sys/kern/kern_exec.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1993, David Greenman
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  *
  26  * $FreeBSD: src/sys/kern/kern_exec.c,v 1.107.2.15 2002/07/30 15:40:46 nectar Exp $
  27  */
  28
  29 #include <sys/param.h>
  30 #include <sys/systm.h>
  31 #include <sys/sysmsg.h>
  32 #include <sys/kernel.h>
  33 #include <sys/mount.h>
  34 #include <sys/filedesc.h>
  35 #include <sys/fcntl.h>
  36 #include <sys/acct.h>
  37 #include <sys/exec.h>
  38 #include <sys/imgact.h>
  39 #include <sys/imgact_elf.h>
  40 #include <sys/kern_syscall.h>
  41 #include <sys/wait.h>
  42 #include <sys/malloc.h>
  43 #include <sys/proc.h>
  44 #include <sys/priv.h>
  45 #include <sys/ktrace.h>
  46 #include <sys/signalvar.h>
  47 #include <sys/pioctl.h>
  48 #include <sys/nlookup.h>
  49 #include <sys/sysent.h>
  50 #include <sys/shm.h>
  51 #include <sys/sysctl.h>
  52 #include <sys/vnode.h>
  53 #include <sys/vmmeter.h>
  54 #include <sys/libkern.h>
  55
  56 #include <cpu/lwbuf.h>
  57
  58 #include <vm/vm.h>
  59 #include <vm/vm_param.h>
  60 #include <sys/lock.h>
  61 #include <vm/pmap.h>
  62 #include <vm/vm_page.h>
  63 #include <vm/vm_map.h>
  64 #include <vm/vm_kern.h>
  65 #include <vm/vm_extern.h>
  66 #include <vm/vm_object.h>
  67 #include <vm/vnode_pager.h>
  68 #include <vm/vm_pager.h>
  69
  70 #include <sys/reg.h>
  71
  72 #include <sys/objcache.h>
  73 #include <sys/refcount.h>
  74 #include <sys/thread2.h>
  75 #include <vm/vm_page2.h>
  76
  77 MALLOC_DEFINE(M_PARGS, "proc-args", "Process arguments");
  78 MALLOC_DEFINE(M_EXECARGS, "exec-args", "Exec arguments");
  79
  80 static register_t *exec_copyout_strings (struct image_params *);
  81
  82 /* XXX This should be vm_size_t. */
  83 __read_mostly static u_long ps_strings = PS_STRINGS;
  84 SYSCTL_ULONG(_kern, KERN_PS_STRINGS, ps_strings, CTLFLAG_RD, &ps_strings, 0, "");
  85
  86 /* XXX This should be vm_size_t. */
  87 __read_mostly static u_long usrstack = USRSTACK;
  88 SYSCTL_ULONG(_kern, KERN_USRSTACK, usrstack, CTLFLAG_RD, &usrstack, 0, "");
  89
  90 __read_mostly u_long ps_arg_cache_limit = PAGE_SIZE / 16;
  91 SYSCTL_LONG(_kern, OID_AUTO, ps_arg_cache_limit, CTLFLAG_RW,
  92     &ps_arg_cache_limit, 0, "");
  93
  94 __read_mostly int ps_argsopen = 1;
  95 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, ps_argsopen, CTLFLAG_RW, &ps_argsopen, 0, "");
  96
  97 __read_mostly static int ktrace_suid = 0;
  98 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, ktrace_suid, CTLFLAG_RW, &ktrace_suid, 0, "");
  99
 100 void print_execve_args(struct image_args *args);
 101 __read_mostly int debug_execve_args = 0;
 102 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, debug_execve_args, CTLFLAG_RW, &debug_execve_args,
 103     0, "");
 104
 105 /*
 106  * Exec arguments object cache
 107  */
 108 __read_mostly static struct objcache *exec_objcache;
 109
 110 static
 111 void
 112 exec_objcache_init(void *arg __unused)
 113 {
 114         int cluster_limit;
 115         size_t limsize;
 116
 117         /*
 118          * Maximum number of concurrent execs.  This can be limiting on
 119          * systems with a lot of cpu cores but it also eats a significant
 120          * amount of memory.
 121          */
 122         cluster_limit = (ncpus < 16) ? 16 : ncpus;
 123         limsize = kmem_lim_size();
 124         if (limsize > 7 * 1024)
 125                 cluster_limit *= 2;
 126         if (limsize > 15 * 1024)
 127                 cluster_limit *= 2;
 128
 129         exec_objcache = objcache_create_mbacked(
 130                                         M_EXECARGS, PATH_MAX + ARG_MAX,
 131                                         cluster_limit, 8,
 132                                         NULL, NULL, NULL);
 133 }
 134 SYSINIT(exec_objcache, SI_BOOT2_MACHDEP, SI_ORDER_ANY, exec_objcache_init, 0);
 135
 136 /*
 137  * stackgap_random specifies if the stackgap should have a random size added
 138  * to it.  It must be a power of 2.  If non-zero, the stack gap will be
 139  * calculated as: ALIGN(karc4random() & (stackgap_random - 1)).
