == NULL)
2397                 return (0);
2398
2399         /*
2400          * POSIX record locking dictates that any close releases ALL
2401          * locks owned by this process.  This is handled by setting
2402          * a flag in the unlock to free ONLY locks obeying POSIX
2403          * semantics, and not to free BSD-style file locks.
2404          * If the descriptor was in a message, POSIX-style locks
2405          * aren't passed with the descriptor.
2406          */
2407         if (p != NULL && fp->f_type == DTYPE_VNODE &&
2408             (((struct vnode *)fp->f_data)->v_flag & VMAYHAVELOCKS)
2409         ) {
2410                 if ((p->p_leader->p_flags & P_ADVLOCK) != 0) {
2411                         lf.l_whence = SEEK_SET;
2412                         lf.l_start = 0;
2413                         lf.l_len = 0;
2414                         lf.l_type = F_UNLCK;
2415                         vp = (struct vnode *)fp->f_data;
2416                         (void) VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_UNLCK,
2417                                            &lf, F_POSIX);
2418                 }
2419                 fdtol = p->p_fdtol;
2420                 if (fdtol != NULL) {
2421                         lwkt_gettoken(&p->p_token);
2422                         /*
2423                          * Handle special case where file descriptor table
2424                          * is shared between multiple process leaders.
2425                          */
2426                         for (fdtol = fdtol->fdl_next;
2427                              fdtol != p->p_fdtol;
2428                              fdtol = fdtol->fdl_next) {
2429                                 if ((fdtol->fdl_leader->p_flags &
2430                                      P_ADVLOCK) == 0)
2431                                         continue;
2432                                 fdtol->fdl_holdcount++;
2433                                 lf.l_whence = SEEK_SET;
2434                                 lf.l_start = 0;
2435                                 lf.l_len = 0;
2436                                 lf.l_type = F_UNLCK;
2437                                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
2438                                 (void) VOP_ADVLOCK(vp,
2439                                                    (caddr_t)fdtol->fdl_leader,
2440                                                    F_UNLCK, &lf, F_POSIX);
2441                                 fdtol->fdl_holdcount--;
2442                                 if (fdtol->fdl_holdcount == 0 &&
2443                                     fdtol->fdl_wakeup != 0) {
2444                                         fdtol->fdl_wakeup = 0;
2445                                         wakeup(fdtol);
2446                                 }
2447                         }
2448                         lwkt_reltoken(&p->p_token);
2449                 }
2450         }
2451         return (fdrop(fp));
2452 }
2453
2454 /*
2455  * MPSAFE
2456  *
2457  * fhold() can only be called if f_count is already at least 1 (i.e. the
2458  * caller of fhold() already has a reference to the file pointer in some
2459  * manner or other).
2460  *
2461  * f_count is not spin-locked.  Instead, atomic ops are used for
2462  * incrementing, decrementing, and handling the 1->0 transition.
2463  */
2464 void
2465 fhold(struct file *fp)
2466 {
2467         atomic_add_int(&fp->f_count, 1);
2468 }
2469
2470 /*
2471  * fdrop() - drop a reference to a descriptor
2472  *
2473  * MPALMOSTSAFE - acquires mplock for final close sequence
2474  */
2475 int
2476 fdrop(struct file *fp)
2477 {
2478         struct flock lf;
2479         struct vnode *vp;
2480         int error;
2481
2482         /*
2483          * A combined fetch and subtract is needed to properly detect
2484          * 1->0 transitions, otherwise two cpus dropping from a ref
2485          * count of 2 might both try to run the 1->0 code.
2486          */
2487         if (atomic_fetchadd_int(&fp->f_count, -1) > 1)
2488                 return (0);
2489
2490         KKASSERT(SLIST_FIRST(&fp->f_klist) == NULL);
2491
2492         /*
2493          * The last reference has gone away, we own the fp structure free
2494          * and clear.
