]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/kern/kern_sendfile.c
Merge branch 'releng/11.3' into releng-CDN/11.3
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / kern / kern_sendfile.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 2013-2015 Gleb Smirnoff <glebius@FreeBSD.org>
3  * Copyright (c) 1998, David Greenman. 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  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
14  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
15  *    without specific prior written permission.
16  *
17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
27  * SUCH DAMAGE.
28  */
29
30 #include <sys/cdefs.h>
31 __FBSDID("$FreeBSD$");
32
33 #include "opt_compat.h"
34
35 #include <sys/param.h>
36 #include <sys/systm.h>
37 #include <sys/capsicum.h>
38 #include <sys/kernel.h>
39 #include <sys/lock.h>
40 #include <sys/mutex.h>
41 #include <sys/sysproto.h>
42 #include <sys/malloc.h>
43 #include <sys/proc.h>
44 #include <sys/mman.h>
45 #include <sys/mount.h>
46 #include <sys/mbuf.h>
47 #include <sys/protosw.h>
48 #include <sys/rwlock.h>
49 #include <sys/sf_buf.h>
50 #include <sys/socket.h>
51 #include <sys/socketvar.h>
52 #include <sys/syscallsubr.h>
53 #include <sys/sysctl.h>
54 #include <sys/vnode.h>
55
56 #include <net/vnet.h>
57
58 #include <security/audit/audit.h>
59 #include <security/mac/mac_framework.h>
60
61 #include <vm/vm.h>
62 #include <vm/vm_object.h>
63 #include <vm/vm_pager.h>
64
65 /*
66  * Structure describing a single sendfile(2) I/O, which may consist of
67  * several underlying pager I/Os.
68  *
69  * The syscall context allocates the structure and initializes 'nios'
70  * to 1.  As sendfile_swapin() runs through pages and starts asynchronous
71  * paging operations, it increments 'nios'.
72  *
73  * Every I/O completion calls sendfile_iodone(), which decrements the 'nios',
74  * and the syscall also calls sendfile_iodone() after allocating all mbufs,
75  * linking them and sending to socket.  Whoever reaches zero 'nios' is
76  * responsible to * call pru_ready on the socket, to notify it of readyness
77  * of the data.
78  */
79 struct sf_io {
80         volatile u_int  nios;
81         u_int           error;
82         int             npages;
83         struct file     *sock_fp;
84         struct mbuf     *m;
85         vm_page_t       pa[];
86 };
87
88 /*
89  * Structure used to track requests with SF_SYNC flag.
90  */
91 struct sendfile_sync {
92         struct mtx      mtx;
93         struct cv       cv;
94         unsigned        count;
95 };
96
97 counter_u64_t sfstat[sizeof(struct sfstat) / sizeof(uint64_t)];
98
99 static void
100 sfstat_init(const void *unused)
101 {
102
103         COUNTER_ARRAY_ALLOC(sfstat, sizeof(struct sfstat) / sizeof(uint64_t),
104             M_WAITOK);
105 }
106 SYSINIT(sfstat, SI_SUB_MBUF, SI_ORDER_FIRST, sfstat_init, NULL);
107
108 static int
109 sfstat_sysctl(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
110 {
111         struct sfstat s;
112
113         COUNTER_ARRAY_COPY(sfstat, &s, sizeof(s) / sizeof(uint64_t));
114         if (req->newptr)
115                 COUNTER_ARRAY_ZERO(sfstat, sizeof(s) / sizeof(uint64_t));
116         return (SYSCTL_OUT(req, &s, sizeof(s)));
117 }
118 SYSCTL_PROC(_kern_ipc, OID_AUTO, sfstat, CTLTYPE_OPAQUE | CTLFLAG_RW,
119     NULL, 0, sfstat_sysctl, "I", "sendfile statistics");
120
121 /*
122  * Detach mapped page and release resources back to the system.  Called
123  * by mbuf(9) code when last reference to a page is freed.
124  */
125 void
126 sf_ext_free(void *arg1, void *arg2)
127 {
128         struct sf_buf *sf = arg1;
129         struct sendfile_sync *sfs = arg2;
130         vm_page_t pg = sf_buf_page(sf);
131
132         sf_buf_free(sf);
133
134         vm_page_lock(pg);
135         /*
136          * Check for the object going away on us. This can
137          * happen since we don't hold a reference to it.
138          * If so, we're responsible for freeing the page.