 140  */
 141 __read_mostly static int stackgap_random = 1024;
 142
 143 static int
 144 sysctl_kern_stackgap(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 145 {
 146         int error, new_val;
 147         new_val = stackgap_random;
 148         error = sysctl_handle_int(oidp, &new_val, 0, req);
 149         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
 150                 return (error);
 151         if (new_val > 0 && ((new_val > 16 * PAGE_SIZE) || !powerof2(new_val)))
 152                 return (EINVAL);
 153         stackgap_random = new_val;
 154
 155         return(0);
 156 }
 157
 158 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, stackgap_random, CTLFLAG_RW|CTLTYPE_INT,
 159         0, 0, sysctl_kern_stackgap, "I",
 160         "Max random stack gap (power of 2), static gap if negative");
 161
 162 void
 163 print_execve_args(struct image_args *args)
 164 {
 165         char *cp;
 166         int ndx;
 167
 168         cp = args->begin_argv;
 169         for (ndx = 0; ndx < args->argc; ndx++) {
 170                 kprintf("\targv[%d]: %s\n", ndx, cp);
 171                 while (*cp++ != '\0');
 172         }
 173         for (ndx = 0; ndx < args->envc; ndx++) {
 174                 kprintf("\tenvv[%d]: %s\n", ndx, cp);
 175                 while (*cp++ != '\0');
 176         }
 177 }
 178
 179 /*
 180  * Each of the items is a pointer to a `const struct execsw', hence the
 181  * double pointer here.
 182  */
 183 __read_mostly static const struct execsw **execsw;
 184
 185 /*
 186  * Replace current vmspace with a new binary.
 187  * Returns 0 on success, > 0 on recoverable error (use as errno).
 188  * Returns -1 on lethal error which demands killing of the current
 189  * process!
 190  */
 191 int
 192 kern_execve(struct nlookupdata *nd, struct image_args *args)
 193 {
 194         struct thread *td = curthread;
 195         struct lwp *lp = td->td_lwp;
 196         struct proc *p = td->td_proc;
 197         struct vnode *ovp;
 198         register_t *stack_base;
 199         struct pargs *pa;
 200         struct sigacts *ops;
 201         struct sigacts *nps;
 202         int error, len, i;
 203         struct image_params image_params, *imgp;
 204         struct vattr_lite lva;
 205         int (*img_first) (struct image_params *);
 206
 207         if (debug_execve_args) {
 208                 kprintf("%s()\n", __func__);
 209                 print_execve_args(args);
 210         }
 211
 212         KKASSERT(p);
 213         lwkt_gettoken(&p->p_token);
 214         imgp = &image_params;
 215
 216         /*
 217          * NOTE: P_INEXEC is handled by exec_new_vmspace() now.  We make
 218          * no modifications to the process at all until we get there.
 219          *
 220          * Note that multiple threads may be trying to exec at the same
 221          * time.  exec_new_vmspace() handles that too.
 222          */
 223
 224         /*
 225          * Initialize part of the common data
 226          */
 227         imgp->proc = p;
 228         imgp->args = args;
 229         imgp->lvap = &lva;
 230         imgp->entry_addr = 0;
 231         imgp->resident = 0;
 232         imgp->vmspace_destroyed = 0;
 233         imgp->interpreted = 0;
 234         imgp->interpreter_name[0] = 0;
 235         imgp->auxargs = NULL;
 236         imgp->vp = NULL;
 237         imgp->firstpage = NULL;
 238         imgp->ps_strings = 0;
 239         imgp->execpath = imgp->freepath = NULL;
 240         imgp->execpathp = 0;
 241         imgp->image_header = NULL;
 242
 243 interpret:
 244
 245         /*
 246          * Translate the file name to a vnode.  Unlock the cache entry to
 247          * improve parallelism for programs exec'd in parallel.
 248          */
 249         nd->nl_flags |= NLC_SHAREDLOCK;
 250         if ((error = nlookup(nd)) != 0)
 251                 goto exec_fail;
 252         error = cache_vget(&nd->nl_nch, nd->nl_cred, LK_SHARED, &imgp->vp);
 253         KKASSERT(nd->nl_flags & NLC_NCPISLOCKED);
 254         nd->nl_flags &= ~NLC_NCPISLOCKED;
 255         cache_unlock(&nd->nl_nch);
 256         if (error)
 257                 goto exec_fail;
 258
 259         /*
 260          * Check file permissions (also 'opens' file).
 261          * Include also the top level mount in the check.
 262          */
 263         error = exec_check_permissions(imgp, nd->nl_nch.mount);
 264         if (error) {
 265                 vn_unlock(imgp->vp);
 266                 goto exec_fail_dealloc;
 267         }
 268
 269         error = exec_map_first_page(imgp);
 270         vn_unlock(imgp->vp);
 271         if (error)
 272                 goto exec_fail_dealloc;
 273
 274         imgp->proc->p_osrel = 0;
 275
 276         if (debug_execve_args && imgp->interpreted) {
 277                 kprintf("    target is interpreted -- recursive pass\n");
 278                 kprintf("    interpreter: %s\n", imgp->interpreter_name);
 279                 print_execve_args(args);
 280         }
 281
 282         /*
 283          *      If the current process has a special image activator it
 284          *      wants to try first, call it.   For example, emulating shell
 285          *      scripts differently.
 286          */
 287         error = -1;
 288         if ((img_first = imgp->proc->p_sysent->sv_imgact_try) != NULL)
 289                 error = img_first(imgp);
 290
 291         /*
 292          *      If the vnode has a registered vmspace, exec the vmspace
 293          */
 294         if (error == -1 && imgp->vp->v_resident) {
 295                 error = exec_resident_imgact(imgp);
 296         }
 297
 298         /*
 299          *      Loop through the list of image activators, calling each one.
 300          *      An activator returns -1 if there is no match, 0 on success,
 301          *      and an error otherwise.
 302          */
 303         for (i = 0; error == -1 && execsw[i]; ++i) {
 304                 if (execsw[i]->ex_imgact == NULL ||
 305                     execsw[i]->ex_imgact == img_first) {
 306                         continue;
 307                 }
 308                 error = (*execsw[i]->ex_imgact)(imgp);
 309         }
 310
 311         if (error) {
 312                 if (error == -1)
 313                         error = ENOEXEC;
 314                 goto exec_fail_dealloc;
 315         }
 316
 317         /*
 318          * Special interpreter operation, cleanup and loop up to try to
 319          * activate the interpreter.
