sys/kern/vfs_vnops.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 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  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  19  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  20  *    without specific prior written permission.
  21  *
  22  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  23  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  24  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  25  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  26  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  27  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  28  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  29  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  30  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  31  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  32  * SUCH DAMAGE.
  33  *
  34  *      @(#)vfs_vnops.c 8.2 (Berkeley) 1/21/94
  35  */
  36
  37 #include <sys/cdefs.h>
  38 __FBSDID("$FreeBSD$");
  39
  40 #include <sys/param.h>
  41 #include <sys/systm.h>
  42 #include <sys/fcntl.h>
  43 #include <sys/file.h>
  44 #include <sys/kdb.h>
  45 #include <sys/stat.h>
  46 #include <sys/priv.h>
  47 #include <sys/proc.h>
  48 #include <sys/limits.h>
  49 #include <sys/lock.h>
  50 #include <sys/mount.h>
  51 #include <sys/mutex.h>
  52 #include <sys/namei.h>
  53 #include <sys/vnode.h>
  54 #include <sys/bio.h>
  55 #include <sys/buf.h>
  56 #include <sys/filio.h>
  57 #include <sys/resourcevar.h>
  58 #include <sys/sx.h>
  59 #include <sys/ttycom.h>
  60 #include <sys/conf.h>
  61 #include <sys/syslog.h>
  62 #include <sys/unistd.h>
  63
  64 #include <security/audit/audit.h>
  65 #include <security/mac/mac_framework.h>
  66
  67 #include <vm/vm.h>
  68 #include <vm/vm_extern.h>
  69 #include <vm/pmap.h>
  70 #include <vm/vm_map.h>
  71 #include <vm/vm_object.h>
  72 #include <vm/vm_page.h>
  73
  74 static fo_rdwr_t        vn_read;
  75 static fo_rdwr_t        vn_write;
  76 static fo_rdwr_t        vn_io_fault;
  77 static fo_truncate_t    vn_truncate;
  78 static fo_ioctl_t       vn_ioctl;
  79 static fo_poll_t        vn_poll;
  80 static fo_kqfilter_t    vn_kqfilter;
  81 static fo_stat_t        vn_statfile;
  82 static fo_close_t       vn_closefile;
  83
  84 struct  fileops vnops = {
  85         .fo_read = vn_io_fault,
  86         .fo_write = vn_io_fault,
  87         .fo_truncate = vn_truncate,
  88         .fo_ioctl = vn_ioctl,
  89         .fo_poll = vn_poll,
  90         .fo_kqfilter = vn_kqfilter,
  91         .fo_stat = vn_statfile,
  92         .fo_close = vn_closefile,
  93         .fo_chmod = vn_chmod,
  94         .fo_chown = vn_chown,
  95         .fo_flags = DFLAG_PASSABLE | DFLAG_SEEKABLE
  96 };
  97
  98 int
  99 vn_open(ndp, flagp, cmode, fp)
 100         struct nameidata *ndp;
 101         int *flagp, cmode;
 102         struct file *fp;
 103 {
 104         struct thread *td = ndp->ni_cnd.cn_thread;
 105
 106         return (vn_open_cred(ndp, flagp, cmode, 0, td->td_ucred, fp));
 107 }
 108
 109 /*
 110  * Common code for vnode open operations.
 111  * Check permissions, and call the VOP_OPEN or VOP_CREATE routine.
 112  *
 113  * Note that this does NOT free nameidata for the successful case,
 114  * due to the NDINIT being done elsewhere.
 115  */
 116 int
 117 vn_open_cred(struct nameidata *ndp, int *flagp, int cmode, u_int vn_open_flags,
 118     struct ucred *cred, struct file *fp)
 119 {
 120         struct vnode *vp;
 121         struct mount *mp;
 122         struct thread *td = ndp->ni_cnd.cn_thread;
 123         struct vattr vat;
 124         struct vattr *vap = &vat;
 125         int fmode, error;
 126         accmode_t accmode;
 127         int vfslocked, mpsafe;
 128
 129         mpsafe = ndp->ni_cnd.cn_flags & MPSAFE;
 130 restart:
 131         vfslocked = 0;
 132         fmode = *flagp;
 133         if (fmode & O_CREAT) {
 134                 ndp->ni_cnd.cn_nameiop = CREATE;
 135                 ndp->ni_cnd.cn_flags = ISOPEN | LOCKPARENT | LOCKLEAF |
 136                     MPSAFE;
 137                 if ((fmode & O_EXCL) == 0 && (fmode & O_NOFOLLOW) == 0)
 138                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= FOLLOW;
 139                 if (!(vn_open_flags & VN_OPEN_NOAUDIT))
 140                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= AUDITVNODE1;
 141                 bwillwrite();
 142                 if ((error = namei(ndp)) != 0)
 143                         return (error);
 144                 vfslocked = NDHASGIANT(ndp);
 145                 if (!mpsafe)
 146                         ndp->ni_cnd.cn_flags &= ~MPSAFE;
 147                 if (ndp->ni_vp == NULL) {
 148                         VATTR_NULL(vap);
 149                         vap->va_type = VREG;
 150                         vap->va_mode = cmode;
 151                         if (fmode & O_EXCL)
 152                                 vap->va_vaflags |= VA_EXCLUSIVE;
 153                         if (vn_start_write(ndp->ni_dvp, &mp, V_NOWAIT) != 0) {
 154                                 NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
 155                                 vput(ndp->ni_dvp);
 156                                 VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
 157                                 if ((error = vn_start_write(NULL, &mp,
 158                                     V_XSLEEP | PCATCH)) != 0)
 159                                         return (error);
 160                                 goto restart;
 161                         }
 162 #ifdef MAC
 163                         error = mac_vnode_check_create(cred, ndp->ni_dvp,
 164                             &ndp->ni_cnd, vap);
 165                         if (error == 0)
 166 #endif
 167                                 error = VOP_CREATE(ndp->ni_dvp, &ndp->ni_vp,
 168                                                    &ndp->ni_cnd, vap);
 169                         vput(ndp->ni_dvp);
 170                         vn_finished_write(mp);
 171                         if (error) {
 172                                 VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
 173                                 NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
 174                                 return (error);
 175                         }
 176                         fmode &= ~O_TRUNC;
 177                         vp = ndp->ni_vp;
 178                 } else {
 179                         if (ndp->ni_dvp == ndp->ni_vp)
 180                                 vrele(ndp->ni_dvp);
 181                         else
 182                                 vput(ndp->ni_dvp);
 183                         ndp->ni_dvp = NULL;
 184                         vp = ndp->ni_vp;
 185                         if (fmode & O_EXCL) {
 186                                 error = EEXIST;
 187                                 goto bad;
 188                         }
 189                         fmode &= ~O_CREAT;
 190                 }
 191         } else {
 192                 ndp->ni_cnd.cn_nameiop = LOOKUP;
 193                 ndp->ni_cnd.cn_flags = ISOPEN |
 194                     ((fmode & O_NOFOLLOW) ? NOFOLLOW : FOLLOW) |
 195                     LOCKLEAF | MPSAFE;
 196                 if (!(fmode & FWRITE))
 197                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= LOCKSHARED;
 198                 if (!(vn_open_flags & VN_OPEN_NOAUDIT))
 199                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= AUDITVNODE1;
 200                 if ((error = namei(ndp)) != 0)
 201                         return (error);
 202                 if (!mpsafe)
 203                         ndp->ni_cnd.cn_flags &= ~MPSAFE;
 204                 vfslocked = NDHASGIANT(ndp);
 205                 vp = ndp->ni_vp;
 206         }
 207         if (vp->v_type == VLNK) {
 208                 error = EMLINK;
 209                 goto bad;
 210         }
 211         if (vp->v_type == VSOCK) {
 212                 error = EOPNOTSUPP;
 213                 goto bad;
 214         }
 215         if (vp->v_type != VDIR && fmode & O_DIRECTORY) {
 216                 error = ENOTDIR;
 217                 goto bad;
 218         }
 219         accmode = 0;
 220         if (fmode & (FWRITE | O_TRUNC)) {
 221                 if (vp->v_type == VDIR) {
 222                         error = EISDIR;
 223                         goto bad;
 224                 }
 225                 accmode |= VWRITE;
 226         }
 227         if (fmode & FREAD)
 228                 accmode |= VREAD;
 229         if (fmode & FEXEC)
 230                 accmode |= VEXEC;
 231         if ((fmode & O_APPEND) && (fmode & FWRITE))
 232                 accmode |= VAPPEND;
 233 #ifdef MAC
 234         error = mac_vnode_check_open(cred, vp, accmode);
 235         if (error)
 236                 goto bad;
 237 #endif
 238         if ((fmode & O_CREAT) == 0) {
 239                 if (accmode & VWRITE) {
 240                         error = vn_writechk(vp);
 241                         if (error)
 242                                 goto bad;
 243                 }
 244                 if (accmode) {
 245                         error = VOP_ACCESS(vp, accmode, cred, td);
 246                         if (error)
 247                                 goto bad;
 248                 }
 249         }
 250         if ((error = VOP_OPEN(vp, fmode, cred, td, fp)) != 0)
 251                 goto bad;
 252
 253         if (fmode & FWRITE) {
 254                 vp->v_writecount++;
 255                 CTR3(KTR_VFS, "%s: vp %p v_writecount increased to %d",
 256                     __func__, vp, vp->v_writecount);
 257         }
 258         *flagp = fmode;
 259         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_open_cred");
 260         if (!mpsafe)
 261                 VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
 262         return (0);
 263 bad:
 264         NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
 265         vput(vp);
 266         VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
 267         *flagp = fmode;
 268         ndp->ni_vp = NULL;
 269         return (error);
 270 }
 271
 272 /*
 273  * Check for write permissions on the specified vnode.