2495          */
2496         if (fp->f_count < 0)
2497                 panic("fdrop: count < 0");
2498         if ((fp->f_flag & FHASLOCK) && fp->f_type == DTYPE_VNODE &&
2499             (((struct vnode *)fp->f_data)->v_flag & VMAYHAVELOCKS)
2500         ) {
2501                 lf.l_whence = SEEK_SET;
2502                 lf.l_start = 0;
2503                 lf.l_len = 0;
2504                 lf.l_type = F_UNLCK;
2505                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
2506                 (void) VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_UNLCK, &lf, 0);
2507         }
2508         if (fp->f_ops != &badfileops)
2509                 error = fo_close(fp);
2510         else
2511                 error = 0;
2512         ffree(fp);
2513         return (error);
2514 }
2515
2516 /*
2517  * Apply an advisory lock on a file descriptor.
2518  *
2519  * Just attempt to get a record lock of the requested type on
2520  * the entire file (l_whence = SEEK_SET, l_start = 0, l_len = 0).
2521  *
2522  * MPALMOSTSAFE
2523  */
2524 int
2525 sys_flock(struct flock_args *uap)
2526 {
2527         struct proc *p = curproc;
2528         struct file *fp;
2529         struct vnode *vp;
2530         struct flock lf;
2531         int error;
2532
2533         if ((fp = holdfp(p->p_fd, uap->fd, -1)) == NULL)
2534                 return (EBADF);
2535         if (fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
2536                 error = EOPNOTSUPP;
2537                 goto done;
2538         }
2539         vp = (struct vnode *)fp->f_data;
2540         lf.l_whence = SEEK_SET;
2541         lf.l_start = 0;
2542         lf.l_len = 0;
2543         if (uap->how & LOCK_UN) {
2544                 lf.l_type = F_UNLCK;
2545                 fp->f_flag &= ~FHASLOCK;
2546                 error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_UNLCK, &lf, 0);
2547                 goto done;
2548         }
2549         if (uap->how & LOCK_EX)
2550                 lf.l_type = F_WRLCK;
2551         else if (uap->how & LOCK_SH)
2552                 lf.l_type = F_RDLCK;
2553         else {
2554                 error = EBADF;
2555                 goto done;
2556         }
2557         fp->f_flag |= FHASLOCK;
2558         if (uap->how & LOCK_NB)
2559                 error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_SETLK, &lf, 0);
2560         else
2561                 error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_SETLK, &lf, F_WAIT);
2562 done:
2563         fdrop(fp);
2564         return (error);
2565 }
2566
2567 /*
2568  * File Descriptor pseudo-device driver (/dev/fd/).
2569  *
2570  * Opening minor device N dup()s the file (if any) connected to file
2571  * descriptor N belonging to the calling process.  Note that this driver
2572  * consists of only the ``open()'' routine, because all subsequent
2573  * references to this file will be direct to the other driver.
2574  */
2575 static int
2576 fdopen(struct dev_open_args *ap)
2577 {
2578         thread_t td = curthread;
2579
2580         KKASSERT(td->td_lwp != NULL);
2581
2582         /*
2583          * XXX Kludge: set curlwp->lwp_dupfd to contain the value of the
2584          * the file descriptor being sought for duplication. The error
2585          * return ensures that the vnode for this device will be released
2586          * by vn_open. Open will detect this special error and take the
2587          * actions in dupfdopen below. Other callers of vn_open or VOP_OPEN
2588          * will simply report the error.
2589          */
2590         td->td_lwp->lwp_dupfd = minor(ap->a_head.a_dev);
2591         return (ENODEV);
2592 }
2593
2594 /*
2595  * The caller has reserved the file descriptor dfd for us.  On success we
2596  * must fsetfd() it.  On failure the caller will clean it up.
2597  *
2598  * MPSAFE
2599  */
2600 int
2601 dupfdopen(struct filedesc *fdp, int dfd, int sfd, int mode, int error)
2602 {
2603         struct file *wfp;
2604         struct file *xfp;
2605         int werror;
2606
2607         if ((wfp = holdfp(fdp, sfd, -1)) == NULL)
2608                 return (EBADF);
2609
2610         /*
2611          * Close a revoke/dup race.  Duping a descriptor marked as revoked
2612          * will dup a dummy descriptor instead of the real one.
