688170e1cc67926dd6f2e36e9adf29c3f0e03b54
[dragonfly.git] / sys / kern / kern_descrip.c
1 /*
2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1991, 1993
3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
4  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
5  * All or some portions of this file are derived from material licensed
6  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
7  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
8  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
9  *
10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
11  * modification, are permitted provided that the following conditions
12  * are met:
13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
18  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
19  *    must display the following acknowledgement:
20  *      This product includes software developed by the University of
21  *      California, Berkeley and its contributors.
22  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
23  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
24  *    without specific prior written permission.
25  *
26  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
27  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
28  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
29  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
30  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
31  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
32  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
33  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
34  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
35  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
36  * SUCH DAMAGE.
37  *
38  *      @(#)kern_descrip.c      8.6 (Berkeley) 4/19/94
39  * $FreeBSD: src/sys/kern/kern_descrip.c,v 1.81.2.19 2004/02/28 00:43:31 tegge Exp $
40  * $DragonFly: src/sys/kern/kern_descrip.c,v 1.43 2005/06/21 23:58:53 hsu Exp $
41  */
42
43 #include "opt_compat.h"
44 #include <sys/param.h>
45 #include <sys/systm.h>
46 #include <sys/malloc.h>
47 #include <sys/sysproto.h>
48 #include <sys/conf.h>
49 #include <sys/filedesc.h>
50 #include <sys/kernel.h>
51 #include <sys/sysctl.h>
52 #include <sys/vnode.h>
53 #include <sys/proc.h>
54 #include <sys/nlookup.h>
55 #include <sys/file.h>
56 #include <sys/stat.h>
57 #include <sys/filio.h>
58 #include <sys/fcntl.h>
59 #include <sys/unistd.h>
60 #include <sys/resourcevar.h>
61 #include <sys/event.h>
62 #include <sys/kern_syscall.h>
63 #include <sys/kcore.h>
64 #include <sys/kinfo.h>
65
66 #include <vm/vm.h>
67 #include <vm/vm_extern.h>
68
69 #include <sys/thread2.h>
70 #include <sys/file2.h>
71
72 static MALLOC_DEFINE(M_FILEDESC, "file desc", "Open file descriptor table");
73 static MALLOC_DEFINE(M_FILEDESC_TO_LEADER, "file desc to leader",
74                      "file desc to leader structures");
75 MALLOC_DEFINE(M_FILE, "file", "Open file structure");
76 static MALLOC_DEFINE(M_SIGIO, "sigio", "sigio structures");
77
78 static   d_open_t  fdopen;
79 #define NUMFDESC 64
80
81 #define CDEV_MAJOR 22
82 static struct cdevsw fildesc_cdevsw = {
83         /* name */      "FD",
84         /* maj */       CDEV_MAJOR,
85         /* flags */     0,
86         /* port */      NULL,
87         /* clone */     NULL,
88
89         /* open */      fdopen,
90         /* close */     noclose,
91         /* read */      noread,
92         /* write */     nowrite,
93         /* ioctl */     noioctl,
94         /* poll */      nopoll,
95         /* mmap */      nommap,
96         /* strategy */  nostrategy,
97         /* dump */      nodump,
98         /* psize */     nopsize
99 };
100
101 static int badfo_readwrite (struct file *fp, struct uio *uio,
102     struct ucred *cred, int flags, struct thread *td);
103 static int badfo_ioctl (struct file *fp, u_long com, caddr_t data,
104     struct thread *td);
105 static int badfo_poll (struct file *fp, int events,
106     struct ucred *cred, struct thread *td);
107 static int badfo_kqfilter (struct file *fp, struct knote *kn);
108 static int badfo_stat (struct file *fp, struct stat *sb, struct thread *td);
109 static int badfo_close (struct file *fp, struct thread *td);
110
111 /*
112  * Descriptor management.
113  */
114 struct filelist filehead;       /* head of list of open files */
115 int nfiles;                     /* actual number of open files */
116 extern int cmask;       
117
118 /*
119  * System calls on descriptors.
120  */
121 /* ARGSUSED */
122 int
123 getdtablesize(struct getdtablesize_args *uap) 
124 {
125         struct proc *p = curproc;
126
127         uap->sysmsg_result = 
128             min((int)p->p_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur, maxfilesperproc);
129         return (0);
130 }
131
132 /*
133  * Duplicate a file descriptor to a particular value.
134  *
135  * note: keep in mind that a potential race condition exists when closing
136  * descriptors from a shared descriptor table (via rfork).
137  */
138 /* ARGSUSED */
139 int
140 dup2(struct dup2_args *uap)
141 {
142         int error;
143
144         error = kern_dup(DUP_FIXED, uap->from, uap->to, uap->sysmsg_fds);
145
146         return (error);
147 }
148
149 /*
150  * Duplicate a file descriptor.
151  */
152 /* ARGSUSED */
153 int
154 dup(struct dup_args *uap)
155 {
156         int error;
157
158         error = kern_dup(DUP_VARIABLE, uap->fd, 0, uap->sysmsg_fds);
159
160         return (error);
161 }
162
163 int
164 kern_fcntl(int fd, int cmd, union fcntl_dat *dat)
165 {
166         struct thread *td = curthread;
167         struct proc *p = td->td_proc;
168         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
169         struct file *fp;
170         char *pop;
171         struct vnode *vp;
172         u_int newmin;
173         int tmp, error, flg = F_POSIX;
174
175         KKASSERT(p);
176
177         if ((unsigned)fd >= fdp->fd_nfiles ||
178             (fp = fdp->fd_ofiles[fd]) == NULL)
179                 return (EBADF);
180         pop = &fdp->fd_ofileflags[fd];
181
182         switch (cmd) {
183         case F_DUPFD:
184                 newmin = dat->fc_fd;
185                 if (newmin >= p->p_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur ||
186                     newmin > maxfilesperproc)
187                         return (EINVAL);
188                 error = kern_dup(DUP_VARIABLE, fd, newmin, &dat->fc_fd);
189                 return (error);
190
191         case F_GETFD:
192                 dat->fc_cloexec = (*pop & UF_EXCLOSE) ? FD_CLOEXEC : 0;
193                 return (0);
194
195         case F_SETFD:
196                 *pop = (*pop &~ UF_EXCLOSE) |
197                     (dat->fc_cloexec & FD_CLOEXEC ? UF_EXCLOSE : 0);
198                 return (0);
199
200         case F_GETFL:
201                 dat->fc_flags = OFLAGS(fp->f_flag);
202                 return (0);
203
204         case F_SETFL:
205                 fhold(fp);
206                 fp->f_flag &= ~FCNTLFLAGS;
207                 fp->f_flag |= FFLAGS(dat->fc_flags & ~O_ACCMODE) & FCNTLFLAGS;
208                 tmp = fp->f_flag & FNONBLOCK;
209                 error = fo_ioctl(fp, FIONBIO, (caddr_t)&tmp, td);
210                 if (error) {
211                         fdrop(fp, td);
212                         return (error);
213                 }
214                 tmp = fp->f_flag & FASYNC;
215                 error = fo_ioctl(fp, FIOASYNC, (caddr_t)&tmp, td);
216                 if (!error) {
217                         fdrop(fp, td);
218                         return (0);
219                 }
220                 fp->f_flag &= ~FNONBLOCK;
221                 tmp = 0;
222                 fo_ioctl(fp, FIONBIO, (caddr_t)&tmp, td);
223                 fdrop(fp, td);
224                 return (error);
225
226         case F_GETOWN:
227                 fhold(fp);
228                 error = fo_ioctl(fp, FIOGETOWN, (caddr_t)&dat->fc_owner, td);
229                 fdrop(fp, td);
230                 return(error);
231
232         case F_SETOWN:
233                 fhold(fp);
234                 error = fo_ioctl(fp, FIOSETOWN, (caddr_t)&dat->fc_owner, td);
235                 fdrop(fp, td);
236                 return(error);
237
238         case F_SETLKW:
239                 flg |= F_WAIT;
240                 /* Fall into F_SETLK */
241
242         case F_SETLK:
243                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE)
244                         return (EBADF);
245                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
246
247                 /*
248                  * copyin/lockop may block
249                  */
250                 fhold(fp);
251                 if (dat->fc_flock.l_whence == SEEK_CUR)
252                         dat->fc_flock.l_start += fp->f_offset;
253
254                 switch (dat->fc_flock.l_type) {
255                 case F_RDLCK:
256                         if ((fp->f_flag & FREAD) == 0) {
257                                 error = EBADF;
258                                 break;
259                         }
260                         p->p_leader->p_flag |= P_ADVLOCK;
261                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_SETLK,
262                             &dat->fc_flock, flg);
263                         break;
264                 case F_WRLCK:
265                         if ((fp->f_flag & FWRITE) == 0) {
266                                 error = EBADF;
267                                 break;
268                         }
269                         p->p_leader->p_flag |= P_ADVLOCK;
270                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_SETLK,
271                             &dat->fc_flock, flg);
272                         break;
273                 case F_UNLCK:
274                         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_UNLCK,
275                                 &dat->fc_flock, F_POSIX);
276                         break;
277                 default:
278                         error = EINVAL;
279                         break;
280                 }
281                 /* Check for race with close */
282                 if ((unsigned) fd >= fdp->fd_nfiles ||
283                     fp != fdp->fd_ofiles[fd]) {
284                         dat->fc_flock.l_whence = SEEK_SET;
285                         dat->fc_flock.l_start = 0;
286                         dat->fc_flock.l_len = 0;
287                         dat->fc_flock.l_type = F_UNLCK;
288                         (void) VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader,
289                                            F_UNLCK, &dat->fc_flock, F_POSIX);
290                 }
291                 fdrop(fp, td);
292                 return(error);
293
294         case F_GETLK:
295                 if (fp->f_type != DTYPE_VNODE)
296                         return (EBADF);
297                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
298                 /*
299                  * copyin/lockop may block
300                  */
301                 fhold(fp);
302                 if (dat->fc_flock.l_type != F_RDLCK &&
303                     dat->fc_flock.l_type != F_WRLCK &&
304                     dat->fc_flock.l_type != F_UNLCK) {
305                         fdrop(fp, td);
306                         return (EINVAL);
307                 }
308                 if (dat->fc_flock.l_whence == SEEK_CUR)
309                         dat->fc_flock.l_start += fp->f_offset;
310                 error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_GETLK,
311                             &dat->fc_flock, F_POSIX);
312                 fdrop(fp, td);
313                 return(error);
314         default:
315                 return (EINVAL);
316         }
317         /* NOTREACHED */
318 }
319
320 /*
321  * The file control system call.