139          */
140         if (vm_page_unwire(pg, PQ_INACTIVE) && pg->object == NULL)
141                 vm_page_free(pg);
142         vm_page_unlock(pg);
143
144         if (sfs != NULL) {
145                 mtx_lock(&sfs->mtx);
146                 KASSERT(sfs->count > 0, ("Sendfile sync botchup count == 0"));
147                 if (--sfs->count == 0)
148                         cv_signal(&sfs->cv);
149                 mtx_unlock(&sfs->mtx);
150         }
151 }
152
153 /*
154  * Same as above, but forces the page to be detached from the object
155  * and go into free pool.
156  */
157 void
158 sf_ext_free_nocache(void *arg1, void *arg2)
159 {
160         struct sf_buf *sf = arg1;
161         struct sendfile_sync *sfs = arg2;
162         vm_page_t pg = sf_buf_page(sf);
163
164         sf_buf_free(sf);
165
166         vm_page_lock(pg);
167         if (vm_page_unwire(pg, PQ_NONE)) {
168                 vm_object_t obj;
169
170                 /* Try to free the page, but only if it is cheap to. */
171                 if ((obj = pg->object) == NULL)
172                         vm_page_free(pg);
173                 else if (!vm_page_xbusied(pg) && VM_OBJECT_TRYWLOCK(obj)) {
174                         vm_page_free(pg);
175                         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
176                 } else
177                         vm_page_deactivate(pg);
178         }
179         vm_page_unlock(pg);
180
181         if (sfs != NULL) {
182                 mtx_lock(&sfs->mtx);
183                 KASSERT(sfs->count > 0, ("Sendfile sync botchup count == 0"));
184                 if (--sfs->count == 0)
185                         cv_signal(&sfs->cv);
186                 mtx_unlock(&sfs->mtx);
187         }
188 }
189
190 /*
191  * Helper function to calculate how much data to put into page i of n.
192  * Only first and last pages are special.
193  */
194 static inline off_t
195 xfsize(int i, int n, off_t off, off_t len)
196 {
197
198         if (i == 0)
199                 return (omin(PAGE_SIZE - (off & PAGE_MASK), len));
200
201         if (i == n - 1 && ((off + len) & PAGE_MASK) > 0)
202                 return ((off + len) & PAGE_MASK);
203
204         return (PAGE_SIZE);
205 }
206
207 /*
208  * Helper function to get offset within object for i page.
209  */
210 static inline vm_ooffset_t
211 vmoff(int i, off_t off)
212 {
213
214         if (i == 0)
215                 return ((vm_ooffset_t)off);
216
217         return (trunc_page(off + i * PAGE_SIZE));
218 }
219
220 /*
221  * Helper function used when allocation of a page or sf_buf failed.
222  * Pretend as if we don't have enough space, subtract xfsize() of
223  * all pages that failed.
224  */
225 static inline void
226 fixspace(int old, int new, off_t off, int *space)
227 {
228
229         KASSERT(old > new, ("%s: old %d new %d", __func__, old, new));
230
231         /* Subtract last one. */
232         *space -= xfsize(old - 1, old, off, *space);
233         old--;
234
235         if (new == old)
236                 /* There was only one page. */
237                 return;
238
239         /* Subtract first one. */
240         if (new == 0) {
241                 *space -= xfsize(0, old, off, *space);
242                 new++;
243         }
244
245         /* Rest of pages are full sized. */
246         *space -= (old - new) * PAGE_SIZE;
247
248         KASSERT(*space >= 0, ("%s: space went backwards", __func__));
249 }
250
251 /*
252  * I/O completion callback.
253  */
254 static void
255 sendfile_iodone(void *arg, vm_page_t *pg, int count, int error)
256 {
257         struct sf_io *sfio = arg;
258         struct socket *so;
259
260         for (int i = 0; i < count; i++)
261                 vm_page_xunbusy(pg[i]);
262
263         if (error)
264                 sfio->error = error;
265
266         if (!refcount_release(&sfio->nios))
267                 return;
268
269         so = sfio->sock_fp->f_data;
270
271         if (sfio->error) {
272                 struct mbuf *m;
273
274                 /*
275                  * I/O operation failed.  The state of data in the socket
276                  * is now inconsistent, and all what we can do is to tear
277                  * it down. Protocol abort method would tear down protocol
278                  * state, free all ready mbufs and detach not ready ones.
279                  * We will free the mbufs corresponding to this I/O manually.