2613          */
2614         if (wfp->f_flag & FREVOKED) {
2615                 kprintf("Warning: attempt to dup() a revoked descriptor\n");
2616                 fdrop(wfp);
2617                 wfp = NULL;
2618                 werror = falloc(NULL, &wfp, NULL);
2619                 if (werror)
2620                         return (werror);
2621         }
2622
2623         /*
2624          * There are two cases of interest here.
2625          *
2626          * For ENODEV simply dup sfd to file descriptor dfd and return.
2627          *
2628          * For ENXIO steal away the file structure from sfd and store it
2629          * dfd.  sfd is effectively closed by this operation.
2630          *
2631          * Any other error code is just returned.
2632          */
2633         switch (error) {
2634         case ENODEV:
2635                 /*
2636                  * Check that the mode the file is being opened for is a
2637                  * subset of the mode of the existing descriptor.
2638                  */
2639                 if (((mode & (FREAD|FWRITE)) | wfp->f_flag) != wfp->f_flag) {
2640                         error = EACCES;
2641                         break;
2642                 }
2643                 spin_lock(&fdp->fd_spin);
2644                 fdp->fd_files[dfd].fileflags = fdp->fd_files[sfd].fileflags;
2645                 fsetfd_locked(fdp, wfp, dfd);
2646                 spin_unlock(&fdp->fd_spin);
2647                 error = 0;
2648                 break;
2649         case ENXIO:
2650                 /*
2651                  * Steal away the file pointer from dfd, and stuff it into indx.
2652                  */
2653                 spin_lock(&fdp->fd_spin);
2654                 fdp->fd_files[dfd].fileflags = fdp->fd_files[sfd].fileflags;
2655                 fsetfd(fdp, wfp, dfd);
2656                 if ((xfp = funsetfd_locked(fdp, sfd)) != NULL) {
2657                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
2658                         fdrop(xfp);
2659                 } else {
2660                         spin_unlock(&fdp->fd_spin);
2661                 }
2662                 error = 0;
2663                 break;
2664         default:
2665                 break;
2666         }
2667         fdrop(wfp);
2668         return (error);
2669 }
2670
2671 /*
2672  * NOT MPSAFE - I think these refer to a common file descriptor table
2673  * and we need to spinlock that to link fdtol in.
2674  */
2675 struct filedesc_to_leader *
2676 filedesc_to_leader_alloc(struct filedesc_to_leader *old,
2677                          struct proc *leader)
2678 {
2679         struct filedesc_to_leader *fdtol;
2680
2681         fdtol = kmalloc(sizeof(struct filedesc_to_leader),
2682                         M_FILEDESC_TO_LEADER, M_WAITOK | M_ZERO);
2683         fdtol->fdl_refcount = 1;
2684         fdtol->fdl_holdcount = 0;
2685         fdtol->fdl_wakeup = 0;
2686         fdtol->fdl_leader = leader;
2687         if (old != NULL) {
2688                 fdtol->fdl_next = old->fdl_next;
2689                 fdtol->fdl_prev = old;
2690                 old->fdl_next = fdtol;
2691                 fdtol->fdl_next->fdl_prev = fdtol;
2692         } else {
2693                 fdtol->fdl_next = fdtol;
2694                 fdtol->fdl_prev = fdtol;
2695         }
2696         return fdtol;
2697 }
2698
2699 /*
2700  * Scan all file pointers in the system.  The callback is made with
2701  * the master list spinlock held exclusively.
2702  *
2703  * MPSAFE
2704  */
2705 void
2706 allfiles_scan_exclusive(int (*callback)(struct file *, void *), void *data)
2707 {
2708         struct file *fp;
2709         int res;
2710
2711         spin_lock(&filehead_spin);
2712         LIST_FOREACH(fp, &filehead, f_list) {
2713                 res = callback(fp, data);
2714                 if (res < 0)
2715                         break;
2716         }
2717         spin_unlock(&filehead_spin);
2718 }
2719
2720 /*
2721  * Get file structures.