 274  * Prototype text segments cannot be written.
 275  */
 276 int
 277 vn_writechk(vp)
 278         register struct vnode *vp;
 279 {
 280
 281         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_writechk");
 282         /*
 283          * If there's shared text associated with
 284          * the vnode, try to free it up once.  If
 285          * we fail, we can't allow writing.
 286          */
 287         if (vp->v_vflag & VV_TEXT)
 288                 return (ETXTBSY);
 289
 290         return (0);
 291 }
 292
 293 /*
 294  * Vnode close call
 295  */
 296 int
 297 vn_close(vp, flags, file_cred, td)
 298         register struct vnode *vp;
 299         int flags;
 300         struct ucred *file_cred;
 301         struct thread *td;
 302 {
 303         struct mount *mp;
 304         int error, lock_flags;
 305
 306         if (!(flags & FWRITE) && vp->v_mount != NULL &&
 307             vp->v_mount->mnt_kern_flag & MNTK_EXTENDED_SHARED)
 308                 lock_flags = LK_SHARED;
 309         else
 310                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
 311
 312         VFS_ASSERT_GIANT(vp->v_mount);
 313
 314         vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT);
 315         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
 316         if (flags & FWRITE) {
 317                 VNASSERT(vp->v_writecount > 0, vp,
 318                     ("vn_close: negative writecount"));
 319                 vp->v_writecount--;
 320                 CTR3(KTR_VFS, "%s: vp %p v_writecount decreased to %d",
 321                     __func__, vp, vp->v_writecount);
 322         }
 323         error = VOP_CLOSE(vp, flags, file_cred, td);
 324         vput(vp);
 325         vn_finished_write(mp);
 326         return (error);
 327 }
 328
 329 /*
 330  * Heuristic to detect sequential operation.
 331  */
 332 static int
 333 sequential_heuristic(struct uio *uio, struct file *fp)
 334 {
 335
 336         if (atomic_load_acq_int(&(fp->f_flag)) & FRDAHEAD)
 337                 return (fp->f_seqcount << IO_SEQSHIFT);
 338
 339         /*
 340          * Offset 0 is handled specially.  open() sets f_seqcount to 1 so
 341          * that the first I/O is normally considered to be slightly
 342          * sequential.  Seeking to offset 0 doesn't change sequentiality
 343          * unless previous seeks have reduced f_seqcount to 0, in which
 344          * case offset 0 is not special.
 345          */
 346         if ((uio->uio_offset == 0 && fp->f_seqcount > 0) ||
 347             uio->uio_offset == fp->f_nextoff) {
 348                 /*
 349                  * f_seqcount is in units of fixed-size blocks so that it
 350                  * depends mainly on the amount of sequential I/O and not
 351                  * much on the number of sequential I/O's.  The fixed size
 352                  * of 16384 is hard-coded here since it is (not quite) just
 353                  * a magic size that works well here.  This size is more
 354                  * closely related to the best I/O size for real disks than
 355                  * to any block size used by software.
 356                  */
 357                 fp->f_seqcount += howmany(uio->uio_resid, 16384);
 358                 if (fp->f_seqcount > IO_SEQMAX)
 359                         fp->f_seqcount = IO_SEQMAX;
 360                 return (fp->f_seqcount << IO_SEQSHIFT);
 361         }
 362
 363         /* Not sequential.  Quickly draw-down sequentiality. */
 364         if (fp->f_seqcount > 1)
 365                 fp->f_seqcount = 1;
 366         else
 367                 fp->f_seqcount = 0;
 368         return (0);
 369 }
 370
 371 /*
 372  * Package up an I/O request on a vnode into a uio and do it.
 373  */
 374 int
 375 vn_rdwr(enum uio_rw rw, struct vnode *vp, void *base, int len, off_t offset,
 376     enum uio_seg segflg, int ioflg, struct ucred *active_cred,
 377     struct ucred *file_cred, ssize_t *aresid, struct thread *td)
 378 {
 379         struct uio auio;
 380         struct iovec aiov;
 381         struct mount *mp;
 382         struct ucred *cred;
 383         void *rl_cookie;
 384         int error, lock_flags;
 385
 386         VFS_ASSERT_GIANT(vp->v_mount);
 387
 388         auio.uio_iov = &aiov;
 389         auio.uio_iovcnt = 1;
 390         aiov.iov_base = base;
 391         aiov.iov_len = len;
 392         auio.uio_resid = len;
 393         auio.uio_offset = offset;
 394         auio.uio_segflg = segflg;
 395         auio.uio_rw = rw;
 396         auio.uio_td = td;
 397         error = 0;
 398
 399         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
 400                 if (rw == UIO_READ) {
 401                         rl_cookie = vn_rangelock_rlock(vp, offset,
 402                             offset + len);
 403                 } else {
 404                         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, offset,
 405                             offset + len);
 406                 }
 407                 mp = NULL;
 408                 if (rw == UIO_WRITE) {
 409                         if (vp->v_type != VCHR &&
 410                             (error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH))
 411                             != 0)
 412                                 goto out;
 413                         if (MNT_SHARED_WRITES(mp) ||
 414                             ((mp == NULL) && MNT_SHARED_WRITES(vp->v_mount)))
 415                                 lock_flags = LK_SHARED;
 416                         else
 417                                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
 418                 } else
 419                         lock_flags = LK_SHARED;
 420                 vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
 421         } else
 422                 rl_cookie = NULL;
 423
 424         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
 425 #ifdef MAC
 426         if ((ioflg & IO_NOMACCHECK) == 0) {
 427                 if (rw == UIO_READ)
 428                         error = mac_vnode_check_read(active_cred, file_cred,
 429                             vp);
 430                 else
 431                         error = mac_vnode_check_write(active_cred, file_cred,
 432                             vp);
 433         }
 434 #endif
 435         if (error == 0) {
 436                 if (file_cred != NULL)
 437                         cred = file_cred;
 438                 else
 439                         cred = active_cred;
 440                 if (rw == UIO_READ)
 441                         error = VOP_READ(vp, &auio, ioflg, cred);
 442                 else
 443                         error = VOP_WRITE(vp, &auio, ioflg, cred);
 444         }
 445         if (aresid)
 446                 *aresid = auio.uio_resid;
 447         else
 448                 if (auio.uio_resid && error == 0)
 449                         error = EIO;
 450         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
 451                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
 452                 if (mp != NULL)
 453                         vn_finished_write(mp);
 454         }
 455  out:
 456         if (rl_cookie != NULL)
 457                 vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
 458         return (error);
 459 }
 460
 461 /*
 462  * Package up an I/O request on a vnode into a uio and do it.  The I/O
 463  * request is split up into smaller chunks and we try to avoid saturating
 464  * the buffer cache while potentially holding a vnode locked, so we
 465  * check bwillwrite() before calling vn_rdwr().  We also call kern_yield()
 466  * to give other processes a chance to lock the vnode (either other processes
 467  * core'ing the same binary, or unrelated processes scanning the directory).