280                  *
281                  * The socket would be marked with EIO and made available
282                  * for read, so that application receives EIO on next
283                  * syscall and eventually closes the socket.
284                  */
285                 so->so_proto->pr_usrreqs->pru_abort(so);
286                 so->so_error = EIO;
287
288                 m = sfio->m;
289                 for (int i = 0; i < sfio->npages; i++)
290                         m = m_free(m);
291         } else {
292                 CURVNET_SET(so->so_vnet);
293                 (void )(so->so_proto->pr_usrreqs->pru_ready)(so, sfio->m,
294                     sfio->npages);
295                 CURVNET_RESTORE();
296         }
297
298         /* XXXGL: curthread */
299         fdrop(sfio->sock_fp, curthread);
300         free(sfio, M_TEMP);
301 }
302
303 /*
304  * Iterate through pages vector and request paging for non-valid pages.
305  */
306 static int
307 sendfile_swapin(vm_object_t obj, struct sf_io *sfio, off_t off, off_t len,
308     int npages, int rhpages, int flags)
309 {
310         vm_page_t *pa = sfio->pa;
311         int grabbed, nios;
312
313         nios = 0;
314         flags = (flags & SF_NODISKIO) ? VM_ALLOC_NOWAIT : 0;
315
316         /*
317          * First grab all the pages and wire them.  Note that we grab
318          * only required pages.  Readahead pages are dealt with later.
319          */
320         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
321
322         grabbed = vm_page_grab_pages(obj, OFF_TO_IDX(off),
323             VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_WIRED | flags, pa, npages);
324         if (grabbed < npages) {
325                 for (int i = grabbed; i < npages; i++)
326                         pa[i] = NULL;
327                 npages = grabbed;
328                 rhpages = 0;
329         }
330
331         for (int i = 0; i < npages;) {
332                 int j, a, count, rv;
333
334                 /* Skip valid pages. */
335                 if (vm_page_is_valid(pa[i], vmoff(i, off) & PAGE_MASK,
336                     xfsize(i, npages, off, len))) {
337                         vm_page_xunbusy(pa[i]);
338                         SFSTAT_INC(sf_pages_valid);
339                         i++;
340                         continue;
341                 }
342
343                 /*
344                  * Now 'i' points to first invalid page, iterate further
345                  * to make 'j' point at first valid after a bunch of
346                  * invalid ones.
347                  */
348                 for (j = i + 1; j < npages; j++)
349                         if (vm_page_is_valid(pa[j], vmoff(j, off) & PAGE_MASK,
350                             xfsize(j, npages, off, len))) {
351                                 SFSTAT_INC(sf_pages_valid);
352                                 break;
353                         }
354
355                 /*
356                  * Now we got region of invalid pages between 'i' and 'j'.
357                  * Check that they belong to pager.  They may not be there,
358                  * which is a regular situation for shmem pager.  For vnode
359                  * pager this happens only in case of sparse file.
360                  *
361                  * Important feature of vm_pager_has_page() is the hint
362                  * stored in 'a', about how many pages we can pagein after
363                  * this page in a single I/O.
364                  */
365                 while (!vm_pager_has_page(obj, OFF_TO_IDX(vmoff(i, off)),
366                     NULL, &a) && i < j) {
367                         pmap_zero_page(pa[i]);
368                         pa[i]->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
369                         MPASS(pa[i]->dirty == 0);
370                         vm_page_xunbusy(pa[i]);
371                         i++;
372                 }
373                 if (i == j)
374                         continue;
375
376                 /*
377                  * We want to pagein as many pages as possible, limited only
378                  * by the 'a' hint and actual request.
379                  *
380                  * We should not pagein into already valid page, thus if
381                  * 'j' didn't reach last page, trim by that page.
382                  *
383                  * When the pagein fulfils the request, also specify readahead.