2722  *
2723  * NOT MPSAFE - process list scan, SYSCTL_OUT (probably not mpsafe)
2724  */
2725
2726 struct sysctl_kern_file_info {
2727         int count;
2728         int error;
2729         struct sysctl_req *req;
2730 };
2731
2732 static int sysctl_kern_file_callback(struct proc *p, void *data);
2733
2734 static int
2735 sysctl_kern_file(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2736 {
2737         struct sysctl_kern_file_info info;
2738
2739         /*
2740          * Note: because the number of file descriptors is calculated
2741          * in different ways for sizing vs returning the data,
2742          * there is information leakage from the first loop.  However,
2743          * it is of a similar order of magnitude to the leakage from
2744          * global system statistics such as kern.openfiles.
2745          *
2746          * When just doing a count, note that we cannot just count
2747          * the elements and add f_count via the filehead list because
2748          * threaded processes share their descriptor table and f_count might
2749          * still be '1' in that case.
2750          *
2751          * Since the SYSCTL op can block, we must hold the process to
2752          * prevent it being ripped out from under us either in the
2753          * file descriptor loop or in the greater LIST_FOREACH.  The
2754          * process may be in varying states of disrepair.  If the process
2755          * is in SZOMB we may have caught it just as it is being removed
2756          * from the allproc list, we must skip it in that case to maintain
2757          * an unbroken chain through the allproc list.
2758          */
2759         info.count = 0;
2760         info.error = 0;
2761         info.req = req;
2762         allproc_scan(sysctl_kern_file_callback, &info);
2763
2764         /*
2765          * When just calculating the size, overestimate a bit to try to
2766          * prevent system activity from causing the buffer-fill call
2767          * to fail later on.
2768          */
2769         if (req->oldptr == NULL) {
2770                 info.count = (info.count + 16) + (info.count / 10);
2771                 info.error = SYSCTL_OUT(req, NULL,
2772                                         info.count * sizeof(struct kinfo_file));
2773         }
2774         return (info.error);
2775 }
2776
2777 static int
2778 sysctl_kern_file_callback(struct proc *p, void *data)
2779 {
2780         struct sysctl_kern_file_info *info = data;
2781         struct kinfo_file kf;
2782         struct filedesc *fdp;
2783         struct file *fp;
2784         uid_t uid;
2785         int n;
2786
2787         if (p->p_stat == SIDL || p->p_stat == SZOMB)
2788                 return(0);
2789         if (!PRISON_CHECK(info->req->td->td_ucred, p->p_ucred) != 0)
2790                 return(0);
2791
2792         /*
2793          * Softref the fdp to prevent it from being destroyed
2794          */
2795         spin_lock(&p->p_spin);
2796         if ((fdp = p->p_fd) == NULL) {
2797                 spin_unlock(&p->p_spin);
2798                 return(0);
2799         }
2800         atomic_add_int(&fdp->fd_softrefs, 1);
2801         spin_unlock(&p->p_spin);
2802
2803         /*
2804          * The fdp's own spinlock prevents the contents from being
2805          * modified.