 320          */
 321         if (imgp->interpreted) {
 322                 exec_unmap_first_page(imgp);
 323                 nlookup_done(nd);
 324                 vrele(imgp->vp);
 325                 imgp->vp = NULL;
 326                 error = nlookup_init(nd, imgp->interpreter_name, UIO_SYSSPACE,
 327                                         NLC_FOLLOW);
 328                 if (error)
 329                         goto exec_fail;
 330                 goto interpret;
 331         }
 332
 333         /*
 334          * Do the best to calculate the full path to the image file
 335          */
 336         if (imgp->auxargs != NULL &&
 337            ((args->fname != NULL && args->fname[0] == '/') ||
 338             vn_fullpath(imgp->proc,
 339                         imgp->vp,
 340                         &imgp->execpath,
 341                         &imgp->freepath,
 342                         0) != 0))
 343                 imgp->execpath = args->fname;
 344
 345         /*
 346          * Copy out strings (args and env) and initialize stack base
 347          */
 348         stack_base = exec_copyout_strings(imgp);
 349         p->p_vmspace->vm_minsaddr = (char *)stack_base;
 350
 351         /*
 352          * If custom stack fixup routine present for this process
 353          * let it do the stack setup.  If we are running a resident
 354          * image there is no auxinfo or other image activator context
 355          * so don't try to add fixups to the stack.
 356          *
 357          * Else stuff argument count as first item on stack
 358          */
 359         if (p->p_sysent->sv_fixup && imgp->resident == 0)
 360                 (*p->p_sysent->sv_fixup)(&stack_base, imgp);
 361         else
 362                 suword64(--stack_base, imgp->args->argc);
 363
 364         /*
 365          * For security and other reasons, the file descriptor table cannot
 366          * be shared after an exec.
 367          */
 368         if (p->p_fd->fd_refcnt > 1) {
 369                 struct filedesc *tmp;
 370
 371                 error = fdcopy(p, &tmp);
 372                 if (error != 0)
 373                         goto exec_fail;
 374                 fdfree(p, tmp);
 375         }
 376
 377         /*
 378          * For security and other reasons, signal handlers cannot
 379          * be shared after an exec. The new proces gets a copy of the old
 380          * handlers. In execsigs(), the new process will have its signals
 381          * reset.
 382          */
 383         ops = p->p_sigacts;
 384         if (ops->ps_refcnt > 1) {
 385                 nps = kmalloc(sizeof(*nps), M_SUBPROC, M_WAITOK);
 386                 bcopy(ops, nps, sizeof(*nps));
 387                 refcount_init(&nps->ps_refcnt, 1);
 388                 p->p_sigacts = nps;
 389                 if (refcount_release(&ops->ps_refcnt)) {
 390                         kfree(ops, M_SUBPROC);
 391                         ops = NULL;
 392                 }
 393         }
 394
 395         /*
 396          * Clean up shared pages, the new program will allocate fresh
 397          * copies as needed.  This is also for security purposes and
 398          * to ensure (for example) that things like sys_lpmap->blockallsigs
 399          * state is properly reset on exec.
 400          */
 401         lwp_userunmap(lp);
 402         proc_userunmap(p);
 403
 404         /*
 405          * For security and other reasons virtual kernels cannot be
 406          * inherited by an exec.  This also allows a virtual kernel
 407          * to fork/exec unrelated applications.
 408          */
 409         if (p->p_vkernel)
 410                 vkernel_exit(p);
 411
 412         /* Stop profiling */
 413         stopprofclock(p);
 414
 415         /* close files on exec */
 416         fdcloseexec(p);
 417
 418         /* reset caught signals */
 419         execsigs(p);
 420
 421         /* name this process - nameiexec(p, ndp) */
 422         len = min(nd->nl_nch.ncp->nc_nlen, MAXCOMLEN);
 423         bcopy(nd->nl_nch.ncp->nc_name, p->p_comm, len);
 424         p->p_comm[len] = 0;
 425         bcopy(p->p_comm, lp->lwp_thread->td_comm, MAXCOMLEN+1);
 426
 427         /*
 428          * mark as execed, wakeup the process that vforked (if any) and tell
 429          * it that it now has its own resources back
 430          *
 431          * We are using the P_PPWAIT as an interlock so an atomic op is
 432          * necessary to synchronize with the parent's cpu.
 433          */
 434         p->p_flags |= P_EXEC;
 435         if (p->p_pptr && (p->p_flags & P_PPWAIT)) {
 436                 if (p->p_pptr->p_upmap)
 437                         atomic_add_int(&p->p_pptr->p_upmap->invfork, -1);
 438                 atomic_clear_int(&p->p_flags, P_PPWAIT);
 439                 wakeup(p->p_pptr);
 440         }
 441
 442         /*
 443          * Implement image setuid/setgid.
 444          *
 445          * Don't honor setuid/setgid if the filesystem prohibits it or if
 446          * the process is being traced.
 447          */
 448         if ((((lva.va_mode & VSUID) && p->p_ucred->cr_uid != lva.va_uid) ||
 449              ((lva.va_mode & VSGID) && p->p_ucred->cr_gid != lva.va_gid)) &&
 450             (imgp->vp->v_mount->mnt_flag & MNT_NOSUID) == 0 &&
 451             (p->p_flags & P_TRACED) == 0) {
 452                 /*
 453                  * Turn off syscall tracing for set-id programs, except for
 454                  * root.  Record any set-id flags first to make sure that
 455                  * we do not regain any tracing during a possible block.