384                  */
385                 if (j < npages)
386                         a = min(a, j - i - 1);
387                 count = min(a + 1, npages - i);
388
389                 refcount_acquire(&sfio->nios);
390                 rv = vm_pager_get_pages_async(obj, pa + i, count, NULL,
391                     i + count == npages ? &rhpages : NULL,
392                     &sendfile_iodone, sfio);
393                 KASSERT(rv == VM_PAGER_OK, ("%s: pager fail obj %p page %p",
394                     __func__, obj, pa[i]));
395
396                 SFSTAT_INC(sf_iocnt);
397                 SFSTAT_ADD(sf_pages_read, count);
398                 if (i + count == npages)
399                         SFSTAT_ADD(sf_rhpages_read, rhpages);
400
401 #ifdef INVARIANTS
402                 for (j = i; j < i + count && j < npages; j++)
403                         KASSERT(pa[j] == vm_page_lookup(obj,
404                             OFF_TO_IDX(vmoff(j, off))),
405                             ("pa[j] %p lookup %p\n", pa[j],
406                             vm_page_lookup(obj, OFF_TO_IDX(vmoff(j, off)))));
407 #endif
408                 i += count;
409                 nios++;
410         }
411
412         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
413
414         if (nios == 0 && npages != 0)
415                 SFSTAT_INC(sf_noiocnt);
416
417         return (nios);
418 }
419
420 static int
421 sendfile_getobj(struct thread *td, struct file *fp, vm_object_t *obj_res,
422     struct vnode **vp_res, struct shmfd **shmfd_res, off_t *obj_size,
423     int *bsize)
424 {
425         struct vattr va;
426         vm_object_t obj;
427         struct vnode *vp;
428         struct shmfd *shmfd;
429         int error;
430
431         vp = *vp_res = NULL;
432         obj = NULL;
433         shmfd = *shmfd_res = NULL;
434         *bsize = 0;
435
436         /*
437          * The file descriptor must be a regular file and have a
438          * backing VM object.
439          */
440         if (fp->f_type == DTYPE_VNODE) {
441                 vp = fp->f_vnode;
442                 vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
443                 if (vp->v_type != VREG) {
444                         error = EINVAL;
445                         goto out;
446                 }
447                 *bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
448                 error = VOP_GETATTR(vp, &va, td->td_ucred);
449                 if (error != 0)
450                         goto out;
451                 *obj_size = va.va_size;
452                 obj = vp->v_object;
453                 if (obj == NULL) {
454                         error = EINVAL;
455                         goto out;
456                 }
457         } else if (fp->f_type == DTYPE_SHM) {
458                 error = 0;
459                 shmfd = fp->f_data;
460                 obj = shmfd->shm_object;
461                 *obj_size = shmfd->shm_size;
462         } else {
463                 error = EINVAL;
464                 goto out;
465         }
466
467         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
468         if ((obj->flags & OBJ_DEAD) != 0) {
469                 VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
470                 error = EBADF;
471                 goto out;
472         }
473
474         /*
475          * Temporarily increase the backing VM object's reference
476          * count so that a forced reclamation of its vnode does not
477          * immediately destroy it.
478          */
479         vm_object_reference_locked(obj);
480         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
481         *obj_res = obj;
482         *vp_res = vp;
483         *shmfd_res = shmfd;
484
485 out:
486         if (vp != NULL)
487                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
488         return (error);
489 }
490
491 static int
492 sendfile_getsock(struct thread *td, int s, struct file **sock_fp,
493     struct socket **so)
494 {
495         cap_rights_t rights;
496         int error;
497
498         *sock_fp = NULL;
499         *so = NULL;
500
501         /*
502          * The socket must be a stream socket and connected.
503          */
504         error = getsock_cap(td, s, cap_rights_init(&rights, CAP_SEND),
505             sock_fp, NULL, NULL);
506         if (error != 0)
507                 return (error);
508         *so = (*sock_fp)->f_data;
509         if ((*so)->so_type != SOCK_STREAM)
510                 return (EINVAL);
511         if (((*so)->so_state & SS_ISCONNECTED) == 0)
512                 return (ENOTCONN);
513         return (0);
514 }
515
516 int
517 vn_sendfile(struct file *fp, int sockfd, struct uio *hdr_uio,
518     struct uio *trl_uio, off_t offset, size_t nbytes, off_t *sent, int flags,
519     struct thread *td)
520 {
521         struct file *sock_fp;
522         struct vnode *vp;
523         struct vm_object *obj;
524         struct socket *so;
525         struct mbuf *m, *mh, *mhtail;
526         struct sf_buf *sf;
527         struct shmfd *shmfd;
528         struct sendfile_sync *sfs;
529         struct vattr va;
530         off_t off, sbytes, rem, obj_size;
531         int error, softerr, bsize, hdrlen;
532
533         obj = NULL;
534         so = NULL;
535         m = mh = NULL;
536         sfs = NULL;
537         hdrlen = sbytes = 0;
538         softerr = 0;
539
540         error = sendfile_getobj(td, fp, &obj, &vp, &shmfd, &obj_size, &bsize);
541         if (error != 0)
542                 return (error);
543
544         error = sendfile_getsock(td, sockfd, &sock_fp, &so);
545         if (error != 0)
546                 goto out;
547
548 #ifdef MAC
549         error = mac_socket_check_send(td->td_ucred, so);
550         if (error != 0)
551                 goto out;
552 #endif
553
554         SFSTAT_INC(sf_syscalls);
555         SFSTAT_ADD(sf_rhpages_requested, SF_READAHEAD(flags));
556
557         if (flags & SF_SYNC) {
558                 sfs = malloc(sizeof *sfs, M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
559                 mtx_init(&sfs->mtx, "sendfile", NULL, MTX_DEF);
560                 cv_init(&sfs->cv, "sendfile");
561         }
562
563         rem = nbytes ? omin(nbytes, obj_size - offset) : obj_size - offset;
564
565         /*
566          * Protect against multiple writers to the socket.