 468  */
 469 int
 470 vn_rdwr_inchunks(rw, vp, base, len, offset, segflg, ioflg, active_cred,
 471     file_cred, aresid, td)
 472         enum uio_rw rw;
 473         struct vnode *vp;
 474         void *base;
 475         size_t len;
 476         off_t offset;
 477         enum uio_seg segflg;
 478         int ioflg;
 479         struct ucred *active_cred;
 480         struct ucred *file_cred;
 481         size_t *aresid;
 482         struct thread *td;
 483 {
 484         int error = 0;
 485         ssize_t iaresid;
 486
 487         VFS_ASSERT_GIANT(vp->v_mount);
 488
 489         do {
 490                 int chunk;
 491
 492                 /*
 493                  * Force `offset' to a multiple of MAXBSIZE except possibly
 494                  * for the first chunk, so that filesystems only need to
 495                  * write full blocks except possibly for the first and last
 496                  * chunks.
 497                  */
 498                 chunk = MAXBSIZE - (uoff_t)offset % MAXBSIZE;
 499
 500                 if (chunk > len)
 501                         chunk = len;
 502                 if (rw != UIO_READ && vp->v_type == VREG)
 503                         bwillwrite();
 504                 iaresid = 0;
 505                 error = vn_rdwr(rw, vp, base, chunk, offset, segflg,
 506                     ioflg, active_cred, file_cred, &iaresid, td);
 507                 len -= chunk;   /* aresid calc already includes length */
 508                 if (error)
 509                         break;
 510                 offset += chunk;
 511                 base = (char *)base + chunk;
 512                 kern_yield(PRI_USER);
 513         } while (len);
 514         if (aresid)
 515                 *aresid = len + iaresid;
 516         return (error);
 517 }
 518
 519 /*
 520  * File table vnode read routine.
 521  */
 522 static int
 523 vn_read(fp, uio, active_cred, flags, td)
 524         struct file *fp;
 525         struct uio *uio;
 526         struct ucred *active_cred;
 527         int flags;
 528         struct thread *td;
 529 {
 530         struct vnode *vp;
 531         int error, ioflag;
 532         struct mtx *mtxp;
 533         int advice, vfslocked;
 534         off_t offset;
 535
 536         KASSERT(uio->uio_td == td, ("uio_td %p is not td %p",
 537             uio->uio_td, td));
 538         mtxp = NULL;
 539         vp = fp->f_vnode;
 540         ioflag = 0;
 541         if (fp->f_flag & FNONBLOCK)
 542                 ioflag |= IO_NDELAY;
 543         if (fp->f_flag & O_DIRECT)
 544                 ioflag |= IO_DIRECT;
 545         advice = POSIX_FADV_NORMAL;
 546         vfslocked = VFS_LOCK_GIANT(vp->v_mount);
 547         /*
 548          * According to McKusick the vn lock was protecting f_offset here.
 549          * It is now protected by the FOFFSET_LOCKED flag.
 550          */
 551         if ((flags & FOF_OFFSET) == 0 || fp->f_advice != NULL) {
 552                 mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
 553                 mtx_lock(mtxp);
 554                 if ((flags & FOF_OFFSET) == 0) {
 555                         while (fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCKED) {
 556                                 fp->f_vnread_flags |= FOFFSET_LOCK_WAITING;
 557                                 msleep(&fp->f_vnread_flags, mtxp, PUSER -1,
 558                                     "vnread offlock", 0);
 559                         }
 560                         fp->f_vnread_flags |= FOFFSET_LOCKED;
 561                         uio->uio_offset = fp->f_offset;
 562                 }
 563                 if (fp->f_advice != NULL &&
 564                     uio->uio_offset >= fp->f_advice->fa_start &&
 565                     uio->uio_offset + uio->uio_resid <= fp->f_advice->fa_end)
 566                         advice = fp->f_advice->fa_advice;
 567                 mtx_unlock(mtxp);
 568         }
 569         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
 570
 571         switch (advice) {
 572         case POSIX_FADV_NORMAL:
 573         case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
 574         case POSIX_FADV_NOREUSE:
 575                 ioflag |= sequential_heuristic(uio, fp);
 576                 break;
 577         case POSIX_FADV_RANDOM:
 578                 /* Disable read-ahead for random I/O. */
 579                 break;
 580         }
 581         offset = uio->uio_offset;
 582
 583 #ifdef MAC
 584         error = mac_vnode_check_read(active_cred, fp->f_cred, vp);
 585         if (error == 0)
 586 #endif
 587                 error = VOP_READ(vp, uio, ioflag, fp->f_cred);
 588         if ((flags & FOF_OFFSET) == 0) {
 589                 fp->f_offset = uio->uio_offset;
 590                 mtx_lock(mtxp);
 591                 if (fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCK_WAITING)
 592                         wakeup(&fp->f_vnread_flags);
 593                 fp->f_vnread_flags = 0;
 594                 mtx_unlock(mtxp);
 595         }
 596         fp->f_nextoff = uio->uio_offset;
 597         VOP_UNLOCK(vp, 0);
 598         if (error == 0 && advice == POSIX_FADV_NOREUSE &&
 599             offset != uio->uio_offset)
 600                 error = VOP_ADVISE(vp, offset, uio->uio_offset - 1,
 601                     POSIX_FADV_DONTNEED);
 602         VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
 603         return (error);
 604 }
 605
 606 /*
 607  * File table vnode write routine.
 608  */
 609 static int
 610 vn_write(fp, uio, active_cred, flags, td)
 611         struct file *fp;
 612         struct uio *uio;
 613         struct ucred *active_cred;
 614         int flags;
 615         struct thread *td;
 616 {
 617         struct vnode *vp;
 618         struct mount *mp;
 619         int error, ioflag, lock_flags;
 620         struct mtx *mtxp;
 621         int advice, vfslocked;
 622
 623         KASSERT(uio->uio_td == td, ("uio_td %p is not td %p",
 624             uio->uio_td, td));
 625         vp = fp->f_vnode;
 626         vfslocked = VFS_LOCK_GIANT(vp->v_mount);
 627         if (vp->v_type == VREG)
 628                 bwillwrite();
 629         ioflag = IO_UNIT;
 630         if (vp->v_type == VREG && (fp->f_flag & O_APPEND))
 631                 ioflag |= IO_APPEND;
 632         if (fp->f_flag & FNONBLOCK)
 633                 ioflag |= IO_NDELAY;
 634         if (fp->f_flag & O_DIRECT)
 635                 ioflag |= IO_DIRECT;
 636         if ((fp->f_flag & O_FSYNC) ||
 637             (vp->v_mount && (vp->v_mount->mnt_flag & MNT_SYNCHRONOUS)))
 638                 ioflag |= IO_SYNC;
 639         mp = NULL;
 640         if (vp->v_type != VCHR &&
 641             (error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH)) != 0)
 642                 goto unlock;
 643
 644         if ((MNT_SHARED_WRITES(mp) ||
 645             ((mp == NULL) && MNT_SHARED_WRITES(vp->v_mount))) &&
 646             (flags & FOF_OFFSET) != 0) {
 647                 lock_flags = LK_SHARED;
 648         } else {
 649                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
 650         }
 651
 652         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
 653         if ((flags & FOF_OFFSET) == 0)
 654                 uio->uio_offset = fp->f_offset;
 655         advice = POSIX_FADV_NORMAL;
 656         if (fp->f_advice != NULL) {
 657                 mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
 658                 mtx_lock(mtxp);
 659                 if (fp->f_advice != NULL &&
 660                     uio->uio_offset >= fp->f_advice->fa_start &&
 661                     uio->uio_offset + uio->uio_resid <= fp->f_advice->fa_end)
 662                         advice = fp->f_advice->fa_advice;
 663                 mtx_unlock(mtxp);
 664         }
 665         switch (advice) {
 666         case POSIX_FADV_NORMAL:
 667         case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
 668                 ioflag |= sequential_heuristic(uio, fp);
 669                 break;
 670         case POSIX_FADV_RANDOM:
 671                 /* XXX: Is this correct? */
 672                 break;
 673         case POSIX_FADV_NOREUSE:
 674                 /*
 675                  * Request the underlying FS to discard the buffers
 676                  * and pages after the I/O is complete.