 456                  */
 457                 setsugid();
 458                 if (p->p_tracenode && ktrace_suid == 0 &&
 459                     priv_check(td, PRIV_ROOT) != 0) {
 460                         ktrdestroy(&p->p_tracenode);
 461                         p->p_traceflag = 0;
 462                 }
 463                 /* Close any file descriptors 0..2 that reference procfs */
 464                 setugidsafety(p);
 465                 /* Make sure file descriptors 0..2 are in use. */
 466                 error = fdcheckstd(lp);
 467                 if (error != 0)
 468                         goto exec_fail_dealloc;
 469                 /*
 470                  * Set the new credentials.
 471                  */
 472                 cratom_proc(p);
 473                 if (lva.va_mode & VSUID)
 474                         change_euid(lva.va_uid);
 475                 if (lva.va_mode & VSGID)
 476                         p->p_ucred->cr_gid = lva.va_gid;
 477
 478                 /*
 479                  * Clear local varsym variables
 480                  */
 481                 varsymset_clean(&p->p_varsymset);
 482         } else {
 483                 if (p->p_ucred->cr_uid == p->p_ucred->cr_ruid &&
 484                     p->p_ucred->cr_gid == p->p_ucred->cr_rgid)
 485                         p->p_flags &= ~P_SUGID;
 486         }
 487
 488         /*
 489          * Implement correct POSIX saved-id behavior.
 490          */
 491         if (p->p_ucred->cr_svuid != p->p_ucred->cr_uid ||
 492             p->p_ucred->cr_svgid != p->p_ucred->cr_gid) {
 493                 cratom_proc(p);
 494                 p->p_ucred->cr_svuid = p->p_ucred->cr_uid;
 495                 p->p_ucred->cr_svgid = p->p_ucred->cr_gid;
 496         }
 497
 498         /*
 499          * Store the vp for use in procfs.  Be sure to keep p_textvp
 500          * consistent if we block during the switch-over.
 501          */
 502         ovp = p->p_textvp;
 503         vref(imgp->vp);                 /* ref new vp */
 504         p->p_textvp = imgp->vp;
 505         if (ovp)                        /* release old vp */
 506                 vrele(ovp);
 507
 508         /* Release old namecache handle to text file */
 509         if (p->p_textnch.ncp)
 510                 cache_drop(&p->p_textnch);
 511
 512         if (nd->nl_nch.mount)
 513                 cache_copy(&nd->nl_nch, &p->p_textnch);
 514
 515         /*
 516          * Notify others that we exec'd, and clear the P_INEXEC flag
 517          * as we're now a bona fide freshly-execed process.
 518          */
 519         KNOTE(&p->p_klist, NOTE_EXEC);
 520         p->p_flags &= ~P_INEXEC;
 521         if (p->p_stops)
 522                 wakeup(&p->p_stype);
 523
 524         /*
 525          * If tracing the process, trap to debugger so breakpoints
 526          *      can be set before the program executes.
 527          */
 528         STOPEVENT(p, S_EXEC, 0);
 529
 530         if (p->p_flags & P_TRACED)
 531                 ksignal(p, SIGTRAP);
 532
 533         /* clear "fork but no exec" flag, as we _are_ execing */
 534         p->p_acflag &= ~AFORK;
 535
 536         /* Set values passed into the program in registers. */
 537         exec_setregs(imgp->entry_addr, (u_long)(uintptr_t)stack_base,
 538                      imgp->ps_strings);
 539
 540         /* Set the access time on the vnode */
 541         vn_mark_atime(imgp->vp, td);
 542
 543         /*
 544          * Free any previous argument cache
 545          */
 546         pa = p->p_args;
 547         p->p_args = NULL;
 548         if (pa && refcount_release(&pa->ar_ref)) {
 549                 kfree(pa, M_PARGS);
 550                 pa = NULL;
 551         }
 552
 553         /*
 554          * Cache arguments if they fit inside our allowance
 555          */
 556         i = imgp->args->begin_envv - imgp->args->begin_argv;
 557         if (sizeof(struct pargs) + i <= ps_arg_cache_limit) {
 558                 pa = kmalloc(sizeof(struct pargs) + i, M_PARGS, M_WAITOK);
 559                 refcount_init(&pa->ar_ref, 1);
 560                 pa->ar_length = i;
 561                 bcopy(imgp->args->begin_argv, pa->ar_args, i);
 562                 KKASSERT(p->p_args == NULL);
 563                 p->p_args = pa;
 564         }
 565
 566 exec_fail_dealloc:
 567
 568         /*
 569          * free various allocated resources
 570          */
 571         if (imgp->firstpage)
 572                 exec_unmap_first_page(imgp);
 573
 574         if (imgp->vp) {
 575                 vrele(imgp->vp);
 576                 imgp->vp = NULL;
 577         }
 578
 579         if (imgp->freepath)
 580                 kfree(imgp->freepath, M_TEMP);
 581
 582         if (error == 0) {
 583                 ++mycpu->gd_cnt.v_exec;
 584                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
 585                 return (0);
 586         }
 587
 588 exec_fail:
 589         /*
 590          * we're done here, clear P_INEXEC if we were the ones that
 591          * set it.  Otherwise if vmspace_destroyed is still set we
 592          * raced another thread and that thread is responsible for
 593          * clearing it.
 594          */
 595         if (imgp->vmspace_destroyed & 2) {
 596                 p->p_flags &= ~P_INEXEC;
 597                 if (p->p_stops)
 598                         wakeup(&p->p_stype);
 599         }
 600         lwkt_reltoken(&p->p_token);
 601         if (imgp->vmspace_destroyed) {
 602                 /*
 603                  * Sorry, no more process anymore. exit gracefully.
 604                  * However we can't die right here, because our
 605                  * caller might have to clean up, so indicate a
 606                  * lethal error by returning -1.
 607                  */
 608                 return(-1);
 609         } else {
 610                 return(error);
 611         }
 612 }
 613
 614 /*
 615  * execve() system call.