567          *
568          * XXXRW: Historically this has assumed non-interruptibility, so now
569          * we implement that, but possibly shouldn't.
570          */
571         (void)sblock(&so->so_snd, SBL_WAIT | SBL_NOINTR);
572
573         /*
574          * Loop through the pages of the file, starting with the requested
575          * offset. Get a file page (do I/O if necessary), map the file page
576          * into an sf_buf, attach an mbuf header to the sf_buf, and queue
577          * it on the socket.
578          * This is done in two loops.  The inner loop turns as many pages
579          * as it can, up to available socket buffer space, without blocking
580          * into mbufs to have it bulk delivered into the socket send buffer.
581          * The outer loop checks the state and available space of the socket
582          * and takes care of the overall progress.
583          */
584         for (off = offset; rem > 0; ) {
585                 struct sf_io *sfio;
586                 vm_page_t *pa;
587                 struct mbuf *mtail;
588                 int nios, space, npages, rhpages;
589
590                 mtail = NULL;
591                 /*
592                  * Check the socket state for ongoing connection,
593                  * no errors and space in socket buffer.
594                  * If space is low allow for the remainder of the
595                  * file to be processed if it fits the socket buffer.
596                  * Otherwise block in waiting for sufficient space
597                  * to proceed, or if the socket is nonblocking, return
598                  * to userland with EAGAIN while reporting how far
599                  * we've come.
600                  * We wait until the socket buffer has significant free
601                  * space to do bulk sends.  This makes good use of file
602                  * system read ahead and allows packet segmentation
603                  * offloading hardware to take over lots of work.  If
604                  * we were not careful here we would send off only one
605                  * sfbuf at a time.
606                  */
607                 SOCKBUF_LOCK(&so->so_snd);
608                 if (so->so_snd.sb_lowat < so->so_snd.sb_hiwat / 2)
609                         so->so_snd.sb_lowat = so->so_snd.sb_hiwat / 2;
610 retry_space:
611                 if (so->so_snd.sb_state & SBS_CANTSENDMORE) {
612                         error = EPIPE;
613                         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
614                         goto done;
615                 } else if (so->so_error) {
616                         error = so->so_error;
617                         so->so_error = 0;
618                         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
619                         goto done;
620                 }
621                 space = sbspace(&so->so_snd);
622                 if (space < rem &&
623                     (space <= 0 ||
624                      space < so->so_snd.sb_lowat)) {
625                         if (so->so_state & SS_NBIO) {
626                                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
627                                 error = EAGAIN;
628                                 goto done;
629                         }
630                         /*
631                          * sbwait drops the lock while sleeping.
632                          * When we loop back to retry_space the
633                          * state may have changed and we retest
634                          * for it.
635                          */
636                         error = sbwait(&so->so_snd);
637                         /*
638                          * An error from sbwait usually indicates that we've
639                          * been interrupted by a signal. If we've sent anything
640                          * then return bytes sent, otherwise return the error.
641                          */
642                         if (error != 0) {
643                                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
644                                 goto done;
645                         }
646                         goto retry_space;
647                 }
648                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
649
650                 /*
651                  * At the beginning of the first loop check if any headers
652                  * are specified and copy them into mbufs.  Reduce space in
653                  * the socket buffer by the size of the header mbuf chain.
654                  * Clear hdr_uio here and hdrlen at the end of the first loop.