 677                  */
 678                 ioflag |= IO_DIRECT;
 679                 break;
 680         }
 681
 682 #ifdef MAC
 683         error = mac_vnode_check_write(active_cred, fp->f_cred, vp);
 684         if (error == 0)
 685 #endif
 686                 error = VOP_WRITE(vp, uio, ioflag, fp->f_cred);
 687         if ((flags & FOF_OFFSET) == 0)
 688                 fp->f_offset = uio->uio_offset;
 689         fp->f_nextoff = uio->uio_offset;
 690         VOP_UNLOCK(vp, 0);
 691         if (vp->v_type != VCHR)
 692                 vn_finished_write(mp);
 693 unlock:
 694         VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
 695         return (error);
 696 }
 697
 698 static const int io_hold_cnt = 16;
 699
 700 /*
 701  * The vn_io_fault() is a wrapper around vn_read() and vn_write() to
 702  * prevent the following deadlock:
 703  *
 704  * Assume that the thread A reads from the vnode vp1 into userspace
 705  * buffer buf1 backed by the pages of vnode vp2.  If a page in buf1 is
 706  * currently not resident, then system ends up with the call chain
 707  *   vn_read() -> VOP_READ(vp1) -> uiomove() -> [Page Fault] ->
 708  *     vm_fault(buf1) -> vnode_pager_getpages(vp2) -> VOP_GETPAGES(vp2)
 709  * which establishes lock order vp1->vn_lock, then vp2->vn_lock.
 710  * If, at the same time, thread B reads from vnode vp2 into buffer buf2
 711  * backed by the pages of vnode vp1, and some page in buf2 is not
 712  * resident, we get a reversed order vp2->vn_lock, then vp1->vn_lock.
 713  *
 714  * To prevent the lock order reversal and deadlock, vn_io_fault() does
 715  * not allow page faults to happen during VOP_READ() or VOP_WRITE().
 716  * Instead, it first tries to do the whole range i/o with pagefaults
 717  * disabled. If all pages in the i/o buffer are resident and mapped,
 718  * VOP will succeed (ignoring the genuine filesystem errors).
 719  * Otherwise, we get back EFAULT, and vn_io_fault() falls back to do
 720  * i/o in chunks, with all pages in the chunk prefaulted and held
 721  * using vm_fault_quick_hold_pages().
 722  *
 723  * Filesystems using this deadlock avoidance scheme should use the
 724  * array of the held pages from uio, saved in the curthread->td_ma,
 725  * instead of doing uiomove().  A helper function
 726  * vn_io_fault_uiomove() converts uiomove request into
 727  * uiomove_fromphys() over td_ma array.
 728  *
 729  * Since vnode locks do not cover the whole i/o anymore, rangelocks
 730  * make the current i/o request atomic with respect to other i/os and
 731  * truncations.
 732  */
 733 static int
 734 vn_io_fault(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
 735     int flags, struct thread *td)
 736 {
 737         vm_page_t ma[io_hold_cnt + 2];
 738         struct uio *uio_clone, short_uio;
 739         struct iovec short_iovec[1];
 740         fo_rdwr_t *doio;
 741         struct vnode *vp;
 742         void *rl_cookie;
 743         struct mount *mp;
 744         vm_page_t *prev_td_ma;
 745         int cnt, error, save, saveheld, prev_td_ma_cnt;
 746         vm_offset_t addr, end;
 747         vm_prot_t prot;
 748         size_t len, resid;
 749         ssize_t adv;
 750
 751         if (uio->uio_rw == UIO_READ)
 752                 doio = vn_read;
 753         else
 754                 doio = vn_write;
 755         vp = fp->f_vnode;
 756         if (uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE || vp->v_type != VREG ||
 757             ((mp = vp->v_mount) != NULL &&
 758             (mp->mnt_kern_flag & MNTK_NO_IOPF) == 0))
 759                 return (doio(fp, uio, active_cred, flags, td));
 760
 761         /*
 762          * The UFS follows IO_UNIT directive and replays back both
 763          * uio_offset and uio_resid if an error is encountered during the
 764          * operation.  But, since the iovec may be already advanced,
 765          * uio is still in an inconsistent state.
 766          *
 767          * Cache a copy of the original uio, which is advanced to the redo
 768          * point using UIO_NOCOPY below.
 769          */
 770         uio_clone = cloneuio(uio);
 771         resid = uio->uio_resid;
 772
 773         short_uio.uio_segflg = UIO_USERSPACE;
 774         short_uio.uio_rw = uio->uio_rw;
 775         short_uio.uio_td = uio->uio_td;
 776
 777         if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
 778                 prot = VM_PROT_WRITE;
 779                 rl_cookie = vn_rangelock_rlock(vp, uio->uio_offset,
 780                     uio->uio_offset + uio->uio_resid);
 781         } else {
 782                 prot = VM_PROT_READ;
 783                 if ((fp->f_flag & O_APPEND) != 0 || (flags & FOF_OFFSET) == 0)
 784                         /* For appenders, punt and lock the whole range. */
 785                         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, 0, OFF_MAX);
 786                 else
 787                         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, uio->uio_offset,
 788                             uio->uio_offset + uio->uio_resid);
 789         }
 790
 791         save = vm_fault_disable_pagefaults();
 792         error = doio(fp, uio, active_cred, flags, td);
 793         if (error != EFAULT)
 794                 goto out;
 795
 796         uio_clone->uio_segflg = UIO_NOCOPY;
 797         uiomove(NULL, resid - uio->uio_resid, uio_clone);
 798         uio_clone->uio_segflg = uio->uio_segflg;
 799
 800         saveheld = curthread_pflags_set(TDP_UIOHELD);
 801         prev_td_ma = td->td_ma;
 802         prev_td_ma_cnt = td->td_ma_cnt;
 803
 804         while (uio_clone->uio_resid != 0) {
 805                 len = uio_clone->uio_iov->iov_len;
 806                 if (len == 0) {
 807                         KASSERT(uio_clone->uio_iovcnt >= 1,
 808                             ("iovcnt underflow"));
 809                         uio_clone->uio_iov++;
 810                         uio_clone->uio_iovcnt--;
 811                         continue;
 812                 }
 813
 814                 addr = (vm_offset_t)uio_clone->uio_iov->iov_base;
 815                 end = round_page(addr + len);
 816                 cnt = howmany(end - trunc_page(addr), PAGE_SIZE);
 817                 /*
 818                  * A perfectly misaligned address and length could cause
 819                  * both the start and the end of the chunk to use partial
 820                  * page.  +2 accounts for such a situation.