322  */
323 int
324 fcntl(struct fcntl_args *uap)
325 {
326         union fcntl_dat dat;
327         int error;
328
329         switch (uap->cmd) {
330         case F_DUPFD:
331                 dat.fc_fd = uap->arg;
332                 break;
333         case F_SETFD:
334                 dat.fc_cloexec = uap->arg;
335                 break;
336         case F_SETFL:
337                 dat.fc_flags = uap->arg;
338                 break;
339         case F_SETOWN:
340                 dat.fc_owner = uap->arg;
341                 break;
342         case F_SETLKW:
343         case F_SETLK:
344         case F_GETLK:
345                 error = copyin((caddr_t)uap->arg, &dat.fc_flock,
346                     sizeof(struct flock));
347                 if (error)
348                         return (error);
349                 break;
350         }
351
352         error = kern_fcntl(uap->fd, uap->cmd, &dat);
353
354         if (error == 0) {
355                 switch (uap->cmd) {
356                 case F_DUPFD:
357                         uap->sysmsg_result = dat.fc_fd;
358                         break;
359                 case F_GETFD:
360                         uap->sysmsg_result = dat.fc_cloexec;
361                         break;
362                 case F_GETFL:
363                         uap->sysmsg_result = dat.fc_flags;
364                         break;
365                 case F_GETOWN:
366                         uap->sysmsg_result = dat.fc_owner;
367                 case F_GETLK:
368                         error = copyout(&dat.fc_flock, (caddr_t)uap->arg,
369                             sizeof(struct flock));
370                         break;
371                 }
372         }
373
374         return (error);
375 }
376
377 /*
378  * Common code for dup, dup2, and fcntl(F_DUPFD).
379  *
380  * The type flag can be either DUP_FIXED or DUP_VARIABLE.  DUP_FIXED tells
381  * kern_dup() to destructively dup over an existing file descriptor if new
382  * is already open.  DUP_VARIABLE tells kern_dup() to find the lowest
383  * unused file descriptor that is greater than or equal to new.
384  */
385 int
386 kern_dup(enum dup_type type, int old, int new, int *res)
387 {
388         struct thread *td = curthread;
389         struct proc *p = td->td_proc;
390         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
391         struct file *fp;
392         struct file *delfp;
393         int holdleaders;
394         boolean_t fdalloced = FALSE;
395         int error, newfd;
396
397         /*
398          * Verify that we have a valid descriptor to dup from and
399          * possibly to dup to.
400          */
401         if (old < 0 || new < 0 || new > p->p_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur ||
402             new >= maxfilesperproc)
403                 return (EBADF);
404         if (old >= fdp->fd_nfiles || fdp->fd_ofiles[old] == NULL)
405                 return (EBADF);
406         if (type == DUP_FIXED && old == new) {
407                 *res = new;
408                 return (0);
409         }
410         fp = fdp->fd_ofiles[old];
411         fhold(fp);
412
413         /*
414          * Expand the table for the new descriptor if needed.  This may
415          * block and drop and reacquire the fidedesc lock.
416          */
417         if (type == DUP_VARIABLE || new >= fdp->fd_nfiles) {
418                 error = fdalloc(p, new, &newfd);
419                 if (error) {
420                         fdrop(fp, td);
421                         return (error);
422                 }
423                 fdalloced = TRUE;
424         }
425         if (type == DUP_VARIABLE)
426                 new = newfd;
427
428         /*
429          * If the old file changed out from under us then treat it as a
430          * bad file descriptor.  Userland should do its own locking to
431          * avoid this case.
432          */
433         if (fdp->fd_ofiles[old] != fp) {
434                 if (fdp->fd_ofiles[new] == NULL) {
435                         if (fdalloced)
436                                 fdreserve(fdp, newfd, -1);
437                         if (new < fdp->fd_freefile)
438                                 fdp->fd_freefile = new;
439                         while (fdp->fd_lastfile > 0 &&
440                             fdp->fd_ofiles[fdp->fd_lastfile] == NULL)
441                                 fdp->fd_lastfile--;
442                 }
443                 fdrop(fp, td);
444                 return (EBADF);
445         }
446         KASSERT(old != new, ("new fd is same as old"));
447
448         /*
449          * Save info on the descriptor being overwritten.  We have
450          * to do the unmap now, but we cannot close it without
451          * introducing an ownership race for the slot.
452          */
453         delfp = fdp->fd_ofiles[new];
454         if (delfp != NULL && p->p_fdtol != NULL) {
455                 /*
456                  * Ask fdfree() to sleep to ensure that all relevant
457                  * process leaders can be traversed in closef().
458                  */
459                 fdp->fd_holdleaderscount++;
460                 holdleaders = 1;
461         } else
462                 holdleaders = 0;
463         KASSERT(delfp == NULL || type == DUP_FIXED,
464             ("dup() picked an open file"));
465 #if 0
466         if (delfp && (fdp->fd_ofileflags[new] & UF_MAPPED))
467                 (void) munmapfd(p, new);
468 #endif
469
470         /*
471          * Duplicate the source descriptor, update lastfile
472          */
473         if (new > fdp->fd_lastfile)
474                 fdp->fd_lastfile = new;
475         if (!fdalloced && fdp->fd_ofiles[new] == NULL)
476                 fdreserve(fdp, new, 1);
477         fdp->fd_ofiles[new] = fp;
478         fdp->fd_ofileflags[new] = fdp->fd_ofileflags[old] &~ UF_EXCLOSE;
479         *res = new;
480
481         /*
482          * If we dup'd over a valid file, we now own the reference to it
483          * and must dispose of it using closef() semantics (as if a
484          * close() were performed on it).
485          */
486         if (delfp) {
487                 (void) closef(delfp, td);
488                 if (holdleaders) {
489                         fdp->fd_holdleaderscount--;
490                         if (fdp->fd_holdleaderscount == 0 &&
491                             fdp->fd_holdleaderswakeup != 0) {
492                                 fdp->fd_holdleaderswakeup = 0;
493                                 wakeup(&fdp->fd_holdleaderscount);
494                         }
495                 }
496         }
497         return (0);
498 }
499
500 /*
501  * If sigio is on the list associated with a process or process group,
502  * disable signalling from the device, remove sigio from the list and
503  * free sigio.