655                  */
656                 if (hdr_uio != NULL && hdr_uio->uio_resid > 0) {
657                         hdr_uio->uio_td = td;
658                         hdr_uio->uio_rw = UIO_WRITE;
659                         mh = m_uiotombuf(hdr_uio, M_WAITOK, space, 0, 0);
660                         hdrlen = m_length(mh, &mhtail);
661                         space -= hdrlen;
662                         /*
663                          * If header consumed all the socket buffer space,
664                          * don't waste CPU cycles and jump to the end.
665                          */
666                         if (space == 0) {
667                                 sfio = NULL;
668                                 nios = 0;
669                                 goto prepend_header;
670                         }
671                         hdr_uio = NULL;
672                 }
673
674                 if (vp != NULL) {
675                         error = vn_lock(vp, LK_SHARED);
676                         if (error != 0)
677                                 goto done;
678                         error = VOP_GETATTR(vp, &va, td->td_ucred);
679                         if (error != 0 || off >= va.va_size) {
680                                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
681                                 goto done;
682                         }
683                         if (va.va_size != obj_size) {
684                                 obj_size = va.va_size;
685                                 rem = nbytes ?
686                                     omin(nbytes + offset, obj_size) : obj_size;
687                                 rem -= off;
688                         }
689                 }
690
691                 if (space > rem)
692                         space = rem;
693
694                 npages = howmany(space + (off & PAGE_MASK), PAGE_SIZE);
695
696                 /*
697                  * Calculate maximum allowed number of pages for readahead
698                  * at this iteration.  First, we allow readahead up to "rem".
699                  * If application wants more, let it be, but there is no
700                  * reason to go above MAXPHYS.  Also check against "obj_size",
701                  * since vm_pager_has_page() can hint beyond EOF.
702                  */
703                 rhpages = howmany(rem + (off & PAGE_MASK), PAGE_SIZE) - npages;
704                 rhpages += SF_READAHEAD(flags);
705                 rhpages = min(howmany(MAXPHYS, PAGE_SIZE), rhpages);
706                 rhpages = min(howmany(obj_size - trunc_page(off), PAGE_SIZE) -
707                     npages, rhpages);
708
709                 sfio = malloc(sizeof(struct sf_io) +
710                     npages * sizeof(vm_page_t), M_TEMP, M_WAITOK);
711                 refcount_init(&sfio->nios, 1);
712                 sfio->error = 0;
713
714                 nios = sendfile_swapin(obj, sfio, off, space, npages, rhpages,
715                     flags);
716
717                 /*
718                  * Loop and construct maximum sized mbuf chain to be bulk
719                  * dumped into socket buffer.
720                  */
721                 pa = sfio->pa;
722                 for (int i = 0; i < npages; i++) {
723                         struct mbuf *m0;
724
725                         /*
726                          * If a page wasn't grabbed successfully, then
727                          * trim the array. Can happen only with SF_NODISKIO.
728                          */
729                         if (pa[i] == NULL) {
730                                 SFSTAT_INC(sf_busy);
731                                 fixspace(npages, i, off, &space);
732                                 npages = i;
733                                 softerr = EBUSY;
734                                 break;
735                         }
736
737                         /*
738                          * Get a sendfile buf.  When allocating the
739                          * first buffer for mbuf chain, we usually
740                          * wait as long as necessary, but this wait
741                          * can be interrupted.  For consequent
742                          * buffers, do not sleep, since several
743                          * threads might exhaust the buffers and then
744                          * deadlock.
745                          */
746                         sf = sf_buf_alloc(pa[i],
747                             m != NULL ? SFB_NOWAIT : SFB_CATCH);
748                         if (sf == NULL) {
749                                 SFSTAT_INC(sf_allocfail);
750                                 for (int j = i; j < npages; j++) {
751                                         vm_page_lock(pa[j]);
752                                         vm_page_unwire(pa[j], PQ_INACTIVE);
753                                         vm_page_unlock(pa[j]);
754                                 }
755                                 if (m == NULL)
756                                         softerr = ENOBUFS;
757                                 fixspace(npages, i, off, &space);
758                                 npages = i;
759                                 break;
760                         }
761
762                         m0 = m_get(M_WAITOK, MT_DATA);
763                         m0->m_ext.ext_buf = (char *)sf_buf_kva(sf);
764                         m0->m_ext.ext_size = PAGE_SIZE;
765                         m0->m_ext.ext_arg1 = sf;
766                         m0->m_ext.ext_arg2 = sfs;
767                         /*
768                          * SF_NOCACHE sets the page as being freed upon send.