 821                  */
 822                 if (cnt > io_hold_cnt + 2) {
 823                         len = io_hold_cnt * PAGE_SIZE;
 824                         KASSERT(howmany(round_page(addr + len) -
 825                             trunc_page(addr), PAGE_SIZE) <= io_hold_cnt + 2,
 826                             ("cnt overflow"));
 827                 }
 828                 cnt = vm_fault_quick_hold_pages(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map,
 829                     addr, len, prot, ma, io_hold_cnt + 2);
 830                 if (cnt == -1) {
 831                         error = EFAULT;
 832                         break;
 833                 }
 834                 short_uio.uio_iov = &short_iovec[0];
 835                 short_iovec[0].iov_base = (void *)addr;
 836                 short_uio.uio_iovcnt = 1;
 837                 short_uio.uio_resid = short_iovec[0].iov_len = len;
 838                 short_uio.uio_offset = uio_clone->uio_offset;
 839                 td->td_ma = ma;
 840                 td->td_ma_cnt = cnt;
 841
 842                 error = doio(fp, &short_uio, active_cred, flags, td);
 843                 vm_page_unhold_pages(ma, cnt);
 844                 adv = len - short_uio.uio_resid;
 845
 846                 uio_clone->uio_iov->iov_base =
 847                     (char *)uio_clone->uio_iov->iov_base + adv;
 848                 uio_clone->uio_iov->iov_len -= adv;
 849                 uio_clone->uio_resid -= adv;
 850                 uio_clone->uio_offset += adv;
 851
 852                 uio->uio_resid -= adv;
 853                 uio->uio_offset += adv;
 854
 855                 if (error != 0 || adv == 0)
 856                         break;
 857         }
 858         td->td_ma = prev_td_ma;
 859         td->td_ma_cnt = prev_td_ma_cnt;
 860         curthread_pflags_restore(saveheld);
 861 out:
 862         vm_fault_enable_pagefaults(save);
 863         vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
 864         free(uio_clone, M_IOV);
 865         return (error);
 866 }
 867
 868 /*
 869  * Helper function to perform the requested uiomove operation using
 870  * the held pages for io->uio_iov[0].iov_base buffer instead of
 871  * copyin/copyout.  Access to the pages with uiomove_fromphys()
 872  * instead of iov_base prevents page faults that could occur due to
 873  * pmap_collect() invalidating the mapping created by
 874  * vm_fault_quick_hold_pages(), or pageout daemon, page laundry or
 875  * object cleanup revoking the write access from page mappings.
 876  *
 877  * Filesystems specified MNTK_NO_IOPF shall use vn_io_fault_uiomove()
 878  * instead of plain uiomove().
 879  */
 880 int
 881 vn_io_fault_uiomove(char *data, int xfersize, struct uio *uio)
 882 {
 883         struct uio transp_uio;
 884         struct iovec transp_iov[1];
 885         struct thread *td;
 886         size_t adv;
 887         int error, pgadv;
 888
 889         td = curthread;
 890         if ((td->td_pflags & TDP_UIOHELD) == 0 ||
 891             uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE)
 892                 return (uiomove(data, xfersize, uio));
 893
 894         KASSERT(uio->uio_iovcnt == 1, ("uio_iovcnt %d", uio->uio_iovcnt));
 895         transp_iov[0].iov_base = data;
 896         transp_uio.uio_iov = &transp_iov[0];
 897         transp_uio.uio_iovcnt = 1;
 898         if (xfersize > uio->uio_resid)
 899                 xfersize = uio->uio_resid;
 900         transp_uio.uio_resid = transp_iov[0].iov_len = xfersize;
 901         transp_uio.uio_offset = 0;
 902         transp_uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 903         /*
 904          * Since transp_iov points to data, and td_ma page array
 905          * corresponds to original uio->uio_iov, we need to invert the
 906          * direction of the i/o operation as passed to
 907          * uiomove_fromphys().
 908          */
 909         switch (uio->uio_rw) {
 910         case UIO_WRITE:
 911                 transp_uio.uio_rw = UIO_READ;
 912                 break;
 913         case UIO_READ:
 914                 transp_uio.uio_rw = UIO_WRITE;
 915                 break;
 916         }
 917         transp_uio.uio_td = uio->uio_td;
 918         error = uiomove_fromphys(td->td_ma,
 919             ((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base) & PAGE_MASK,
 920             xfersize, &transp_uio);
 921         adv = xfersize - transp_uio.uio_resid;
 922         pgadv =
 923             (((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base + adv) >> PAGE_SHIFT) -
 924             (((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base) >> PAGE_SHIFT);
 925         td->td_ma += pgadv;
 926         KASSERT(td->td_ma_cnt >= pgadv, ("consumed pages %d %d", td->td_ma_cnt,
 927             pgadv));
 928         td->td_ma_cnt -= pgadv;
 929         uio->uio_iov->iov_base = (char *)uio->uio_iov->iov_base + adv;
 930         uio->uio_iov->iov_len -= adv;
 931         uio->uio_resid -= adv;
 932         uio->uio_offset += adv;
 933         return (error);
 934 }
 935
 936 /*
 937  * File table truncate routine.
 938  */
 939 static int
 940 vn_truncate(struct file *fp, off_t length, struct ucred *active_cred,
 941     struct thread *td)
 942 {
 943         struct vattr vattr;
 944         struct mount *mp;
 945         struct vnode *vp;
 946         void *rl_cookie;
 947         int vfslocked;
 948         int error;
 949
 950         vp = fp->f_vnode;
 951
 952         /*
 953          * Lock the whole range for truncation.  Otherwise split i/o
 954          * might happen partly before and partly after the truncation.
 955          */
 956         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, 0, OFF_MAX);
 957         vfslocked = VFS_LOCK_GIANT(vp->v_mount);
 958         error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH);
 959         if (error)
 960                 goto out1;
 961         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
 962         if (vp->v_type == VDIR) {
 963                 error = EISDIR;
 964                 goto out;
 965         }
 966 #ifdef MAC
 967         error = mac_vnode_check_write(active_cred, fp->f_cred, vp);
 968         if (error)
 969                 goto out;
 970 #endif
 971         error = vn_writechk(vp);
 972         if (error == 0) {
 973                 VATTR_NULL(&vattr);
 974                 vattr.va_size = length;
 975                 error = VOP_SETATTR(vp, &vattr, fp->f_cred);
 976         }
 977 out:
 978         VOP_UNLOCK(vp, 0);
 979         vn_finished_write(mp);
 980 out1:
 981         VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
 982         vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
 983         return (error);
 984 }
 985
 986 /*
 987  * File table vnode stat routine.
 988  */
 989 static int
 990 vn_statfile(fp, sb, active_cred, td)
 991         struct file *fp;
 992         struct stat *sb;
 993         struct ucred *active_cred;
 994         struct thread *td;
 995 {
 996         struct vnode *vp = fp->f_vnode;
 997         int vfslocked;
 998         int error;
 999
1000         vfslocked = VFS_LOCK_GIANT(vp->v_mount);
1001         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1002         error = vn_stat(vp, sb, active_cred, fp->f_cred, td);
1003         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1004         VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
1005
1006         return (error);
1007 }
1008
1009 /*
1010  * Stat a vnode; implementation for the stat syscall
1011  */
1012 int
1013 vn_stat(vp, sb, active_cred, file_cred, td)
1014         struct vnode *vp;
1015         register struct stat *sb;
1016         struct ucred *active_cred;
1017         struct ucred *file_cred;
1018         struct thread *td;
1019 {
1020         struct vattr vattr;
1021         register struct vattr *vap;
1022         int error;
1023         u_short mode;
1024
1025 #ifdef MAC
1026         error = mac_vnode_check_stat(active_cred, file_cred, vp);
1027         if (error)
1028                 return (error);
1029 #endif
1030
1031         vap = &vattr;
1032
1033         /*
1034          * Initialize defaults for new and unusual fields, so that file
1035          * systems which don't support these fields don't need to know
1036          * about them.