 616  */
 617 int
 618 sys_execve(struct sysmsg *sysmsg, const struct execve_args *uap)
 619 {
 620         struct nlookupdata nd;
 621         struct image_args args;
 622         int error;
 623
 624         bzero(&args, sizeof(args));
 625
 626         error = nlookup_init(&nd, uap->fname, UIO_USERSPACE, NLC_FOLLOW);
 627         if (error == 0) {
 628                 error = exec_copyin_args(&args, uap->fname, PATH_USERSPACE,
 629                                         uap->argv, uap->envv);
 630         }
 631         if (error == 0)
 632                 error = kern_execve(&nd, &args);
 633         nlookup_done(&nd);
 634         exec_free_args(&args);
 635
 636         if (error < 0) {
 637                 /* We hit a lethal error condition.  Let's die now. */
 638                 exit1(W_EXITCODE(0, SIGABRT));
 639                 /* NOTREACHED */
 640         }
 641
 642         /*
 643          * The syscall result is returned in registers to the new program.
 644          * Linux will register %edx as an atexit function and we must be
 645          * sure to set it to 0.  XXX
 646          */
 647         if (error == 0)
 648                 sysmsg->sysmsg_result64 = 0;
 649
 650         return (error);
 651 }
 652
 653 int
 654 exec_map_page(struct image_params *imgp, vm_pindex_t pageno,
 655               struct lwbuf **plwb, const char **pdata)
 656 {
 657         int rv;
 658         vm_page_t ma;
 659         vm_page_t m;
 660         vm_object_t object;
 661
 662         /*
 663          * The file has to be mappable.
 664          */
 665         if ((object = imgp->vp->v_object) == NULL)
 666                 return (EIO);
 667
 668         if (pageno >= object->size)
 669                 return (EIO);
 670
 671         /*
 672          * Shortcut using shared locks, improve concurrent execs.
 673          */
 674         vm_object_hold_shared(object);
 675         m = vm_page_lookup(object, pageno);
 676         if (m) {
 677                 if ((m->valid & VM_PAGE_BITS_ALL) == VM_PAGE_BITS_ALL) {
 678                         vm_page_hold(m);
 679                         vm_page_sleep_busy(m, FALSE, "execpg");
 680                         if ((m->valid & VM_PAGE_BITS_ALL) == VM_PAGE_BITS_ALL &&
 681                             m->object == object && m->pindex == pageno) {
 682                                 vm_object_drop(object);
 683                                 goto done;
 684                         }
 685                         vm_page_unhold(m);
 686                 }
 687         }
 688         vm_object_drop(object);
 689
 690         /*
 691          * Do it the hard way
 692          */
 693         vm_object_hold(object);
 694         m = vm_page_grab(object, pageno, VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_RETRY);
 695         while ((m->valid & VM_PAGE_BITS_ALL) != VM_PAGE_BITS_ALL) {
 696                 ma = m;
 697
 698                 /*
 699                  * get_pages unbusies all the requested pages except the
 700                  * primary page (at index 0 in this case).  The primary
 701                  * page may have been wired during the pagein (e.g. by
 702                  * the buffer cache) so vnode_pager_freepage() must be
 703                  * used to properly release it.
 704                  */
 705                 rv = vm_pager_get_page(object, &ma, 1);
 706                 m = vm_page_lookup(object, pageno);
 707
 708                 if (rv != VM_PAGER_OK || m == NULL || m->valid == 0) {
 709                         if (m) {
 710                                 vm_page_protect(m, VM_PROT_NONE);
 711                                 vnode_pager_freepage(m);
 712                         }
 713                         vm_object_drop(object);
 714                         return EIO;
 715                 }
 716         }
 717         vm_page_hold(m);
 718         vm_page_wakeup(m);      /* unbusy the page */
 719         vm_object_drop(object);
 720
 721 done:
 722         *plwb = lwbuf_alloc(m, *plwb);
 723         *pdata = (void *)lwbuf_kva(*plwb);
 724
 725         return (0);
 726 }
 727
 728 /*
 729  * Map the first page of an executable image.
 730  *
 731  * NOTE: If the mapping fails we have to NULL-out firstpage which may
 732  *       still be pointing to our supplied lwp structure.
 733  */
 734 int
 735 exec_map_first_page(struct image_params *imgp)
 736 {
 737         int err;
 738
 739         if (imgp->firstpage)
 740                 exec_unmap_first_page(imgp);
 741
 742         imgp->firstpage = &imgp->firstpage_cache;
 743         err = exec_map_page(imgp, 0, &imgp->firstpage, &imgp->image_header);
 744
 745         if (err) {
 746                 imgp->firstpage = NULL;
 747                 return err;
 748         }
 749
 750         return 0;
 751 }
 752
 753 void
 754 exec_unmap_page(struct lwbuf *lwb)
 755 {
 756         vm_page_t m;
 757
 758         crit_enter();
 759         if (lwb != NULL) {
 760                 m = lwbuf_page(lwb);
 761                 lwbuf_free(lwb);
 762                 vm_page_unhold(m);
 763         }
 764         crit_exit();
 765 }
 766
 767 void
 768 exec_unmap_first_page(struct image_params *imgp)
 769 {
 770         exec_unmap_page(imgp->firstpage);
 771         imgp->firstpage = NULL;
 772         imgp->image_header = NULL;
 773 }
 774
 775 /*
 776  * Destroy old address space, and allocate a new stack
 777  *      The new stack is only SGROWSIZ large because it is grown
 778  *      automatically in trap.c.
 779  *
 780  * This is the point of no return.