504  */
505 void
506 funsetown(struct sigio *sigio)
507 {
508         if (sigio == NULL)
509                 return;
510         crit_enter();
511         *(sigio->sio_myref) = NULL;
512         crit_exit();
513         if (sigio->sio_pgid < 0) {
514                 SLIST_REMOVE(&sigio->sio_pgrp->pg_sigiolst, sigio,
515                              sigio, sio_pgsigio);
516         } else /* if ((*sigiop)->sio_pgid > 0) */ {
517                 SLIST_REMOVE(&sigio->sio_proc->p_sigiolst, sigio,
518                              sigio, sio_pgsigio);
519         }
520         crfree(sigio->sio_ucred);
521         free(sigio, M_SIGIO);
522 }
523
524 /* Free a list of sigio structures. */
525 void
526 funsetownlst(struct sigiolst *sigiolst)
527 {
528         struct sigio *sigio;
529
530         while ((sigio = SLIST_FIRST(sigiolst)) != NULL)
531                 funsetown(sigio);
532 }
533
534 /*
535  * This is common code for FIOSETOWN ioctl called by fcntl(fd, F_SETOWN, arg).
536  *
537  * After permission checking, add a sigio structure to the sigio list for
538  * the process or process group.
539  */
540 int
541 fsetown(pid_t pgid, struct sigio **sigiop)
542 {
543         struct proc *proc;
544         struct pgrp *pgrp;
545         struct sigio *sigio;
546
547         if (pgid == 0) {
548                 funsetown(*sigiop);
549                 return (0);
550         }
551         if (pgid > 0) {
552                 proc = pfind(pgid);
553                 if (proc == NULL)
554                         return (ESRCH);
555
556                 /*
557                  * Policy - Don't allow a process to FSETOWN a process
558                  * in another session.
559                  *
560                  * Remove this test to allow maximum flexibility or
561                  * restrict FSETOWN to the current process or process
562                  * group for maximum safety.
563                  */
564                 if (proc->p_session != curproc->p_session)
565                         return (EPERM);
566
567                 pgrp = NULL;
568         } else /* if (pgid < 0) */ {
569                 pgrp = pgfind(-pgid);
570                 if (pgrp == NULL)
571                         return (ESRCH);
572
573                 /*
574                  * Policy - Don't allow a process to FSETOWN a process
575                  * in another session.
576                  *
577                  * Remove this test to allow maximum flexibility or
578                  * restrict FSETOWN to the current process or process
579                  * group for maximum safety.
580                  */
581                 if (pgrp->pg_session != curproc->p_session)
582                         return (EPERM);
583
584                 proc = NULL;
585         }
586         funsetown(*sigiop);
587         sigio = malloc(sizeof(struct sigio), M_SIGIO, M_WAITOK);
588         if (pgid > 0) {
589                 SLIST_INSERT_HEAD(&proc->p_sigiolst, sigio, sio_pgsigio);
590                 sigio->sio_proc = proc;
591         } else {
592                 SLIST_INSERT_HEAD(&pgrp->pg_sigiolst, sigio, sio_pgsigio);
593                 sigio->sio_pgrp = pgrp;
594         }
595         sigio->sio_pgid = pgid;
596         sigio->sio_ucred = crhold(curproc->p_ucred);
597         /* It would be convenient if p_ruid was in ucred. */
598         sigio->sio_ruid = curproc->p_ucred->cr_ruid;
599         sigio->sio_myref = sigiop;
600         crit_enter();
601         *sigiop = sigio;
602         crit_exit();
603         return (0);
604 }
605
606 /*
607  * This is common code for FIOGETOWN ioctl called by fcntl(fd, F_GETOWN, arg).
608  */
609 pid_t
610 fgetown(struct sigio *sigio)
611 {
612         return (sigio != NULL ? sigio->sio_pgid : 0);
613 }
614
615 /*
616  * Close many file descriptors.
617  */
618 /* ARGSUSED */
619
620 int
621 closefrom(struct closefrom_args *uap)
622 {
623         return(kern_closefrom(uap->fd));
624 }
625
626 int
627 kern_closefrom(int fd)
628 {
629         struct thread *td = curthread;
630         struct proc *p = td->td_proc;
631         struct filedesc *fdp;
632
633         KKASSERT(p);
634         fdp = p->p_fd;
635
636         if (fd < 0 || fd > fdp->fd_lastfile)
637                 return (0);
638
639         do {
640                 if (kern_close(fdp->fd_lastfile) == EINTR)
641                         return (EINTR);
642         } while (fdp->fd_lastfile > fd);
643
644         return (0);
645 }
646
647 /*
648  * Close a file descriptor.
649  */
650 /* ARGSUSED */
651
652 int
653 close(struct close_args *uap)
654 {
655         return(kern_close(uap->fd));
656 }
657
658 int
659 kern_close(int fd)
660 {
661         struct thread *td = curthread;
662         struct proc *p = td->td_proc;
663         struct filedesc *fdp;
664         struct file *fp;
665         int error;
666         int holdleaders;
667
668         KKASSERT(p);
669         fdp = p->p_fd;
670
671         if ((unsigned)fd >= fdp->fd_nfiles ||
672             (fp = fdp->fd_ofiles[fd]) == NULL)
673                 return (EBADF);
674 #if 0
675         if (fdp->fd_ofileflags[fd] & UF_MAPPED)
676                 (void) munmapfd(p, fd);
677 #endif
678         funsetfd(fdp, fd);
679         holdleaders = 0;
680         if (p->p_fdtol != NULL) {
681                 /*
682                  * Ask fdfree() to sleep to ensure that all relevant
683                  * process leaders can be traversed in closef().
684                  */
685                 fdp->fd_holdleaderscount++;
686                 holdleaders = 1;
687         }
688
689         /*
690          * we now hold the fp reference that used to be owned by the descriptor
691          * array.
692          */
693         while (fdp->fd_lastfile > 0 && fdp->fd_ofiles[fdp->fd_lastfile] == NULL)
694                 fdp->fd_lastfile--;
695         if (fd < fdp->fd_knlistsize)
696                 knote_fdclose(p, fd);
697         error = closef(fp, td);
698         if (holdleaders) {
699                 fdp->fd_holdleaderscount--;
700                 if (fdp->fd_holdleaderscount == 0 &&
701                     fdp->fd_holdleaderswakeup != 0) {
702                         fdp->fd_holdleaderswakeup = 0;
703                         wakeup(&fdp->fd_holdleaderscount);
704                 }
705         }
706         return (error);
707 }
708
709 int
710 kern_fstat(int fd, struct stat *ub)
711 {
712         struct thread *td = curthread;
713         struct proc *p = td->td_proc;
714         struct filedesc *fdp;
715         struct file *fp;
716         int error;
717
718         KKASSERT(p);
719
720         fdp = p->p_fd;
721         if ((unsigned)fd >= fdp->fd_nfiles ||
722             (fp = fdp->fd_ofiles[fd]) == NULL)
723                 return (EBADF);
724         fhold(fp);
725         error = fo_stat(fp, ub, td);
726         fdrop(fp, td);
727
728         return (error);
729 }
730
731 /*
732  * Return status information about a file descriptor.
733  */
734 int
735 fstat(struct fstat_args *uap)
736 {
737         struct stat st;
738         int error;
739
740         error = kern_fstat(uap->fd, &st);
741
742         if (error == 0)
743                 error = copyout(&st, uap->sb, sizeof(st));
744         return (error);
745 }
746
747 /*
748  * XXX: This is for source compatibility with NetBSD.  Probably doesn't
749  * belong here.
750  */
751 int
752 nfstat(struct nfstat_args *uap)
753 {
754         struct stat st;
755         struct nstat nst;
756         int error;
757
758         error = kern_fstat(uap->fd, &st);
759
760         if (error == 0) {
761                 cvtnstat(&st, &nst);
762                 error = copyout(&nst, uap->sb, sizeof (nst));
763         }
764         return (error);
765 }
766
767 /*
768  * Return pathconf information about a file descriptor.
769  */
770 /* ARGSUSED */
771 int
772 fpathconf(struct fpathconf_args *uap)
773 {
774         struct thread *td = curthread;
775         struct proc *p = td->td_proc;
776         struct filedesc *fdp;
777         struct file *fp;
778         struct vnode *vp;
779         int error = 0;
780
781         KKASSERT(p);
782         fdp = p->p_fd;
783         if ((unsigned)uap->fd >= fdp->fd_nfiles ||
784             (fp = fdp->fd_ofiles[uap->fd]) == NULL)
785                 return (EBADF);
786
787         fhold(fp);
788
789         switch (fp->f_type) {
790         case DTYPE_PIPE:
791         case DTYPE_SOCKET:
792                 if (uap->name != _PC_PIPE_BUF) {
793                         error = EINVAL;
794                 } else {
795                         uap->sysmsg_result = PIPE_BUF;
796                         error = 0;
797                 }
798                 break;
799         case DTYPE_FIFO:
800         case DTYPE_VNODE:
801                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
802                 error = VOP_PATHCONF(vp, uap->name, uap->sysmsg_fds);
803                 break;
804         default:
805                 error = EOPNOTSUPP;
806                 break;
807         }
808         fdrop(fp, td);
809         return(error);
810 }
811
812 static int fdexpand;
813 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, fdexpand, CTLFLAG_RD, &fdexpand, 0, "");
814
815 static void
816 fdgrow(struct filedesc *fdp, int want)
817 {
818         struct file **newofile;
819         char *newofileflags;
820         int *newoallocated;
821         int nf, extra;
822
823         nf = fdp->fd_nfiles;
824         do {
825                 /* nf has to be of the form 2^n - 1 */
826                 nf = 2 * nf + 1;
827         } while (nf <= want);
828
829         newofile = malloc(nf * OFILESIZE + 1, M_FILEDESC, M_WAITOK);
830
831         /*
832          * deal with file-table extend race that might have occured
833          * when malloc was blocked.