769                          * However, we ignore it for the last page in 'space',
770                          * if the page is truncated, and we got more data to
771                          * send (rem > space), or if we have readahead
772                          * configured (rhpages > 0).
773                          */
774                         if ((flags & SF_NOCACHE) == 0 ||
775                             (i == npages - 1 &&
776                             ((off + space) & PAGE_MASK) &&
777                             (rem > space || rhpages > 0)))
778                                 m0->m_ext.ext_type = EXT_SFBUF;
779                         else
780                                 m0->m_ext.ext_type = EXT_SFBUF_NOCACHE;
781                         m0->m_ext.ext_flags = EXT_FLAG_EMBREF;
782                         m0->m_ext.ext_count = 1;
783                         m0->m_flags |= (M_EXT | M_RDONLY);
784                         if (nios)
785                                 m0->m_flags |= M_NOTREADY;
786                         m0->m_data = (char *)sf_buf_kva(sf) +
787                             (vmoff(i, off) & PAGE_MASK);
788                         m0->m_len = xfsize(i, npages, off, space);
789
790                         if (i == 0)
791                                 sfio->m = m0;
792
793                         /* Append to mbuf chain. */
794                         if (mtail != NULL)
795                                 mtail->m_next = m0;
796                         else
797                                 m = m0;
798                         mtail = m0;
799
800                         if (sfs != NULL) {
801                                 mtx_lock(&sfs->mtx);
802                                 sfs->count++;
803                                 mtx_unlock(&sfs->mtx);
804                         }
805                 }
806
807                 if (vp != NULL)
808                         VOP_UNLOCK(vp, 0);
809
810                 /* Keep track of bytes processed. */
811                 off += space;
812                 rem -= space;
813
814                 /* Prepend header, if any. */
815                 if (hdrlen) {
816 prepend_header:
817                         mhtail->m_next = m;
818                         m = mh;
819                         mh = NULL;
820                 }
821
822                 if (m == NULL) {
823                         KASSERT(softerr, ("%s: m NULL, no error", __func__));
824                         error = softerr;
825                         free(sfio, M_TEMP);
826                         goto done;
827                 }
828
829                 /* Add the buffer chain to the socket buffer. */
830                 KASSERT(m_length(m, NULL) == space + hdrlen,
831                     ("%s: mlen %u space %d hdrlen %d",
832                     __func__, m_length(m, NULL), space, hdrlen));
833
834                 CURVNET_SET(so->so_vnet);
835                 if (nios == 0) {
836                         /*
837                          * If sendfile_swapin() didn't initiate any I/Os,
838                          * which happens if all data is cached in VM, then
839                          * we can send data right now without the
840                          * PRUS_NOTREADY flag.
841                          */
842                         free(sfio, M_TEMP);
843                         error = (*so->so_proto->pr_usrreqs->pru_send)
844                             (so, 0, m, NULL, NULL, td);
845                 } else {
846                         sfio->sock_fp = sock_fp;
847                         sfio->npages = npages;
848                         fhold(sock_fp);
849                         error = (*so->so_proto->pr_usrreqs->pru_send)
850                             (so, PRUS_NOTREADY, m, NULL, NULL, td);
851                         sendfile_iodone(sfio, NULL, 0, 0);
852                 }
853                 CURVNET_RESTORE();
854
855                 m = NULL;       /* pru_send always consumes */
856                 if (error)
857                         goto done;
858                 sbytes += space + hdrlen;
859                 if (hdrlen)
860                         hdrlen = 0;
861                 if (softerr) {
862                         error = softerr;
863                         goto done;
864                 }
865         }
866
867         /*
868          * Send trailers. Wimp out and use writev(2).
869          */
870         if (trl_uio != NULL) {
871                 sbunlock(&so->so_snd);
872                 error = kern_writev(td, sockfd, trl_uio);
873                 if (error == 0)
874                         sbytes += td->td_retval[0];
875                 goto out;
876         }
877
878 done:
879         sbunlock(&so->so_snd);
880 out:
881         /*
882          * If there was no error we have to clear td->td_retval[0]
883          * because it may have been set by writev.