2806          */
2807         spin_lock_shared(&fdp->fd_spin);
2808         for (n = 0; n < fdp->fd_nfiles; ++n) {
2809                 if ((fp = fdp->fd_files[n].fp) == NULL)
2810                         continue;
2811                 if (info->req->oldptr == NULL) {
2812                         ++info->count;
2813                 } else {
2814                         uid = p->p_ucred ? p->p_ucred->cr_uid : -1;
2815                         kcore_make_file(&kf, fp, p->p_pid, uid, n);
2816                         spin_unlock_shared(&fdp->fd_spin);
2817                         info->error = SYSCTL_OUT(info->req, &kf, sizeof(kf));
2818                         spin_lock_shared(&fdp->fd_spin);
2819                         if (info->error)
2820                                 break;
2821                 }
2822         }
2823         spin_unlock_shared(&fdp->fd_spin);
2824         atomic_subtract_int(&fdp->fd_softrefs, 1);
2825         if (info->error)
2826                 return(-1);
2827         return(0);
2828 }
2829
2830 SYSCTL_PROC(_kern, KERN_FILE, file, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD,
2831     0, 0, sysctl_kern_file, "S,file", "Entire file table");
2832
2833 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, minfilesperproc, CTLFLAG_RW,
2834     &minfilesperproc, 0, "Minimum files allowed open per process");
2835 SYSCTL_INT(_kern, KERN_MAXFILESPERPROC, maxfilesperproc, CTLFLAG_RW,
2836     &maxfilesperproc, 0, "Maximum files allowed open per process");
2837 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, maxfilesperuser, CTLFLAG_RW,
2838     &maxfilesperuser, 0, "Maximum files allowed open per user");
2839
2840 SYSCTL_INT(_kern, KERN_MAXFILES, maxfiles, CTLFLAG_RW,
2841     &maxfiles, 0, "Maximum number of files");
2842
2843 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, maxfilesrootres, CTLFLAG_RW,
2844     &maxfilesrootres, 0, "Descriptors reserved for root use");
2845
2846 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, openfiles, CTLFLAG_RD,
2847         &nfiles, 0, "System-wide number of open files");
2848
2849 static void
2850 fildesc_drvinit(void *unused)
2851 {
2852         int fd;
2853
2854         for (fd = 0; fd < NUMFDESC; fd++) {
2855                 make_dev(&fildesc_ops, fd,
2856                          UID_BIN, GID_BIN, 0666, "fd/%d", fd);
2857         }
2858
2859         make_dev(&fildesc_ops, 0, UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "stdin");
2860         make_dev(&fildesc_ops, 1, UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "stdout");
2861         make_dev(&fildesc_ops, 2, UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "stderr");
2862 }
2863
2864 /*
2865  * MPSAFE
2866  */
2867 struct fileops badfileops = {
2868         .fo_read = badfo_readwrite,
2869         .fo_write = badfo_readwrite,
2870         .fo_ioctl = badfo_ioctl,
2871         .fo_kqfilter = badfo_kqfilter,
2872         .fo_stat = badfo_stat,
2873         .fo_close = badfo_close,
2874         .fo_shutdown = badfo_shutdown
2875 };
2876
2877 int
2878 badfo_readwrite(
2879         struct file *fp,
2880         struct uio *uio,
2881         struct ucred *cred,
2882         int flags
2883 ) {
2884         return (EBADF);
2885 }
2886
2887 int
2888 badfo_ioctl(struct file *fp, u_long com, caddr_t data,
2889             struct ucred *cred, struct sysmsg *msgv)
2890 {
2891         return (EBADF);
2892 }
2893
2894 /*
2895  * Must return an error to prevent registration, typically
2896  * due to a revoked descriptor (file_filtops assigned).
2897  */
2898 int
2899 badfo_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
2900 {
2901         return (EOPNOTSUPP);
2902 }
2903
2904 /*
2905  * MPSAFE
2906  */
2907 int
2908 badfo_stat(struct file *fp, struct stat *sb, struct ucred *cred)
2909 {
2910         return (EBADF);
2911 }
2912
2913 /*
2914  * MPSAFE
2915  */
2916 int
2917 badfo_close(struct file *fp)
2918 {
2919         return (EBADF);
2920 }
2921
2922 /*
2923  * MPSAFE
2924  */
2925 int
2926 badfo_shutdown(struct file *fp, int how)
2927 {
2928         return (EBADF);
2929 }
2930
2931 /*
2932  * MPSAFE
2933  */
2934 int
2935 nofo_shutdown(struct file *fp, int how)
2936 {
2937         return (EOPNOTSUPP);
2938 }
2939
2940 SYSINIT(fildescdev,SI_SUB_DRIVERS,SI_ORDER_MIDDLE+CDEV_MAJOR,
2941                                         fildesc_drvinit,NULL)