834          */
835         if (fdp->fd_nfiles >= nf) {
836                 free(newofile, M_FILEDESC);
837                 return;
838         }
839         newofileflags = (char *) &newofile[nf];
840         newoallocated = (int *) &newofileflags[nf+1];
841         /*
842          * Copy the existing ofile and ofileflags arrays
843          * and zero the new portion of each array.
844          */
845         extra = nf - fdp->fd_nfiles;
846         bcopy(fdp->fd_ofiles, newofile, fdp->fd_nfiles * sizeof(struct file *));
847         bzero(&newofile[fdp->fd_nfiles], extra * sizeof(struct file *));
848         bcopy(fdp->fd_ofileflags, newofileflags, fdp->fd_nfiles * sizeof(char));
849         bzero(&newofileflags[fdp->fd_nfiles], extra * sizeof(char));
850         bcopy(fdp->fd_oallocated, newoallocated, fdp->fd_nfiles * sizeof(int));
851         bzero(&newoallocated[fdp->fd_nfiles], extra * sizeof(int));
852         if (fdp->fd_nfiles > NDFILE)
853                 free(fdp->fd_ofiles, M_FILEDESC);
854         fdp->fd_ofiles = newofile;
855         fdp->fd_ofileflags = newofileflags;
856         fdp->fd_oallocated = newoallocated;
857         fdp->fd_nfiles = nf;
858         fdexpand++;
859 }
860
861 /*
862  * Number of nodes in right subtree, including the root.
863  */
864 static __inline int
865 right_subtree_size(int n)
866 {
867         return (n ^ (n | (n + 1)));
868 }
869
870 /*
871  * Bigger ancestor.
872  */
873 static __inline int
874 right_ancestor(int n)
875 {
876         return (n | (n + 1));
877 }
878
879 /*
880  * Smaller ancestor.
881  */
882 static __inline int
883 left_ancestor(int n)
884 {
885         return ((n & (n + 1)) - 1);
886 }
887
888 void
889 fdreserve(struct filedesc *fdp, int fd, int incr)
890 {
891         while (fd >= 0) {
892                 fdp->fd_oallocated[fd] += incr;
893                 KKASSERT(fdp->fd_oallocated[fd] >= 0);
894                 fd = left_ancestor(fd);
895         }
896 }
897
898 /*
899  * Allocate a file descriptor for the process.
900  */
901 int
902 fdalloc(struct proc *p, int want, int *result)
903 {
904         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
905         int fd, rsize, rsum, node, lim;
906
907         lim = min((int)p->p_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur, maxfilesperproc);
908         if (want >= lim)
909                 return (EMFILE);
910         if (want >= fdp->fd_nfiles)
911                 fdgrow(fdp, want);
912
913         /*
914          * Search for a free descriptor starting at the higher
915          * of want or fd_freefile.  If that fails, consider
916          * expanding the ofile array.
917          */
918 retry:
919         /* move up the tree looking for a subtree with a free node */
920         for (fd = max(want, fdp->fd_freefile); fd < min(fdp->fd_nfiles, lim);
921              fd = right_ancestor(fd)) {
922                 if (fdp->fd_oallocated[fd] == 0)
923                         goto found;
924
925                 rsize = right_subtree_size(fd);
926                 if (fdp->fd_oallocated[fd] == rsize)
927                         continue;       /* right subtree full */
928
929                 /*
930                  * Free fd is in the right subtree of the tree rooted at fd.
931                  * Call that subtree R.  Look for the smallest (leftmost)
932                  * subtree of R with an unallocated fd: continue moving
933                  * down the left branch until encountering a full left
934                  * subtree, then move to the right.
935                  */
936                 for (rsum = 0, rsize /= 2; rsize > 0; rsize /= 2) {
937                         node = fd + rsize;
938                         rsum += fdp->fd_oallocated[node];
939                         if (fdp->fd_oallocated[fd] == rsum + rsize) {
940                                 fd = node;      /* move to the right */
941                                 if (fdp->fd_oallocated[node] == 0)
942                                         goto found;
943                                 rsum = 0;
944                         }
945                 }
946                 goto found;
947         }
948
949         /*
950          * No space in current array.  Expand?
951          */
952         if (fdp->fd_nfiles >= lim)
953                 return (EMFILE);
954         fdgrow(fdp, want);
955         goto retry;
956
957 found:
958         KKASSERT(fd < fdp->fd_nfiles);
959         fdp->fd_ofileflags[fd] = 0;
960         if (fd > fdp->fd_lastfile)
961                 fdp->fd_lastfile = fd;
962         if (want <= fdp->fd_freefile)
963                 fdp->fd_freefile = fd;
964         *result = fd;
965         KKASSERT(fdp->fd_ofiles[fd] == NULL);
966         fdreserve(fdp, fd, 1);
967         return (0);
968 }
969
970 /*
971  * Check to see whether n user file descriptors
972  * are available to the process p.
973  */
974 int
975 fdavail(struct proc *p, int n)
976 {
977         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
978         struct file **fpp;
979         int i, lim, last;
980
981         lim = min((int)p->p_rlimit[RLIMIT_NOFILE].rlim_cur, maxfilesperproc);
982         if ((i = lim - fdp->fd_nfiles) > 0 && (n -= i) <= 0)
983                 return (1);
984
985         last = min(fdp->fd_nfiles, lim);
986         fpp = &fdp->fd_ofiles[fdp->fd_freefile];
987         for (i = last - fdp->fd_freefile; --i >= 0; fpp++) {
988                 if (*fpp == NULL && --n <= 0)
989                         return (1);
990         }
991         return (0);
992 }
993
994 /*
995  * falloc:
996  *      Create a new open file structure and allocate a file decriptor
997  *      for the process that refers to it.  If p is NULL, no descriptor
998  *      is allocated and the file pointer is returned unassociated with
999  *      any process.  resultfd is only used if p is not NULL and may
1000  *      separately be NULL indicating that you don't need the returned fd.
1001  *
1002  *      A held file pointer is returned.  If a descriptor has been allocated
1003  *      an additional hold on the fp will be made due to the fd_ofiles[]
1004  *      reference.
1005  */
1006 int
1007 falloc(struct proc *p, struct file **resultfp, int *resultfd)
1008 {
1009         static struct timeval lastfail;
1010         static int curfail;
1011         struct file *fp;
1012         int error;
1013
1014         fp = NULL;
1015
1016         /*
1017          * Handle filetable full issues and root overfill.
1018          */
1019         if (nfiles >= maxfiles - maxfilesrootres &&
1020             ((p && p->p_ucred->cr_ruid != 0) || nfiles >= maxfiles)) {
1021                 if (ppsratecheck(&lastfail, &curfail, 1)) {
1022                         printf("kern.maxfiles limit exceeded by uid %d, please see tuning(7).\n",
1023                                 (p ? p->p_ucred->cr_ruid : -1));
1024                 }
1025                 error = ENFILE;
1026                 goto done;
1027         }
1028
1029         /*
1030          * Allocate a new file descriptor.
1031          */
1032         nfiles++;
1033         fp = malloc(sizeof(struct file), M_FILE, M_WAITOK | M_ZERO);
1034         fp->f_count = 1;
1035         fp->f_ops = &badfileops;
1036         fp->f_seqcount = 1;
1037         if (p)
1038                 fp->f_cred = crhold(p->p_ucred);
1039         else
1040                 fp->f_cred = crhold(proc0.p_ucred);
1041         LIST_INSERT_HEAD(&filehead, fp, f_list);
1042         if (resultfd) {
1043                 if ((error = fsetfd(p, fp, resultfd)) != 0) {
1044                         fdrop(fp, p->p_thread);
1045                         fp = NULL;
1046                 }
1047         } else {
1048                 error = 0;
1049         }
1050 done:
1051         *resultfp = fp;
1052         return (error);
1053 }
1054
1055 /*
1056  * Associate a file pointer with a file descriptor.  On success the fp
1057  * will have an additional ref representing the fd_ofiles[] association.