 781  */
 782 int
 783 exec_new_vmspace(struct image_params *imgp, struct vmspace *vmcopy)
 784 {
 785         struct vmspace *vmspace = imgp->proc->p_vmspace;
 786         vm_offset_t stack_addr = USRSTACK - maxssiz;
 787         struct lwp *lp;
 788         struct proc *p;
 789         vm_map_t map;
 790         int error;
 791
 792         /*
 793          * Indicate that we cannot gracefully error out any more, kill
 794          * any other threads present, and set P_INEXEC to indicate that
 795          * we are now messing with the process structure proper.
 796          *
 797          * If killalllwps() races return an error which coupled with
 798          * vmspace_destroyed will cause us to exit.  This is what we
 799          * want since another thread is patiently waiting for us to exit
 800          * in that case.
 801          */
 802         lp = curthread->td_lwp;
 803         p = lp->lwp_proc;
 804         imgp->vmspace_destroyed = 1;
 805
 806         if (curthread->td_proc->p_nthreads > 1) {
 807                 error = killalllwps(1);
 808                 if (error)
 809                         return (error);
 810         }
 811         imgp->vmspace_destroyed |= 2;   /* we are responsible for P_INEXEC */
 812         p->p_flags |= P_INEXEC;
 813
 814         /*
 815          * Tell procfs to release its hold on the process.  It
 816          * will return EAGAIN.
 817          */
 818         if (p->p_stops)
 819                 wakeup(&p->p_stype);
 820
 821         /*
 822          * After setting P_INEXEC wait for any remaining references to
 823          * the process (p) to go away.
 824          *
 825          * In particular, a vfork/exec sequence will replace p->p_vmspace
 826          * and we must interlock anyone trying to access the space (aka
 827          * procfs or sys_process.c calling procfs_domem()).
 828          *
 829          * If P_PPWAIT is set the parent vfork()'d and has a PHOLD() on us.
 830          */
 831         PSTALL(p, "exec1", ((p->p_flags & P_PPWAIT) ? 1 : 0));
 832
 833         /*
 834          * Blow away entire process VM, if address space not shared,
 835          * otherwise, create a new VM space so that other threads are
 836          * not disrupted.  If we are execing a resident vmspace we
 837          * create a duplicate of it and remap the stack.
 838          */
 839         map = &vmspace->vm_map;
 840         if (vmcopy) {
 841                 vmspace_exec(imgp->proc, vmcopy);
 842                 vmspace = imgp->proc->p_vmspace;
 843                 pmap_remove_pages(vmspace_pmap(vmspace), stack_addr, USRSTACK);
 844                 map = &vmspace->vm_map;
 845         } else if (vmspace_getrefs(vmspace) == 1) {
 846                 shmexit(vmspace);
 847                 pmap_remove_pages(vmspace_pmap(vmspace),
 848                                   0, VM_MAX_USER_ADDRESS);
 849                 vm_map_remove(map, 0, VM_MAX_USER_ADDRESS);
 850         } else {
 851                 vmspace_exec(imgp->proc, NULL);
 852                 vmspace = imgp->proc->p_vmspace;
 853                 map = &vmspace->vm_map;
 854         }
 855
 856         /*
 857          * Really make sure lwp-specific and process-specific mappings
 858          * are gone.
 859          *
 860          * Once we've done that, and because we are the only LWP left, with
 861          * no TID-dependent mappings, we can reset the TID to 1 (the RB tree
 862          * will remain consistent since it has only one entry).  This way
 863          * the exec'd program gets a nice deterministic tid of 1.
 864          */
 865         lwp_userunmap(lp);
 866         proc_userunmap(p);
 867         lp->lwp_tid = 1;
 868         p->p_lasttid = 1;
 869
 870         /*
 871          * Allocate a new stack, generally make the stack non-executable
 872          * but allow the program to adjust that (the program may desire to
 873          * use areas of the stack for executable code).
 874          */
 875         error = vm_map_stack(&vmspace->vm_map, &stack_addr, (vm_size_t)maxssiz,
 876                              0,
 877                              VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE,
 878                              VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE|VM_PROT_EXECUTE,
 879                              0);
 880         if (error)
 881                 return (error);
 882
 883         /*
 884          * vm_ssize and vm_maxsaddr are somewhat antiquated concepts in the
 885          * VM_STACK case, but they are still used to monitor the size of the
 886          * process stack so we can check the stack rlimit.
 887          */
 888         vmspace->vm_ssize = sgrowsiz;           /* in bytes */
 889         vmspace->vm_maxsaddr = (char *)USRSTACK - maxssiz;
 890
 891         return(0);
 892 }
 893
 894 /*
 895  * Copy out argument and environment strings from the old process
 896  *      address space into the temporary string buffer.
 897  */
 898 int
 899 exec_copyin_args(struct image_args *args, char *fname,
 900                 enum exec_path_segflg segflg, char **argv, char **envv)
 901 {
 902         char    *argp, *envp;
 903         int     error = 0;
 904         size_t  length;
 905
 906         args->buf = objcache_get(exec_objcache, M_WAITOK);
 907         if (args->buf == NULL)
 908                 return (ENOMEM);
 909         args->begin_argv = args->buf;
 910         args->endp = args->begin_argv;
 911         args->space = ARG_MAX;
 912
 913         args->fname = args->buf + ARG_MAX;
 914
 915         /*
 916          * Copy the file name.
 917          */
 918         if (segflg == PATH_SYSSPACE) {
 919                 error = copystr(fname, args->fname, PATH_MAX, &length);
 920         } else if (segflg == PATH_USERSPACE) {
 921                 error = copyinstr(fname, args->fname, PATH_MAX, &length);
 922         }
 923
 924         /*
 925          * Extract argument strings.  argv may not be NULL.  The argv
 926          * array is terminated by a NULL entry.  We special-case the
 927          * situation where argv[0] is NULL by passing { filename, NULL }
 928          * to the new program to guarentee that the interpreter knows what
 929          * file to open in case we exec an interpreted file.   Note that
 930          * a NULL argv[0] terminates the argv[] array.