1037          */
1038         vap->va_birthtime.tv_sec = -1;
1039         vap->va_birthtime.tv_nsec = 0;
1040         vap->va_fsid = VNOVAL;
1041         vap->va_rdev = NODEV;
1042
1043         error = VOP_GETATTR(vp, vap, active_cred);
1044         if (error)
1045                 return (error);
1046
1047         /*
1048          * Zero the spare stat fields
1049          */
1050         bzero(sb, sizeof *sb);
1051
1052         /*
1053          * Copy from vattr table
1054          */
1055         if (vap->va_fsid != VNOVAL)
1056                 sb->st_dev = vap->va_fsid;
1057         else
1058                 sb->st_dev = vp->v_mount->mnt_stat.f_fsid.val[0];
1059         sb->st_ino = vap->va_fileid;
1060         mode = vap->va_mode;
1061         switch (vap->va_type) {
1062         case VREG:
1063                 mode |= S_IFREG;
1064                 break;
1065         case VDIR:
1066                 mode |= S_IFDIR;
1067                 break;
1068         case VBLK:
1069                 mode |= S_IFBLK;
1070                 break;
1071         case VCHR:
1072                 mode |= S_IFCHR;
1073                 break;
1074         case VLNK:
1075                 mode |= S_IFLNK;
1076                 break;
1077         case VSOCK:
1078                 mode |= S_IFSOCK;
1079                 break;
1080         case VFIFO:
1081                 mode |= S_IFIFO;
1082                 break;
1083         default:
1084                 return (EBADF);
1085         };
1086         sb->st_mode = mode;
1087         sb->st_nlink = vap->va_nlink;
1088         sb->st_uid = vap->va_uid;
1089         sb->st_gid = vap->va_gid;
1090         sb->st_rdev = vap->va_rdev;
1091         if (vap->va_size > OFF_MAX)
1092                 return (EOVERFLOW);
1093         sb->st_size = vap->va_size;
1094         sb->st_atim = vap->va_atime;
1095         sb->st_mtim = vap->va_mtime;
1096         sb->st_ctim = vap->va_ctime;
1097         sb->st_birthtim = vap->va_birthtime;
1098
1099         /*
1100          * According to www.opengroup.org, the meaning of st_blksize is
1101          *   "a filesystem-specific preferred I/O block size for this
1102          *    object.  In some filesystem types, this may vary from file
1103          *    to file"
1104          * Use miminum/default of PAGE_SIZE (e.g. for VCHR).
1105          */
1106
1107         sb->st_blksize = max(PAGE_SIZE, vap->va_blocksize);
1108
1109         sb->st_flags = vap->va_flags;
1110         if (priv_check(td, PRIV_VFS_GENERATION))
1111                 sb->st_gen = 0;
1112         else
1113                 sb->st_gen = vap->va_gen;
1114
1115         sb->st_blocks = vap->va_bytes / S_BLKSIZE;
1116         return (0);
1117 }
1118
1119 /*
1120  * File table vnode ioctl routine.
1121  */
1122 static int
1123 vn_ioctl(fp, com, data, active_cred, td)
1124         struct file *fp;
1125         u_long com;
1126         void *data;
1127         struct ucred *active_cred;
1128         struct thread *td;
1129 {
1130         struct vnode *vp = fp->f_vnode;
1131         struct vattr vattr;
1132         int vfslocked;
1133         int error;
1134
1135         vfslocked = VFS_LOCK_GIANT(vp->v_mount);
1136         error = ENOTTY;
1137         switch (vp->v_type) {
1138         case VREG:
1139         case VDIR:
1140                 if (com == FIONREAD) {
1141                         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1142                         error = VOP_GETATTR(vp, &vattr, active_cred);
1143                         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1144                         if (!error)
1145                                 *(int *)data = vattr.va_size - fp->f_offset;
1146                 }
1147                 if (com == FIONBIO || com == FIOASYNC)  /* XXX */
1148                         error = 0;
1149                 else
1150                         error = VOP_IOCTL(vp, com, data, fp->f_flag,
1151                             active_cred, td);
1152                 break;
1153
1154         default:
1155                 break;
1156         }
1157         VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
1158         return (error);
1159 }
1160
1161 /*
1162  * File table vnode poll routine.
1163  */
1164 static int
1165 vn_poll(fp, events, active_cred, td)
1166         struct file *fp;
1167         int events;
1168         struct ucred *active_cred;
1169         struct thread *td;
1170 {
1171         struct vnode *vp;
1172         int vfslocked;
1173         int error;
1174
1175         vp = fp->f_vnode;
1176         vfslocked = VFS_LOCK_GIANT(vp->v_mount);
1177 #ifdef MAC
1178         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1179         error = mac_vnode_check_poll(active_cred, fp->f_cred, vp);
1180         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1181         if (!error)
1182 #endif
1183
1184         error = VOP_POLL(vp, events, fp->f_cred, td);
1185         VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
1186         return (error);
1187 }
1188
1189 /*
1190  * Acquire the requested lock and then check for validity.  LK_RETRY
1191  * permits vn_lock to return doomed vnodes.
1192  */
1193 int
1194 _vn_lock(struct vnode *vp, int flags, char *file, int line)
1195 {
1196         int error;
1197
1198         VNASSERT((flags & LK_TYPE_MASK) != 0, vp,
1199             ("vn_lock called with no locktype."));
1200         do {
1201 #ifdef DEBUG_VFS_LOCKS
1202                 KASSERT(vp->v_holdcnt != 0,
1203                     ("vn_lock %p: zero hold count", vp));
1204 #endif
1205                 error = VOP_LOCK1(vp, flags, file, line);
1206                 flags &= ~LK_INTERLOCK; /* Interlock is always dropped. */
1207                 KASSERT((flags & LK_RETRY) == 0 || error == 0,
1208                     ("LK_RETRY set with incompatible flags (0x%x) or an error occured (%d)",
1209                     flags, error));
1210                 /*
1211                  * Callers specify LK_RETRY if they wish to get dead vnodes.
1212                  * If RETRY is not set, we return ENOENT instead.
1213                  */
1214                 if (error == 0 && vp->v_iflag & VI_DOOMED &&
1215                     (flags & LK_RETRY) == 0) {
1216                         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1217                         error = ENOENT;
1218                         break;
1219                 }
1220         } while (flags & LK_RETRY && error != 0);
1221         return (error);
1222 }
1223
1224 /*
1225  * File table vnode close routine.
1226  */
1227 static int
1228 vn_closefile(fp, td)
1229         struct file *fp;
1230         struct thread *td;
1231 {
1232         struct vnode *vp;
1233         struct flock lf;
1234         int vfslocked;
1235         int error;
1236
1237         vp = fp->f_vnode;
1238
1239         vfslocked = VFS_LOCK_GIANT(vp->v_mount);
1240         if (fp->f_type == DTYPE_VNODE && fp->f_flag & FHASLOCK) {
1241                 lf.l_whence = SEEK_SET;
1242                 lf.l_start = 0;
1243                 lf.l_len = 0;
1244                 lf.l_type = F_UNLCK;
1245                 (void) VOP_ADVLOCK(vp, fp, F_UNLCK, &lf, F_FLOCK);
1246         }
1247
1248         fp->f_ops = &badfileops;
1249
1250         error = vn_close(vp, fp->f_flag, fp->f_cred, td);
1251         VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
1252         return (error);
1253 }
1254
1255 /*
1256  * Preparing to start a filesystem write operation. If the operation is
1257  * permitted, then we bump the count of operations in progress and
1258  * proceed. If a suspend request is in progress, we wait until the
1259  * suspension is over, and then proceed.
1260  */
1261 int
1262 vn_start_write(vp, mpp, flags)
1263         struct vnode *vp;
1264         struct mount **mpp;
1265         int flags;
1266 {
1267         struct mount *mp;
1268         int error;
1269
1270         error = 0;
1271         /*
1272          * If a vnode is provided, get and return the mount point that
1273          * to which it will write.
1274          */
1275         if (vp != NULL) {
1276                 if ((error = VOP_GETWRITEMOUNT(vp, mpp)) != 0) {
1277                         *mpp = NULL;
1278                         if (error != EOPNOTSUPP)
1279                                 return (error);
1280                         return (0);
1281                 }
1282         }
1283         if ((mp = *mpp) == NULL)
1284                 return (0);
1285
1286         /*
1287          * VOP_GETWRITEMOUNT() returns with the mp refcount held through
1288          * a vfs_ref().