1058  */
1059 int
1060 fsetfd(struct proc *p, struct file *fp, int *resultfd)
1061 {
1062         int fd, error;
1063
1064         fd = -1;
1065         if ((error = fdalloc(p, 0, &fd)) == 0) {
1066                 fhold(fp);
1067                 p->p_fd->fd_ofiles[fd] = fp;
1068         }
1069         *resultfd = fd;
1070         return (0);
1071 }
1072
1073 void
1074 funsetfd(struct filedesc *fdp, int fd)
1075 {
1076         fdp->fd_ofiles[fd] = NULL;
1077         fdp->fd_ofileflags[fd] = 0;
1078         fdreserve(fdp, fd, -1);
1079         if (fd < fdp->fd_freefile)
1080                 fdp->fd_freefile = fd;
1081 }
1082
1083 void
1084 fsetcred(struct file *fp, struct ucred *cr)
1085 {
1086         crhold(cr);
1087         crfree(fp->f_cred);
1088         fp->f_cred = cr;
1089 }
1090
1091 /*
1092  * Free a file descriptor.
1093  */
1094 void
1095 ffree(struct file *fp)
1096 {
1097         KASSERT((fp->f_count == 0), ("ffree: fp_fcount not 0!"));
1098         LIST_REMOVE(fp, f_list);
1099         crfree(fp->f_cred);
1100         if (fp->f_ncp) {
1101             cache_drop(fp->f_ncp);
1102             fp->f_ncp = NULL;
1103         }
1104         nfiles--;
1105         free(fp, M_FILE);
1106 }
1107
1108 /*
1109  * Build a new filedesc structure.
1110  */
1111 struct filedesc *
1112 fdinit(struct proc *p)
1113 {
1114         struct filedesc0 *newfdp;
1115         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1116
1117         newfdp = malloc(sizeof(struct filedesc0), M_FILEDESC, M_WAITOK|M_ZERO);
1118         if (fdp->fd_cdir) {
1119                 newfdp->fd_fd.fd_cdir = fdp->fd_cdir;
1120                 vref(newfdp->fd_fd.fd_cdir);
1121                 newfdp->fd_fd.fd_ncdir = cache_hold(fdp->fd_ncdir);
1122         }
1123
1124         /*
1125          * rdir may not be set in e.g. proc0 or anything vm_fork'd off of
1126          * proc0, but should unconditionally exist in other processes.
1127          */
1128         if (fdp->fd_rdir) {
1129                 newfdp->fd_fd.fd_rdir = fdp->fd_rdir;
1130                 vref(newfdp->fd_fd.fd_rdir);
1131                 newfdp->fd_fd.fd_nrdir = cache_hold(fdp->fd_nrdir);
1132         }
1133         if (fdp->fd_jdir) {
1134                 newfdp->fd_fd.fd_jdir = fdp->fd_jdir;
1135                 vref(newfdp->fd_fd.fd_jdir);
1136                 newfdp->fd_fd.fd_njdir = cache_hold(fdp->fd_njdir);
1137         }
1138
1139         /* Create the file descriptor table. */
1140         newfdp->fd_fd.fd_refcnt = 1;
1141         newfdp->fd_fd.fd_cmask = cmask;
1142         newfdp->fd_fd.fd_ofiles = newfdp->fd_dfiles;
1143         newfdp->fd_fd.fd_ofileflags = newfdp->fd_dfileflags;
1144         newfdp->fd_fd.fd_oallocated = newfdp->fd_dallocated;
1145         newfdp->fd_fd.fd_nfiles = NDFILE;
1146         newfdp->fd_fd.fd_knlistsize = -1;
1147
1148         return (&newfdp->fd_fd);
1149 }
1150
1151 /*
1152  * Share a filedesc structure.
1153  */
1154 struct filedesc *
1155 fdshare(struct proc *p)
1156 {
1157         p->p_fd->fd_refcnt++;
1158         return (p->p_fd);
1159 }
1160
1161 /*
1162  * Copy a filedesc structure.
1163  */
1164 struct filedesc *
1165 fdcopy(struct proc *p)
1166 {
1167         struct filedesc *newfdp, *fdp = p->p_fd;
1168         struct file **fpp;
1169         int i;
1170
1171         /* Certain daemons might not have file descriptors. */
1172         if (fdp == NULL)
1173                 return (NULL);
1174
1175         newfdp = malloc(sizeof(struct filedesc0), M_FILEDESC, M_WAITOK);
1176         bcopy(fdp, newfdp, sizeof(struct filedesc));
1177         if (newfdp->fd_cdir) {
1178                 vref(newfdp->fd_cdir);
1179                 newfdp->fd_ncdir = cache_hold(newfdp->fd_ncdir);
1180         }
1181         /*
1182          * We must check for fd_rdir here, at least for now because
1183          * the init process is created before we have access to the
1184          * rootvode to take a reference to it.
1185          */
1186         if (newfdp->fd_rdir) {
1187                 vref(newfdp->fd_rdir);
1188                 newfdp->fd_nrdir = cache_hold(newfdp->fd_nrdir);
1189         }
1190         if (newfdp->fd_jdir) {
1191                 vref(newfdp->fd_jdir);
1192                 newfdp->fd_njdir = cache_hold(newfdp->fd_njdir);
1193         }
1194         newfdp->fd_refcnt = 1;
1195
1196         /*
1197          * If the number of open files fits in the internal arrays
1198          * of the open file structure, use them, otherwise allocate
1199          * additional memory for the number of descriptors currently
1200          * in use.
1201          */
1202         if (newfdp->fd_lastfile < NDFILE) {
1203                 struct filedesc0 *newfdp0 = (struct filedesc0 *)newfdp;
1204
1205                 newfdp->fd_ofiles = newfdp0->fd_dfiles;
1206                 newfdp->fd_ofileflags = newfdp0->fd_dfileflags;
1207                 newfdp->fd_oallocated = newfdp0->fd_dallocated;
1208                 i = NDFILE;
1209         } else {
1210                 /*
1211                  * Compute the smallest file table size
1212                  * for the file descriptors currently in use,
1213                  * allowing the table to shrink.
1214                  */
1215                 i = newfdp->fd_nfiles;
1216                 while ((i-1)/2 > newfdp->fd_lastfile && (i-1)/2 > NDFILE)
1217                         i = (i-1)/2;
1218                 newfdp->fd_ofiles = malloc(i * OFILESIZE + 1, M_FILEDESC,
1219                     M_WAITOK);
1220                 newfdp->fd_ofileflags = (char *) &newfdp->fd_ofiles[i];
1221                 newfdp->fd_oallocated = (int *) &newfdp->fd_ofileflags[i+1];
1222         }
1223         newfdp->fd_nfiles = i;
1224         bcopy(fdp->fd_ofiles, newfdp->fd_ofiles, i * sizeof(struct file **));
1225         bcopy(fdp->fd_ofileflags, newfdp->fd_ofileflags, i * sizeof(char));
1226         bcopy(fdp->fd_oallocated, newfdp->fd_oallocated, i * sizeof(int));
1227
1228         /*
1229          * kq descriptors cannot be copied.
1230          */
1231         if (newfdp->fd_knlistsize != -1) {
1232                 fpp = &newfdp->fd_ofiles[newfdp->fd_lastfile];
1233                 for (i = newfdp->fd_lastfile; i >= 0; i--, fpp--) {
1234                         if (*fpp != NULL && (*fpp)->f_type == DTYPE_KQUEUE)
1235                                 funsetfd(newfdp, i);    /* nulls out *fpp */
1236                         if (*fpp == NULL && i == newfdp->fd_lastfile && i > 0)
1237                                 newfdp->fd_lastfile--;
1238                 }
1239                 newfdp->fd_knlist = NULL;
1240                 newfdp->fd_knlistsize = -1;
1241                 newfdp->fd_knhash = NULL;
1242                 newfdp->fd_knhashmask = 0;
1243         }
1244
1245         fpp = newfdp->fd_ofiles;
1246         for (i = newfdp->fd_lastfile; i-- >= 0; fpp++) {
1247                 if (*fpp != NULL)
1248                         fhold(*fpp);
1249         }
1250         return (newfdp);
1251 }
1252
1253 /*
1254  * Release a filedesc structure.