 931          *
 932          * XXX the special-casing of argv[0] is historical and needs to be
 933          * revisited.
 934          */
 935         if (argv == NULL)
 936                 error = EFAULT;
 937         if (error == 0) {
 938                 while ((argp = (caddr_t)(intptr_t)
 939                                fuword64((uintptr_t *)argv++)) != NULL) {
 940                         if (argp == (caddr_t)-1) {
 941                                 error = EFAULT;
 942                                 break;
 943                         }
 944                         error = copyinstr(argp, args->endp,
 945                                           args->space, &length);
 946                         if (error) {
 947                                 if (error == ENAMETOOLONG)
 948                                         error = E2BIG;
 949                                 break;
 950                         }
 951                         args->space -= length;
 952                         args->endp += length;
 953                         args->argc++;
 954                 }
 955                 if (args->argc == 0 && error == 0) {
 956                         length = strlen(args->fname) + 1;
 957                         if (length > args->space) {
 958                                 error = E2BIG;
 959                         } else {
 960                                 bcopy(args->fname, args->endp, length);
 961                                 args->space -= length;
 962                                 args->endp += length;
 963                                 args->argc++;
 964                         }
 965                 }
 966         }
 967
 968         args->begin_envv = args->endp;
 969
 970         /*
 971          * extract environment strings.  envv may be NULL.
 972          */
 973         if (envv && error == 0) {
 974                 while ((envp = (caddr_t)(intptr_t)
 975                                fuword64((uintptr_t *)envv++))) {
 976                         if (envp == (caddr_t) -1) {
 977                                 error = EFAULT;
 978                                 break;
 979                         }
 980                         error = copyinstr(envp, args->endp,
 981                                           args->space, &length);
 982                         if (error) {
 983                                 if (error == ENAMETOOLONG)
 984                                         error = E2BIG;
 985                                 break;
 986                         }
 987                         args->space -= length;
 988                         args->endp += length;
 989                         args->envc++;
 990                 }
 991         }
 992         return (error);
 993 }
 994
 995 void
 996 exec_free_args(struct image_args *args)
 997 {
 998         if (args->buf) {
 999                 objcache_put(exec_objcache, args->buf);
1000                 args->buf = NULL;
1001         }
1002 }
1003
1004 /*
1005  * Copy strings out to the new process address space, constructing
1006  * new arg and env vector tables. Return a pointer to the base
1007  * so that it can be used as the initial stack pointer.
1008  *
1009  * The format is, roughly:
1010  *
1011  *      [argv[]]                        <-- vectp
1012  *      [envp[]]
1013  *      [ELF_Auxargs]
1014  *
1015  *      [args & env]                    <-- destp
1016  *      [sgap]
1017  *      [SPARE_USRSPACE]
1018  *      [execpath]
1019  *      [szsigcode]   RO|NX
1020  *      [ps_strings]  RO|NX             Top of user stack
1021  *
1022  */
1023 static register_t *
1024 exec_copyout_strings(struct image_params *imgp)
1025 {
1026         int argc, envc, sgap;
1027         int gap;
1028         int argsenvspace;
1029         char **vectp;
1030         char *stringp, *destp, *szsigbase;
1031         register_t *stack_base;
1032         struct ps_strings *arginfo;
1033         size_t execpath_len;
1034         int szsigcode;
1035
1036         /*
1037          * Calculate string base and vector table pointers.
1038          * Also deal with signal trampoline code for this exec type.
1039          */
1040         if (imgp->execpath != NULL && imgp->auxargs != NULL)
1041                 execpath_len = strlen(imgp->execpath) + 1;
1042         else
1043                 execpath_len = 0;
1044         arginfo = (struct ps_strings *)PS_STRINGS;
1045         szsigcode = *(imgp->proc->p_sysent->sv_szsigcode);
1046
1047         argsenvspace = roundup((ARG_MAX - imgp->args->space), sizeof(char *));
1048         gap = stackgap_random;
1049         cpu_ccfence();
1050         if (gap != 0) {
1051                 if (gap < 0)
1052                         sgap = ALIGN(-gap);
1053                 else
1054                         sgap = ALIGN(karc4random() & (gap - 1));
1055         } else {
1056                 sgap = 0;
1057         }
1058
1059         /*
1060          * Calculate destp, which points to [args & env] and above.
1061          */
1062         szsigbase = (char *)(intptr_t)
1063                     trunc_page64((intptr_t)arginfo - szsigcode);
1064         szsigbase -= SZSIGCODE_EXTRA_BYTES;
1065         destp = szsigbase -
1066                 roundup(execpath_len, sizeof(char *)) -
1067                 SPARE_USRSPACE -
1068                 sgap -
1069                 argsenvspace;
1070
1071         /*
1072          * install sigcode
1073          */
1074         if (szsigcode)
1075                 copyout(imgp->proc->p_sysent->sv_sigcode, szsigbase, szsigcode);
1076
1077         /*
1078          * Copy the image path for the rtld
1079          */
1080         if (execpath_len) {
1081                 imgp->execpathp = (uintptr_t)szsigbase -
1082                                   roundup(execpath_len, sizeof(char *));
1083                 copyout(imgp->execpath, (void *)imgp->execpathp, execpath_len);
1084         }
1085
1086         /*
1087          * Calculate base for argv[], envp[], and ELF_Auxargs.
1088          */
1089         vectp = (char **)destp - (AT_COUNT * 2);
1090         vectp -= imgp->args->argc + imgp->args->envc + 2;
1091
1092         stack_base = (register_t *)vectp;
1093
1094         stringp = imgp->args->begin_argv;
1095         argc = imgp->args->argc;
1096         envc = imgp->args->envc;
1097
1098         /*
1099          * Copy out strings - arguments and environment (at destp)
1100          */
1101         copyout(stringp, destp, ARG_MAX - imgp->args->space);
1102
1103         /*
1104          * Fill in "ps_strings" struct for ps, w, etc.