884          */
885         if (error == 0) {
886                 td->td_retval[0] = 0;
887         }
888         if (sent != NULL) {
889                 (*sent) = sbytes;
890         }
891         if (obj != NULL)
892                 vm_object_deallocate(obj);
893         if (so)
894                 fdrop(sock_fp, td);
895         if (m)
896                 m_freem(m);
897         if (mh)
898                 m_freem(mh);
899
900         if (sfs != NULL) {
901                 mtx_lock(&sfs->mtx);
902                 if (sfs->count != 0)
903                         cv_wait(&sfs->cv, &sfs->mtx);
904                 KASSERT(sfs->count == 0, ("sendfile sync still busy"));
905                 cv_destroy(&sfs->cv);
906                 mtx_destroy(&sfs->mtx);
907                 free(sfs, M_TEMP);
908         }
909
910         if (error == ERESTART)
911                 error = EINTR;
912
913         return (error);
914 }
915
916 static int
917 sendfile(struct thread *td, struct sendfile_args *uap, int compat)
918 {
919         struct sf_hdtr hdtr;
920         struct uio *hdr_uio, *trl_uio;
921         struct file *fp;
922         cap_rights_t rights;
923         off_t sbytes;
924         int error;
925
926         /*
927          * File offset must be positive.  If it goes beyond EOF
928          * we send only the header/trailer and no payload data.
929          */
930         if (uap->offset < 0)
931                 return (EINVAL);
932
933         sbytes = 0;
934         hdr_uio = trl_uio = NULL;
935
936         if (uap->hdtr != NULL) {
937                 error = copyin(uap->hdtr, &hdtr, sizeof(hdtr));
938                 if (error != 0)
939                         goto out;
940                 if (hdtr.headers != NULL) {
941                         error = copyinuio(hdtr.headers, hdtr.hdr_cnt,
942                             &hdr_uio);
943                         if (error != 0)
944                                 goto out;
945 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
946                         /*
947                          * In FreeBSD < 5.0 the nbytes to send also included
948                          * the header.  If compat is specified subtract the
949                          * header size from nbytes.
950                          */
951                         if (compat) {
952                                 if (uap->nbytes > hdr_uio->uio_resid)
953                                         uap->nbytes -= hdr_uio->uio_resid;
954                                 else
955                                         uap->nbytes = 0;
956                         }
957 #endif
958                 }
959                 if (hdtr.trailers != NULL) {
960                         error = copyinuio(hdtr.trailers, hdtr.trl_cnt,
961                             &trl_uio);
962                         if (error != 0)
963                                 goto out;
964                 }
965         }
966
967         AUDIT_ARG_FD(uap->fd);
968
969         /*
970          * sendfile(2) can start at any offset within a file so we require
971          * CAP_READ+CAP_SEEK = CAP_PREAD.
972          */
973         if ((error = fget_read(td, uap->fd,
974             cap_rights_init(&rights, CAP_PREAD), &fp)) != 0) {
975                 goto out;
976         }
977
978         error = fo_sendfile(fp, uap->s, hdr_uio, trl_uio, uap->offset,
979             uap->nbytes, &sbytes, uap->flags, td);
980         fdrop(fp, td);
981
982         if (uap->sbytes != NULL)
983                 copyout(&sbytes, uap->sbytes, sizeof(off_t));
984
985 out:
986         free(hdr_uio, M_IOV);
987         free(trl_uio, M_IOV);
988         return (error);
989 }
990
991 /*
992  * sendfile(2)
993  * 
994  * int sendfile(int fd, int s, off_t offset, size_t nbytes,
995  *       struct sf_hdtr *hdtr, off_t *sbytes, int flags)
996  * 
997  * Send a file specified by 'fd' and starting at 'offset' to a socket
998  * specified by 's'. Send only 'nbytes' of the file or until EOF if nbytes ==
999  * 0.  Optionally add a header and/or trailer to the socket output.  If
1000  * specified, write the total number of bytes sent into *sbytes.
1001  */
1002 int
1003 sys_sendfile(struct thread *td, struct sendfile_args *uap)
1004 {
1005  
1006         return (sendfile(td, uap, 0));
1007 }
1008
1009 #ifdef COMPAT_FREEBSD4
1010 int
1011 freebsd4_sendfile(struct thread *td, struct freebsd4_sendfile_args *uap)
1012 {
1013         struct sendfile_args args;
1014
1015         args.fd = uap->fd;
1016         args.s = uap->s;
1017         args.offset = uap->offset;
1018         args.nbytes = uap->nbytes;
1019         args.hdtr = uap->hdtr;
1020         args.sbytes = uap->sbytes;
1021         args.flags = uap->flags;
1022
1023         return (sendfile(td, &args, 1));
1024 }
1025 #endif /* COMPAT_FREEBSD4 */