1255  */
1256 void
1257 fdfree(struct proc *p)
1258 {
1259         struct thread *td = p->p_thread;
1260         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1261         struct file **fpp;
1262         int i;
1263         struct filedesc_to_leader *fdtol;
1264         struct file *fp;
1265         struct vnode *vp;
1266         struct flock lf;
1267
1268         /* Certain daemons might not have file descriptors. */
1269         if (fdp == NULL)
1270                 return;
1271
1272         /* Check for special need to clear POSIX style locks */
1273         fdtol = p->p_fdtol;
1274         if (fdtol != NULL) {
1275                 KASSERT(fdtol->fdl_refcount > 0,
1276                         ("filedesc_to_refcount botch: fdl_refcount=%d",
1277                          fdtol->fdl_refcount));
1278                 if (fdtol->fdl_refcount == 1 &&
1279                     (p->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) != 0) {
1280                         i = 0;
1281                         fpp = fdp->fd_ofiles;
1282                         for (i = 0, fpp = fdp->fd_ofiles;
1283                              i <= fdp->fd_lastfile;
1284                              i++, fpp++) {
1285                                 if (*fpp == NULL ||
1286                                     (*fpp)->f_type != DTYPE_VNODE)
1287                                         continue;
1288                                 fp = *fpp;
1289                                 fhold(fp);
1290                                 lf.l_whence = SEEK_SET;
1291                                 lf.l_start = 0;
1292                                 lf.l_len = 0;
1293                                 lf.l_type = F_UNLCK;
1294                                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
1295                                 (void) VOP_ADVLOCK(vp,
1296                                                    (caddr_t)p->p_leader,
1297                                                    F_UNLCK,
1298                                                    &lf,
1299                                                    F_POSIX);
1300                                 fdrop(fp, p->p_thread);
1301                                 fpp = fdp->fd_ofiles + i;
1302                         }
1303                 }
1304         retry:
1305                 if (fdtol->fdl_refcount == 1) {
1306                         if (fdp->fd_holdleaderscount > 0 &&
1307                             (p->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) != 0) {
1308                                 /*
1309                                  * close() or do_dup() has cleared a reference
1310                                  * in a shared file descriptor table.
1311                                  */
1312                                 fdp->fd_holdleaderswakeup = 1;
1313                                 tsleep(&fdp->fd_holdleaderscount,
1314                                        0, "fdlhold", 0);
1315                                 goto retry;
1316                         }
1317                         if (fdtol->fdl_holdcount > 0) {
1318                                 /* 
1319                                  * Ensure that fdtol->fdl_leader
1320                                  * remains valid in closef().
1321                                  */
1322                                 fdtol->fdl_wakeup = 1;
1323                                 tsleep(fdtol, 0, "fdlhold", 0);
1324                                 goto retry;
1325                         }
1326                 }
1327                 fdtol->fdl_refcount--;
1328                 if (fdtol->fdl_refcount == 0 &&
1329                     fdtol->fdl_holdcount == 0) {
1330                         fdtol->fdl_next->fdl_prev = fdtol->fdl_prev;
1331                         fdtol->fdl_prev->fdl_next = fdtol->fdl_next;
1332                 } else
1333                         fdtol = NULL;
1334                 p->p_fdtol = NULL;
1335                 if (fdtol != NULL)
1336                         free(fdtol, M_FILEDESC_TO_LEADER);
1337         }
1338         if (--fdp->fd_refcnt > 0)
1339                 return;
1340         /*
1341          * we are the last reference to the structure, we can
1342          * safely assume it will not change out from under us.
1343          */
1344         fpp = fdp->fd_ofiles;
1345         for (i = fdp->fd_lastfile; i-- >= 0; fpp++) {
1346                 if (*fpp)
1347                         (void) closef(*fpp, td);
1348         }
1349         if (fdp->fd_nfiles > NDFILE)
1350                 free(fdp->fd_ofiles, M_FILEDESC);
1351         if (fdp->fd_cdir) {
1352                 cache_drop(fdp->fd_ncdir);
1353                 vrele(fdp->fd_cdir);
1354         }
1355         if (fdp->fd_rdir) {
1356                 cache_drop(fdp->fd_nrdir);
1357                 vrele(fdp->fd_rdir);
1358         }
1359         if (fdp->fd_jdir) {
1360                 cache_drop(fdp->fd_njdir);
1361                 vrele(fdp->fd_jdir);
1362         }
1363         if (fdp->fd_knlist)
1364                 free(fdp->fd_knlist, M_KQUEUE);
1365         if (fdp->fd_knhash)
1366                 free(fdp->fd_knhash, M_KQUEUE);
1367         free(fdp, M_FILEDESC);
1368 }
1369
1370 /*
1371  * For setugid programs, we don't want to people to use that setugidness
1372  * to generate error messages which write to a file which otherwise would
1373  * otherwise be off-limits to the process.
1374  *
1375  * This is a gross hack to plug the hole.  A better solution would involve
1376  * a special vop or other form of generalized access control mechanism.  We
1377  * go ahead and just reject all procfs file systems accesses as dangerous.
1378  *
1379  * Since setugidsafety calls this only for fd 0, 1 and 2, this check is
1380  * sufficient.  We also don't for check setugidness since we know we are.
1381  */
1382 static int
1383 is_unsafe(struct file *fp)
1384 {
1385         if (fp->f_type == DTYPE_VNODE && 
1386             ((struct vnode *)(fp->f_data))->v_tag == VT_PROCFS)
1387                 return (1);
1388         return (0);
1389 }
1390
1391 /*
1392  * Make this setguid thing safe, if at all possible.
1393  */
1394 void
1395 setugidsafety(struct proc *p)
1396 {
1397         struct thread *td = p->p_thread;
1398         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1399         int i;
1400
1401         /* Certain daemons might not have file descriptors. */
1402         if (fdp == NULL)
1403                 return;
1404
1405         /*
1406          * note: fdp->fd_ofiles may be reallocated out from under us while
1407          * we are blocked in a close.  Be careful!
1408          */
1409         for (i = 0; i <= fdp->fd_lastfile; i++) {
1410                 if (i > 2)
1411                         break;
1412                 if (fdp->fd_ofiles[i] && is_unsafe(fdp->fd_ofiles[i])) {
1413                         struct file *fp;
1414
1415 #if 0
1416                         if ((fdp->fd_ofileflags[i] & UF_MAPPED) != 0)
1417                                 (void) munmapfd(p, i);
1418 #endif
1419                         if (i < fdp->fd_knlistsize)
1420                                 knote_fdclose(p, i);
1421                         /*
1422                          * NULL-out descriptor prior to close to avoid
1423                          * a race while close blocks.
1424                          */
1425                         fp = fdp->fd_ofiles[i];
1426                         funsetfd(fdp, i);
1427                         (void) closef(fp, td);
1428                 }
1429         }
1430         while (fdp->fd_lastfile > 0 && fdp->fd_ofiles[fdp->fd_lastfile] == NULL)
1431                 fdp->fd_lastfile--;
1432 }
1433
1434 /*
1435  * Close any files on exec?
1436  */
1437 void
1438 fdcloseexec(struct proc *p)
1439 {
1440         struct thread *td = p->p_thread;
1441         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1442         int i;
1443
1444         /* Certain daemons might not have file descriptors. */
1445         if (fdp == NULL)
1446                 return;
1447
1448         /*
1449          * We cannot cache fd_ofiles or fd_ofileflags since operations
1450          * may block and rip them out from under us.
1451          */
1452         for (i = 0; i <= fdp->fd_lastfile; i++) {
1453                 if (fdp->fd_ofiles[i] != NULL &&
1454                     (fdp->fd_ofileflags[i] & UF_EXCLOSE)) {
1455                         struct file *fp;
1456
1457 #if 0
1458                         if (fdp->fd_ofileflags[i] & UF_MAPPED)
1459                                 (void) munmapfd(p, i);
1460 #endif
1461                         if (i < fdp->fd_knlistsize)
1462                                 knote_fdclose(p, i);
1463                         /*
1464                          * NULL-out descriptor prior to close to avoid
1465                          * a race while close blocks.
1466                          */
1467                         fp = fdp->fd_ofiles[i];
1468                         funsetfd(fdp, i);
1469                         (void) closef(fp, td);
1470                 }
1471         }
1472         while (fdp->fd_lastfile > 0 && fdp->fd_ofiles[fdp->fd_lastfile] == NULL)
1473                 fdp->fd_lastfile--;
1474 }
1475
1476 /*
1477  * It is unsafe for set[ug]id processes to be started with file
1478  * descriptors 0..2 closed, as these descriptors are given implicit
1479  * significance in the Standard C library.  fdcheckstd() will create a
1480  * descriptor referencing /dev/null for each of stdin, stdout, and
1481  * stderr that is not already open.