1289          * As long as a vnode is not provided we need to acquire a
1290          * refcount for the provided mountpoint too, in order to
1291          * emulate a vfs_ref().
1292          */
1293         MNT_ILOCK(mp);
1294         if (vp == NULL)
1295                 MNT_REF(mp);
1296
1297         /*
1298          * Check on status of suspension.
1299          */
1300         if ((curthread->td_pflags & TDP_IGNSUSP) == 0 ||
1301             mp->mnt_susp_owner != curthread) {
1302                 while ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0) {
1303                         if (flags & V_NOWAIT) {
1304                                 error = EWOULDBLOCK;
1305                                 goto unlock;
1306                         }
1307                         error = msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp),
1308                             (PUSER - 1) | (flags & PCATCH), "suspfs", 0);
1309                         if (error)
1310                                 goto unlock;
1311                 }
1312         }
1313         if (flags & V_XSLEEP)
1314                 goto unlock;
1315         mp->mnt_writeopcount++;
1316 unlock:
1317         if (error != 0 || (flags & V_XSLEEP) != 0)
1318                 MNT_REL(mp);
1319         MNT_IUNLOCK(mp);
1320         return (error);
1321 }
1322
1323 /*
1324  * Secondary suspension. Used by operations such as vop_inactive
1325  * routines that are needed by the higher level functions. These
1326  * are allowed to proceed until all the higher level functions have
1327  * completed (indicated by mnt_writeopcount dropping to zero). At that
1328  * time, these operations are halted until the suspension is over.
1329  */
1330 int
1331 vn_start_secondary_write(vp, mpp, flags)
1332         struct vnode *vp;
1333         struct mount **mpp;
1334         int flags;
1335 {
1336         struct mount *mp;
1337         int error;
1338
1339  retry:
1340         if (vp != NULL) {
1341                 if ((error = VOP_GETWRITEMOUNT(vp, mpp)) != 0) {
1342                         *mpp = NULL;
1343                         if (error != EOPNOTSUPP)
1344                                 return (error);
1345                         return (0);
1346                 }
1347         }
1348         /*
1349          * If we are not suspended or have not yet reached suspended
1350          * mode, then let the operation proceed.
1351          */
1352         if ((mp = *mpp) == NULL)
1353                 return (0);
1354
1355         /*
1356          * VOP_GETWRITEMOUNT() returns with the mp refcount held through
1357          * a vfs_ref().
1358          * As long as a vnode is not provided we need to acquire a
1359          * refcount for the provided mountpoint too, in order to
1360          * emulate a vfs_ref().
1361          */
1362         MNT_ILOCK(mp);
1363         if (vp == NULL)
1364                 MNT_REF(mp);
1365         if ((mp->mnt_kern_flag & (MNTK_SUSPENDED | MNTK_SUSPEND2)) == 0) {
1366                 mp->mnt_secondary_writes++;
1367                 mp->mnt_secondary_accwrites++;
1368                 MNT_IUNLOCK(mp);
1369                 return (0);
1370         }
1371         if (flags & V_NOWAIT) {
1372                 MNT_REL(mp);
1373                 MNT_IUNLOCK(mp);
1374                 return (EWOULDBLOCK);
1375         }
1376         /*
1377          * Wait for the suspension to finish.
1378          */
1379         error = msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp),
1380                        (PUSER - 1) | (flags & PCATCH) | PDROP, "suspfs", 0);
1381         vfs_rel(mp);
1382         if (error == 0)
1383                 goto retry;
1384         return (error);
1385 }
1386
1387 /*
1388  * Filesystem write operation has completed. If we are suspending and this
1389  * operation is the last one, notify the suspender that the suspension is
1390  * now in effect.
1391  */
1392 void
1393 vn_finished_write(mp)
1394         struct mount *mp;
1395 {
1396         if (mp == NULL)
1397                 return;
1398         MNT_ILOCK(mp);
1399         MNT_REL(mp);
1400         mp->mnt_writeopcount--;
1401         if (mp->mnt_writeopcount < 0)
1402                 panic("vn_finished_write: neg cnt");
1403         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0 &&
1404             mp->mnt_writeopcount <= 0)
1405                 wakeup(&mp->mnt_writeopcount);
1406         MNT_IUNLOCK(mp);
1407 }
1408
1409
1410 /*
1411  * Filesystem secondary write operation has completed. If we are
1412  * suspending and this operation is the last one, notify the suspender
1413  * that the suspension is now in effect.
1414  */
1415 void
1416 vn_finished_secondary_write(mp)
1417         struct mount *mp;
1418 {
1419         if (mp == NULL)
1420                 return;
1421         MNT_ILOCK(mp);
1422         MNT_REL(mp);
1423         mp->mnt_secondary_writes--;
1424         if (mp->mnt_secondary_writes < 0)
1425                 panic("vn_finished_secondary_write: neg cnt");
1426         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0 &&
1427             mp->mnt_secondary_writes <= 0)
1428                 wakeup(&mp->mnt_secondary_writes);
1429         MNT_IUNLOCK(mp);
1430 }
1431
1432
1433
1434 /*
1435  * Request a filesystem to suspend write operations.
1436  */
1437 int
1438 vfs_write_suspend(mp)
1439         struct mount *mp;
1440 {
1441         int error;
1442
1443         MNT_ILOCK(mp);
1444         if (mp->mnt_susp_owner == curthread) {
1445                 MNT_IUNLOCK(mp);
1446                 return (EALREADY);
1447         }
1448         while (mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND)
1449                 msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), PUSER - 1, "wsuspfs", 0);
1450         mp->mnt_kern_flag |= MNTK_SUSPEND;
1451         mp->mnt_susp_owner = curthread;
1452         if (mp->mnt_writeopcount > 0)
1453                 (void) msleep(&mp->mnt_writeopcount,
1454                     MNT_MTX(mp), (PUSER - 1)|PDROP, "suspwt", 0);
1455         else
1456                 MNT_IUNLOCK(mp);
1457         if ((error = VFS_SYNC(mp, MNT_SUSPEND)) != 0)
1458                 vfs_write_resume(mp);
1459         return (error);
1460 }
1461
1462 /*
1463  * Request a filesystem to resume write operations.
1464  */
1465 void
1466 vfs_write_resume(mp)
1467         struct mount *mp;
1468 {
1469
1470         MNT_ILOCK(mp);
1471         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0) {
1472                 KASSERT(mp->mnt_susp_owner == curthread, ("mnt_susp_owner"));
1473                 mp->mnt_kern_flag &= ~(MNTK_SUSPEND | MNTK_SUSPEND2 |
1474                                        MNTK_SUSPENDED);
1475                 mp->mnt_susp_owner = NULL;
1476                 wakeup(&mp->mnt_writeopcount);
1477                 wakeup(&mp->mnt_flag);
1478                 curthread->td_pflags &= ~TDP_IGNSUSP;
1479                 MNT_IUNLOCK(mp);
1480                 VFS_SUSP_CLEAN(mp);
1481         } else
1482                 MNT_IUNLOCK(mp);
1483 }
1484
1485 /*
1486  * Implement kqueues for files by translating it to vnode operation.
1487  */
1488 static int
1489 vn_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
1490 {
1491         int vfslocked;
1492         int error;
1493
1494         vfslocked = VFS_LOCK_GIANT(fp->f_vnode->v_mount);
1495         error = VOP_KQFILTER(fp->f_vnode, kn);
1496         VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
1497
1498         return error;
1499 }
1500
1501 /*
1502  * Simplified in-kernel wrapper calls for extended attribute access.
1503  * Both calls pass in a NULL credential, authorizing as "kernel" access.
1504  * Set IO_NODELOCKED in ioflg if the vnode is already locked.