1105          */
1106         suword64((void *)&arginfo->ps_argvstr, (uint64_t)(intptr_t)vectp);
1107         suword32((void *)&arginfo->ps_nargvstr, argc);
1108
1109         /*
1110          * Fill in argument portion of vector table.
1111          */
1112         for (; argc > 0; --argc) {
1113                 suword64((void *)vectp++, (uintptr_t)destp);
1114                 while (*stringp++ != 0)
1115                         destp++;
1116                 destp++;
1117         }
1118
1119         /* a null vector table pointer separates the argp's from the envp's */
1120         suword64((void *)vectp++, 0);
1121
1122         suword64((void *)&arginfo->ps_envstr, (uintptr_t)vectp);
1123         suword32((void *)&arginfo->ps_nenvstr, envc);
1124
1125         /*
1126          * Fill in environment portion of vector table.
1127          */
1128         for (; envc > 0; --envc) {
1129                 suword64((void *)vectp++, (uintptr_t)destp);
1130                 while (*stringp++ != 0)
1131                         destp++;
1132                 destp++;
1133         }
1134
1135         /* end of vector table is a null pointer */
1136         suword64((void *)vectp, 0);
1137
1138         /*
1139          * Make the signal trampoline executable and read-only.
1140          */
1141         vm_map_protect(&imgp->proc->p_vmspace->vm_map,
1142                        (vm_offset_t)szsigbase,
1143                        (vm_offset_t)szsigbase + PAGE_SIZE,
1144                        VM_PROT_READ|VM_PROT_EXECUTE, FALSE);
1145
1146         return (stack_base);
1147 }
1148
1149 /*
1150  * Check permissions of file to execute.
1151  *      Return 0 for success or error code on failure.
1152  */
1153 int
1154 exec_check_permissions(struct image_params *imgp, struct mount *topmnt)
1155 {
1156         struct proc *p = imgp->proc;
1157         struct vnode *vp = imgp->vp;
1158         struct vattr_lite *lvap = imgp->lvap;
1159         int error;
1160
1161         /* Get file attributes */
1162         error = VOP_GETATTR_LITE(vp, lvap);
1163         if (error)
1164                 return (error);
1165
1166         /*
1167          * 1) Check if file execution is disabled for the filesystem that this
1168          *      file resides on.
1169          * 2) Insure that at least one execute bit is on - otherwise root
1170          *      will always succeed, and we don't want to happen unless the
1171          *      file really is executable.
1172          * 3) Insure that the file is a regular file.
1173          */
1174         if ((vp->v_mount->mnt_flag & MNT_NOEXEC) ||
1175             ((topmnt != NULL) && (topmnt->mnt_flag & MNT_NOEXEC)) ||
1176             ((lvap->va_mode & 0111) == 0) ||
1177             (lvap->va_type != VREG)) {
1178                 return (EACCES);
1179         }
1180
1181         /*
1182          * Zero length files can't be exec'd
1183          */
1184         if (lvap->va_size == 0)
1185                 return (ENOEXEC);
1186
1187         /*
1188          *  Check for execute permission to file based on current credentials.
1189          */
1190         error = VOP_EACCESS(vp, VEXEC, p->p_ucred);
1191         if (error)
1192                 return (error);
1193
1194         /*
1195          * Check number of open-for-writes on the file and deny execution
1196          * if there are any.
1197          */
1198         if (vp->v_writecount)
1199                 return (ETXTBSY);
1200
1201         /*
1202          * Call filesystem specific open routine, which allows us to read,
1203          * write, and mmap the file.  Without the VOP_OPEN we can only
1204          * stat the file.
1205          */
1206         error = VOP_OPEN(vp, FREAD, p->p_ucred, NULL);
1207         if (error)
1208                 return (error);
1209
1210         return (0);
1211 }
1212
1213 /*
1214  * Exec handler registration
1215  */
1216 int
1217 exec_register(const struct execsw *execsw_arg)
1218 {
1219         const struct execsw **es, **xs, **newexecsw;
1220         int count = 2;  /* New slot and trailing NULL */
1221
1222         if (execsw)
1223                 for (es = execsw; *es; es++)
1224                         count++;
1225         newexecsw = kmalloc(count * sizeof(*es), M_TEMP, M_WAITOK);
1226         xs = newexecsw;
1227         if (execsw)
1228                 for (es = execsw; *es; es++)
1229                         *xs++ = *es;
1230         *xs++ = execsw_arg;
1231         *xs = NULL;
1232         if (execsw)
1233                 kfree(execsw, M_TEMP);
1234         execsw = newexecsw;
1235         return 0;
1236 }
1237
1238 int
1239 exec_unregister(const struct execsw *execsw_arg)
1240 {
1241         const struct execsw **es, **xs, **newexecsw;
1242         int count = 1;
1243
1244         if (execsw == NULL)
1245                 panic("unregister with no handlers left?");
1246
1247         for (es = execsw; *es; es++) {
1248                 if (*es == execsw_arg)
1249                         break;
1250         }
1251         if (*es == NULL)
1252                 return ENOENT;
1253         for (es = execsw; *es; es++)
1254                 if (*es != execsw_arg)
1255                         count++;
1256         newexecsw = kmalloc(count * sizeof(*es), M_TEMP, M_WAITOK);
1257         xs = newexecsw;
1258         for (es = execsw; *es; es++)
1259                 if (*es != execsw_arg)
1260                         *xs++ = *es;
1261         *xs = NULL;
1262         if (execsw)
1263                 kfree(execsw, M_TEMP);
1264         execsw = newexecsw;
1265         return 0;
1266 }