1482  */
1483 int
1484 fdcheckstd(struct proc *p)
1485 {
1486         struct thread *td = p->p_thread;
1487         struct nlookupdata nd;
1488         struct filedesc *fdp;
1489         struct file *fp;
1490         register_t retval;
1491         int fd, i, error, flags, devnull;
1492
1493        fdp = p->p_fd;
1494        if (fdp == NULL)
1495                return (0);
1496        devnull = -1;
1497        error = 0;
1498        for (i = 0; i < 3; i++) {
1499                 if (fdp->fd_ofiles[i] != NULL)
1500                         continue;
1501                 if (devnull < 0) {
1502                         if ((error = falloc(p, &fp, NULL)) != 0)
1503                                 break;
1504
1505                         error = nlookup_init(&nd, "/dev/null", UIO_SYSSPACE,
1506                                                 NLC_FOLLOW|NLC_LOCKVP);
1507                         flags = FREAD | FWRITE;
1508                         if (error == 0)
1509                                 error = vn_open(&nd, fp, flags, 0);
1510                         if (error == 0)
1511                                 error = fsetfd(p, fp, &fd);
1512                         fdrop(fp, td);
1513                         nlookup_done(&nd);
1514                         if (error)
1515                                 break;
1516                         KKASSERT(i == fd);
1517                         devnull = fd;
1518                 } else {
1519                         error = kern_dup(DUP_FIXED, devnull, i, &retval);
1520                         if (error != 0)
1521                                 break;
1522                 }
1523        }
1524        return (error);
1525 }
1526
1527 /*
1528  * Internal form of close.
1529  * Decrement reference count on file structure.
1530  * Note: td and/or p may be NULL when closing a file
1531  * that was being passed in a message.
1532  */
1533 int
1534 closef(struct file *fp, struct thread *td)
1535 {
1536         struct vnode *vp;
1537         struct flock lf;
1538         struct filedesc_to_leader *fdtol;
1539         struct proc *p;
1540
1541         if (fp == NULL)
1542                 return (0);
1543         if (td == NULL) {
1544                 td = curthread;
1545                 p = NULL;               /* allow no proc association */
1546         } else {
1547                 p = td->td_proc;        /* can also be NULL */
1548         }
1549         /*
1550          * POSIX record locking dictates that any close releases ALL
1551          * locks owned by this process.  This is handled by setting
1552          * a flag in the unlock to free ONLY locks obeying POSIX
1553          * semantics, and not to free BSD-style file locks.
1554          * If the descriptor was in a message, POSIX-style locks
1555          * aren't passed with the descriptor.
1556          */
1557         if (p != NULL && 
1558             fp->f_type == DTYPE_VNODE) {
1559                 if ((p->p_leader->p_flag & P_ADVLOCK) != 0) {
1560                         lf.l_whence = SEEK_SET;
1561                         lf.l_start = 0;
1562                         lf.l_len = 0;
1563                         lf.l_type = F_UNLCK;
1564                         vp = (struct vnode *)fp->f_data;
1565                         (void) VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)p->p_leader, F_UNLCK,
1566                                            &lf, F_POSIX);
1567                 }
1568                 fdtol = p->p_fdtol;
1569                 if (fdtol != NULL) {
1570                         /*
1571                          * Handle special case where file descriptor table
1572                          * is shared between multiple process leaders.
1573                          */
1574                         for (fdtol = fdtol->fdl_next;
1575                              fdtol != p->p_fdtol;
1576                              fdtol = fdtol->fdl_next) {
1577                                 if ((fdtol->fdl_leader->p_flag &
1578                                      P_ADVLOCK) == 0)
1579                                         continue;
1580                                 fdtol->fdl_holdcount++;
1581                                 lf.l_whence = SEEK_SET;
1582                                 lf.l_start = 0;
1583                                 lf.l_len = 0;
1584                                 lf.l_type = F_UNLCK;
1585                                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
1586                                 (void) VOP_ADVLOCK(vp,
1587                                                    (caddr_t)p->p_leader,
1588                                                    F_UNLCK, &lf, F_POSIX);
1589                                 fdtol->fdl_holdcount--;
1590                                 if (fdtol->fdl_holdcount == 0 &&
1591                                     fdtol->fdl_wakeup != 0) {
1592                                         fdtol->fdl_wakeup = 0;
1593                                         wakeup(fdtol);
1594                                 }
1595                         }
1596                 }
1597         }
1598         return (fdrop(fp, td));
1599 }
1600
1601 int
1602 fdrop(struct file *fp, struct thread *td)
1603 {
1604         struct flock lf;
1605         struct vnode *vp;
1606         int error;
1607
1608         if (--fp->f_count > 0)
1609                 return (0);
1610         if (fp->f_count < 0)
1611                 panic("fdrop: count < 0");
1612         if ((fp->f_flag & FHASLOCK) && fp->f_type == DTYPE_VNODE) {
1613                 lf.l_whence = SEEK_SET;
1614                 lf.l_start = 0;
1615                 lf.l_len = 0;
1616                 lf.l_type = F_UNLCK;
1617                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
1618                 (void) VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_UNLCK, &lf, F_FLOCK);
1619         }
1620         if (fp->f_ops != &badfileops)
1621                 error = fo_close(fp, td);
1622         else
1623                 error = 0;
1624         ffree(fp);
1625         return (error);
1626 }
1627
1628 /*
1629  * Apply an advisory lock on a file descriptor.
1630  *
1631  * Just attempt to get a record lock of the requested type on
1632  * the entire file (l_whence = SEEK_SET, l_start = 0, l_len = 0).
1633  */
1634 /* ARGSUSED */
1635 int
1636 flock(struct flock_args *uap)
1637 {
1638         struct proc *p = curproc;
1639         struct filedesc *fdp = p->p_fd;
1640         struct file *fp;
1641         struct vnode *vp;
1642         struct flock lf;
1643
1644         if ((unsigned)uap->fd >= fdp->fd_nfiles ||
1645             (fp = fdp->fd_ofiles[uap->fd]) == NULL)
1646                 return (EBADF);
1647         if (fp->f_type != DTYPE_VNODE)
1648                 return (EOPNOTSUPP);
1649         vp = (struct vnode *)fp->f_data;
1650         lf.l_whence = SEEK_SET;
1651         lf.l_start = 0;
1652         lf.l_len = 0;
1653         if (uap->how & LOCK_UN) {
1654                 lf.l_type = F_UNLCK;
1655                 fp->f_flag &= ~FHASLOCK;
1656                 return (VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_UNLCK, &lf, F_FLOCK));
1657         }
1658         if (uap->how & LOCK_EX)
1659                 lf.l_type = F_WRLCK;
1660         else if (uap->how & LOCK_SH)
1661                 lf.l_type = F_RDLCK;
1662         else
1663                 return (EBADF);
1664         fp->f_flag |= FHASLOCK;
1665         if (uap->how & LOCK_NB)
1666                 return (VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_SETLK, &lf, F_FLOCK));
1667         return (VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_SETLK, &lf, F_FLOCK|F_WAIT));
1668 }
1669
1670 /*
1671  * File Descriptor pseudo-device driver (/dev/fd/).
1672  *
1673  * Opening minor device N dup()s the file (if any) connected to file
1674  * descriptor N belonging to the calling process.  Note that this driver
1675  * consists of only the ``open()'' routine, because all subsequent
1676  * references to this file will be direct to the other driver.
1677  */
1678 /* ARGSUSED */
1679 static int
1680 fdopen(dev_t dev, int mode, int type, struct thread *td)
1681 {
1682         KKASSERT(td->td_proc != NULL);
1683
1684         /*
1685          * XXX Kludge: set curproc->p_dupfd to contain the value of the
1686          * the file descriptor being sought for duplication. The error
1687          * return ensures that the vnode for this device will be released
1688          * by vn_open. Open will detect this special error and take the
1689          * actions in dupfdopen below. Other callers of vn_open or VOP_OPEN
1690          * will simply report the error.
1691          */
1692         td->td_proc->p_dupfd = minor(dev);
1693         return (ENODEV);
1694 }
1695
1696 /*
1697  * Duplicate the specified descriptor to a free descriptor.
1698  */
1699 int
1700 dupfdopen(struct filedesc *fdp, int indx, int dfd, int mode, int error)
1701 {
1702         struct file *wfp;
1703         struct file *fp;
1704
1705         /*
1706          * If the to-be-dup'd fd number is greater than the allowed number
1707          * of file descriptors, or the fd to be dup'd has already been
1708          * closed, then reject.
1709          */
1710         if ((u_int)dfd >= fdp->fd_nfiles ||
1711             (wfp = fdp->fd_ofiles[dfd]) == NULL) {
1712                 return (EBADF);
1713         }
1714
1715         /*
1716          * There are two cases of interest here.
1717          *
1718          * For ENODEV simply dup (dfd) to file descriptor
1719          * (indx) and return.
1720          *
1721          * For ENXIO steal away the file structure from (dfd) and
1722          * store it in (indx).  (dfd) is effectively closed by
1723          * this operation.
1724          *
1725          * Any other error code is just returned.