1505  */
1506 int
1507 vn_extattr_get(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
1508     const char *attrname, int *buflen, char *buf, struct thread *td)
1509 {
1510         struct uio      auio;
1511         struct iovec    iov;
1512         int     error;
1513
1514         iov.iov_len = *buflen;
1515         iov.iov_base = buf;
1516
1517         auio.uio_iov = &iov;
1518         auio.uio_iovcnt = 1;
1519         auio.uio_rw = UIO_READ;
1520         auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
1521         auio.uio_td = td;
1522         auio.uio_offset = 0;
1523         auio.uio_resid = *buflen;
1524
1525         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0)
1526                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1527
1528         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
1529
1530         /* authorize attribute retrieval as kernel */
1531         error = VOP_GETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, &auio, NULL, NULL,
1532             td);
1533
1534         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0)
1535                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
1536
1537         if (error == 0) {
1538                 *buflen = *buflen - auio.uio_resid;
1539         }
1540
1541         return (error);
1542 }
1543
1544 /*
1545  * XXX failure mode if partially written?
1546  */
1547 int
1548 vn_extattr_set(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
1549     const char *attrname, int buflen, char *buf, struct thread *td)
1550 {
1551         struct uio      auio;
1552         struct iovec    iov;
1553         struct mount    *mp;
1554         int     error;
1555
1556         iov.iov_len = buflen;
1557         iov.iov_base = buf;
1558
1559         auio.uio_iov = &iov;
1560         auio.uio_iovcnt = 1;
1561         auio.uio_rw = UIO_WRITE;
1562         auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
1563         auio.uio_td = td;
1564         auio.uio_offset = 0;
1565         auio.uio_resid = buflen;
1566
1567         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
1568                 if ((error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT)) != 0)
1569                         return (error);
1570                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1571         }
1572
1573         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
1574
1575         /* authorize attribute setting as kernel */
1576         error = VOP_SETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, &auio, NULL, td);
1577
1578         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
1579                 vn_finished_write(mp);
1580                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
1581         }
1582
1583         return (error);
1584 }
1585
1586 int
1587 vn_extattr_rm(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
1588     const char *attrname, struct thread *td)
1589 {
1590         struct mount    *mp;
1591         int     error;
1592
1593         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
1594                 if ((error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT)) != 0)
1595                         return (error);
1596                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1597         }
1598
1599         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
1600
1601         /* authorize attribute removal as kernel */
1602         error = VOP_DELETEEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, NULL, td);
1603         if (error == EOPNOTSUPP)
1604                 error = VOP_SETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, NULL,
1605                     NULL, td);
1606
1607         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
1608                 vn_finished_write(mp);
1609                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
1610         }
1611
1612         return (error);
1613 }
1614
1615 int
1616 vn_vget_ino(struct vnode *vp, ino_t ino, int lkflags, struct vnode **rvp)
1617 {
1618         struct mount *mp;
1619         int ltype, error;
1620
1621         mp = vp->v_mount;
1622         ltype = VOP_ISLOCKED(vp);
1623         KASSERT(ltype == LK_EXCLUSIVE || ltype == LK_SHARED,
1624             ("vn_vget_ino: vp not locked"));
1625         error = vfs_busy(mp, MBF_NOWAIT);
1626         if (error != 0) {
1627                 vfs_ref(mp);
1628                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
1629                 error = vfs_busy(mp, 0);
1630                 vn_lock(vp, ltype | LK_RETRY);
1631                 vfs_rel(mp);
1632                 if (error != 0)
1633                         return (ENOENT);
1634                 if (vp->v_iflag & VI_DOOMED) {
1635                         vfs_unbusy(mp);
1636                         return (ENOENT);
1637                 }
1638         }
1639         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1640         error = VFS_VGET(mp, ino, lkflags, rvp);
1641         vfs_unbusy(mp);
1642         vn_lock(vp, ltype | LK_RETRY);
1643         if (vp->v_iflag & VI_DOOMED) {
1644                 if (error == 0)
1645                         vput(*rvp);
1646                 error = ENOENT;
1647         }
1648         return (error);
1649 }
1650
1651 int
1652 vn_rlimit_fsize(const struct vnode *vp, const struct uio *uio,
1653     const struct thread *td)
1654 {
1655
1656         if (vp->v_type != VREG || td == NULL)
1657                 return (0);
1658         PROC_LOCK(td->td_proc);
1659         if ((uoff_t)uio->uio_offset + uio->uio_resid >
1660             lim_cur(td->td_proc, RLIMIT_FSIZE)) {
1661                 kern_psignal(td->td_proc, SIGXFSZ);
1662                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
1663                 return (EFBIG);
1664         }
1665         PROC_UNLOCK(td->td_proc);
1666         return (0);
1667 }
1668
1669 int
1670 vn_chmod(struct file *fp, mode_t mode, struct ucred *active_cred,
1671     struct thread *td)
1672 {
1673         struct vnode *vp;
1674         int error, vfslocked;
1675
1676         vp = fp->f_vnode;
1677         vfslocked = VFS_LOCK_GIANT(vp->v_mount);
1678 #ifdef AUDIT
1679         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1680         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
1681         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1682 #endif
1683         error = setfmode(td, active_cred, vp, mode);
1684         VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
1685         return (error);
1686 }
1687
1688 int
1689 vn_chown(struct file *fp, uid_t uid, gid_t gid, struct ucred *active_cred,
1690     struct thread *td)
1691 {
1692         struct vnode *vp;
1693         int error, vfslocked;
1694
1695         vp = fp->f_vnode;
1696         vfslocked = VFS_LOCK_GIANT(vp->v_mount);
1697 #ifdef AUDIT
1698         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1699         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
1700         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1701 #endif
1702         error = setfown(td, active_cred, vp, uid, gid);
1703         VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
1704         return (error);
1705 }
1706
1707 void
1708 vn_pages_remove(struct vnode *vp, vm_pindex_t start, vm_pindex_t end)
1709 {
1710         vm_object_t object;
1711
1712         if ((object = vp->v_object) == NULL)
1713                 return;
1714         VM_OBJECT_LOCK(object);
1715         vm_object_page_remove(object, start, end, 0);
1716         VM_OBJECT_UNLOCK(object);
1717 }
1718
1719 int
1720 vn_bmap_seekhole(struct vnode *vp, u_long cmd, off_t *off, struct ucred *cred)
1721 {
1722         struct vattr va;
1723         daddr_t bn, bnp;
1724         uint64_t bsize;
1725         off_t noff;
1726         int error;
1727
1728         KASSERT(cmd == FIOSEEKHOLE || cmd == FIOSEEKDATA,
1729             ("Wrong command %lu", cmd));
1730
1731         if (vn_lock(vp, LK_SHARED) != 0)
1732                 return (EBADF);
1733         if (vp->v_type != VREG) {
1734                 error = ENOTTY;
1735                 goto unlock;
1736         }
1737         error = VOP_GETATTR(vp, &va, cred);
1738         if (error != 0)
1739                 goto unlock;
1740         noff = *off;
1741         if (noff >= va.va_size) {
1742                 error = ENXIO;
1743                 goto unlock;
1744         }
1745         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
1746         for (bn = noff / bsize; noff < va.va_size; bn++, noff += bsize) {
1747                 error = VOP_BMAP(vp, bn, NULL, &bnp, NULL, NULL);
1748                 if (error == EOPNOTSUPP) {
1749                         error = ENOTTY;
1750                         goto unlock;
1751                 }
1752                 if ((bnp == -1 && cmd == FIOSEEKHOLE) ||
1753                     (bnp != -1 && cmd == FIOSEEKDATA)) {
1754                         noff = bn * bsize;
1755                         if (noff < *off)
1756                                 noff = *off;
1757                         goto unlock;
1758                 }
1759         }
1760         if (noff > va.va_size)
1761                 noff = va.va_size;
1762         /* noff == va.va_size. There is an implicit hole at the end of file. */
1763         if (cmd == FIOSEEKDATA)
1764                 error = ENXIO;
1765 unlock:
1766         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1767         if (error == 0)
1768                 *off = noff;
1769         return (error);
1770 }