1726          */
1727         switch (error) {
1728         case ENODEV:
1729                 /*
1730                  * Check that the mode the file is being opened for is a
1731                  * subset of the mode of the existing descriptor.
1732                  */
1733                 if (((mode & (FREAD|FWRITE)) | wfp->f_flag) != wfp->f_flag)
1734                         return (EACCES);
1735                 fp = fdp->fd_ofiles[indx];
1736 #if 0
1737                 if (fp && fdp->fd_ofileflags[indx] & UF_MAPPED)
1738                         (void) munmapfd(p, indx);
1739 #endif
1740                 fdp->fd_ofiles[indx] = wfp;
1741                 fdp->fd_ofileflags[indx] = fdp->fd_ofileflags[dfd];
1742                 fhold(wfp);
1743                 if (indx > fdp->fd_lastfile)
1744                         fdp->fd_lastfile = indx;
1745                 /*
1746                  * we now own the reference to fp that the ofiles[] array
1747                  * used to own.  Release it.
1748                  */
1749                 if (fp)
1750                         fdrop(fp, curthread);
1751                 return (0);
1752
1753         case ENXIO:
1754                 /*
1755                  * Steal away the file pointer from dfd, and stuff it into indx.
1756                  */
1757                 fp = fdp->fd_ofiles[indx];
1758 #if 0
1759                 if (fp && fdp->fd_ofileflags[indx] & UF_MAPPED)
1760                         (void) munmapfd(p, indx);
1761 #endif
1762                 fdp->fd_ofiles[indx] = fdp->fd_ofiles[dfd];
1763                 fdp->fd_ofileflags[indx] = fdp->fd_ofileflags[dfd];
1764                 funsetfd(fdp, dfd);
1765
1766                 /*
1767                  * we now own the reference to fp that the ofiles[] array
1768                  * used to own.  Release it.
1769                  */
1770                 if (fp)
1771                         fdrop(fp, curthread);
1772                 /*
1773                  * Complete the clean up of the filedesc structure by
1774                  * recomputing the various hints.
1775                  */
1776                 if (indx > fdp->fd_lastfile) {
1777                         fdp->fd_lastfile = indx;
1778                 } else {
1779                         while (fdp->fd_lastfile > 0 &&
1780                            fdp->fd_ofiles[fdp->fd_lastfile] == NULL) {
1781                                 fdp->fd_lastfile--;
1782                         }
1783                 }
1784                 return (0);
1785
1786         default:
1787                 return (error);
1788         }
1789         /* NOTREACHED */
1790 }
1791
1792
1793 struct filedesc_to_leader *
1794 filedesc_to_leader_alloc(struct filedesc_to_leader *old,
1795                          struct proc *leader)
1796 {
1797         struct filedesc_to_leader *fdtol;
1798         
1799         fdtol = malloc(sizeof(struct filedesc_to_leader), 
1800                         M_FILEDESC_TO_LEADER, M_WAITOK);
1801         fdtol->fdl_refcount = 1;
1802         fdtol->fdl_holdcount = 0;
1803         fdtol->fdl_wakeup = 0;
1804         fdtol->fdl_leader = leader;
1805         if (old != NULL) {
1806                 fdtol->fdl_next = old->fdl_next;
1807                 fdtol->fdl_prev = old;
1808                 old->fdl_next = fdtol;
1809                 fdtol->fdl_next->fdl_prev = fdtol;
1810         } else {
1811                 fdtol->fdl_next = fdtol;
1812                 fdtol->fdl_prev = fdtol;
1813         }
1814         return fdtol;
1815 }
1816
1817 /*
1818  * Get file structures.
1819  */
1820 static int
1821 sysctl_kern_file(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1822 {
1823         struct kinfo_file kf;
1824         struct filedesc *fdp;
1825         struct file *fp;
1826         struct proc *p;
1827         int count;
1828         int error;
1829         int n;
1830
1831         /*
1832          * Note: because the number of file descriptors is calculated
1833          * in different ways for sizing vs returning the data,
1834          * there is information leakage from the first loop.  However,
1835          * it is of a similar order of magnitude to the leakage from
1836          * global system statistics such as kern.openfiles.
1837          *
1838          * When just doing a count, note that we cannot just count
1839          * the elements and add f_count via the filehead list because 
1840          * threaded processes share their descriptor table and f_count might
1841          * still be '1' in that case.
1842          */
1843         count = 0;
1844         error = 0;
1845         LIST_FOREACH(p, &allproc, p_list) {
1846                 if (p->p_stat == SIDL)
1847                         continue;
1848                 if (!PRISON_CHECK(req->td->td_proc->p_ucred, p->p_ucred) != 0)
1849                         continue;
1850                 if ((fdp = p->p_fd) == NULL)
1851                         continue;
1852                 for (n = 0; n < fdp->fd_nfiles; ++n) {
1853                         if ((fp = fdp->fd_ofiles[n]) == NULL)
1854                                 continue;
1855                         if (req->oldptr == NULL) {
1856                                 ++count;
1857                         } else {
1858                                 kcore_make_file(&kf, fp, p->p_pid,
1859                                                 p->p_ucred->cr_uid, n);
1860                                 error = SYSCTL_OUT(req, &kf, sizeof(kf));
1861                                 if (error)
1862                                         break;
1863                         }
1864                 }
1865                 if (error)
1866                         break;
1867         }
1868
1869         /*
1870          * When just calculating the size, overestimate a bit to try to
1871          * prevent system activity from causing the buffer-fill call 
1872          * to fail later on.
1873          */
1874         if (req->oldptr == NULL) {
1875                 count = (count + 16) + (count / 10);
1876                 error = SYSCTL_OUT(req, NULL, count * sizeof(kf));
1877         }
1878         return (error);
1879 }
1880
1881 SYSCTL_PROC(_kern, KERN_FILE, file, CTLTYPE_OPAQUE|CTLFLAG_RD,
1882     0, 0, sysctl_kern_file, "S,file", "Entire file table");
1883
1884 SYSCTL_INT(_kern, KERN_MAXFILESPERPROC, maxfilesperproc, CTLFLAG_RW, 
1885     &maxfilesperproc, 0, "Maximum files allowed open per process");
1886
1887 SYSCTL_INT(_kern, KERN_MAXFILES, maxfiles, CTLFLAG_RW, 
1888     &maxfiles, 0, "Maximum number of files");
1889
1890 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, maxfilesrootres, CTLFLAG_RW, 
1891     &maxfilesrootres, 0, "Descriptors reserved for root use");
1892
1893 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, openfiles, CTLFLAG_RD, 
1894         &nfiles, 0, "System-wide number of open files");
1895
1896 static void
1897 fildesc_drvinit(void *unused)
1898 {
1899         int fd;
1900
1901         cdevsw_add(&fildesc_cdevsw, 0, 0);
1902         for (fd = 0; fd < NUMFDESC; fd++) {
1903                 make_dev(&fildesc_cdevsw, fd,
1904                     UID_BIN, GID_BIN, 0666, "fd/%d", fd);
1905         }
1906         make_dev(&fildesc_cdevsw, 0, UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "stdin");
1907         make_dev(&fildesc_cdevsw, 1, UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "stdout");
1908         make_dev(&fildesc_cdevsw, 2, UID_ROOT, GID_WHEEL, 0666, "stderr");
1909 }
1910
1911 struct fileops badfileops = {
1912         NULL,   /* port */
1913         NULL,   /* clone */
1914         badfo_readwrite,
1915         badfo_readwrite,
1916         badfo_ioctl,
1917         badfo_poll,
1918         badfo_kqfilter,
1919         badfo_stat,
1920         badfo_close
1921 };
1922
1923 static int
1924 badfo_readwrite(
1925         struct file *fp,
1926         struct uio *uio,
1927         struct ucred *cred,
1928         int flags,
1929         struct thread *td
1930 ) {
1931         return (EBADF);
1932 }
1933
1934 static int
1935 badfo_ioctl(struct file *fp, u_long com, caddr_t data, struct thread *td)
1936 {
1937         return (EBADF);
1938 }
1939
1940 static int
1941 badfo_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *cred, struct thread *td)
1942 {
1943         return (0);
1944 }
1945
1946 static int
1947 badfo_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
1948 {
1949         return (0);
1950 }
1951
1952 static int
1953 badfo_stat(struct file *fp, struct stat *sb, struct thread *td)
1954 {
1955         return (EBADF);
1956 }
1957
1958 static int
1959 badfo_close(struct file *fp, struct thread *td)
1960 {
1961         return (EBADF);
1962 }
1963
1964 SYSINIT(fildescdev,SI_SUB_DRIVERS,SI_ORDER_MIDDLE+CDEV_MAJOR,
1965                                         fildesc_drvinit,NULL)