]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/kern/vfs_vnops.c
Merge ^/head r338392 through r338594.
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / kern / vfs_vnops.c
1 /*-
2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
3  *
4  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1993
5  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
6  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
7  * All or some portions of this file are derived from material licensed
8  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
9  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
10  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
11  *
12  * Copyright (c) 2012 Konstantin Belousov <kib@FreeBSD.org>
13  * Copyright (c) 2013, 2014 The FreeBSD Foundation
14  *
15  * Portions of this software were developed by Konstantin Belousov
16  * under sponsorship from the FreeBSD Foundation.
17  *
18  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
19  * modification, are permitted provided that the following conditions
20  * are met:
21  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
22  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
23  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
24  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
25  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
26  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
27  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
28  *    without specific prior written permission.
29  *
30  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
31  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
32  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
33  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
34  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
35  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
36  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
37  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
38  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
39  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
40  * SUCH DAMAGE.
41  *
42  *      @(#)vfs_vnops.c 8.2 (Berkeley) 1/21/94
43  */
44
45 #include <sys/cdefs.h>
46 __FBSDID("$FreeBSD$");
47
48 #include "opt_hwpmc_hooks.h"
49
50 #include <sys/param.h>
51 #include <sys/systm.h>
52 #include <sys/disk.h>
53 #include <sys/fail.h>
54 #include <sys/fcntl.h>
55 #include <sys/file.h>
56 #include <sys/kdb.h>
57 #include <sys/stat.h>
58 #include <sys/priv.h>
59 #include <sys/proc.h>
60 #include <sys/limits.h>
61 #include <sys/lock.h>
62 #include <sys/mman.h>
63 #include <sys/mount.h>
64 #include <sys/mutex.h>
65 #include <sys/namei.h>
66 #include <sys/vnode.h>
67 #include <sys/bio.h>
68 #include <sys/buf.h>
69 #include <sys/filio.h>
70 #include <sys/resourcevar.h>
71 #include <sys/rwlock.h>
72 #include <sys/sx.h>
73 #include <sys/sysctl.h>
74 #include <sys/ttycom.h>
75 #include <sys/conf.h>
76 #include <sys/syslog.h>
77 #include <sys/unistd.h>
78 #include <sys/user.h>
79
80 #include <security/audit/audit.h>
81 #include <security/mac/mac_framework.h>
82
83 #include <vm/vm.h>
84 #include <vm/vm_extern.h>
85 #include <vm/pmap.h>
86 #include <vm/vm_map.h>
87 #include <vm/vm_object.h>
88 #include <vm/vm_page.h>
89 #include <vm/vnode_pager.h>
90
91 #ifdef HWPMC_HOOKS
92 #include <sys/pmckern.h>
93 #endif
94
95 static fo_rdwr_t        vn_read;
96 static fo_rdwr_t        vn_write;
97 static fo_rdwr_t        vn_io_fault;
98 static fo_truncate_t    vn_truncate;
99 static fo_ioctl_t       vn_ioctl;
100 static fo_poll_t        vn_poll;
101 static fo_kqfilter_t    vn_kqfilter;
102 static fo_stat_t        vn_statfile;
103 static fo_close_t       vn_closefile;
104 static fo_mmap_t        vn_mmap;
105
106 struct  fileops vnops = {
107         .fo_read = vn_io_fault,
108         .fo_write = vn_io_fault,
109         .fo_truncate = vn_truncate,
110         .fo_ioctl = vn_ioctl,
111         .fo_poll = vn_poll,
112         .fo_kqfilter = vn_kqfilter,
113         .fo_stat = vn_statfile,
114         .fo_close = vn_closefile,
115         .fo_chmod = vn_chmod,
116         .fo_chown = vn_chown,
117         .fo_sendfile = vn_sendfile,
118         .fo_seek = vn_seek,
119         .fo_fill_kinfo = vn_fill_kinfo,
120         .fo_mmap = vn_mmap,
121         .fo_flags = DFLAG_PASSABLE | DFLAG_SEEKABLE
122 };
123
124 static const int io_hold_cnt = 16;
125 static int vn_io_fault_enable = 1;
126 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vn_io_fault_enable, CTLFLAG_RW,
127     &vn_io_fault_enable, 0, "Enable vn_io_fault lock avoidance");
128 static int vn_io_fault_prefault = 0;
129 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vn_io_fault_prefault, CTLFLAG_RW,
130     &vn_io_fault_prefault, 0, "Enable vn_io_fault prefaulting");
131 static u_long vn_io_faults_cnt;
132 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, vn_io_faults, CTLFLAG_RD,
133     &vn_io_faults_cnt, 0, "Count of vn_io_fault lock avoidance triggers");
134
135 /*
136  * Returns true if vn_io_fault mode of handling the i/o request should
137  * be used.
138  */
139 static bool
140 do_vn_io_fault(struct vnode *vp, struct uio *uio)
141 {
142         struct mount *mp;
143
144         return (uio->uio_segflg == UIO_USERSPACE && vp->v_type == VREG &&
145             (mp = vp->v_mount) != NULL &&
146             (mp->mnt_kern_flag & MNTK_NO_IOPF) != 0 && vn_io_fault_enable);
147 }
148
149 /*
150  * Structure used to pass arguments to vn_io_fault1(), to do either
151  * file- or vnode-based I/O calls.
152  */
153 struct vn_io_fault_args {
154         enum {
155                 VN_IO_FAULT_FOP,
156                 VN_IO_FAULT_VOP
157         } kind;
158         struct ucred *cred;
159         int flags;
160         union {
161                 struct fop_args_tag {
162                         struct file *fp;
163                         fo_rdwr_t *doio;
164                 } fop_args;
165                 struct vop_args_tag {
166                         struct vnode *vp;
167                 } vop_args;
168         } args;
169 };
170
171 static int vn_io_fault1(struct vnode *vp, struct uio *uio,
172     struct vn_io_fault_args *args, struct thread *td);
173
174 int
175 vn_open(struct nameidata *ndp, int *flagp, int cmode, struct file *fp)
176 {
177         struct thread *td = ndp->ni_cnd.cn_thread;
178
179         return (vn_open_cred(ndp, flagp, cmode, 0, td->td_ucred, fp));
180 }
181
182 /*
183  * Common code for vnode open operations via a name lookup.
184  * Lookup the vnode and invoke VOP_CREATE if needed.
185  * Check permissions, and call the VOP_OPEN or VOP_CREATE routine.
186  * 
187  * Note that this does NOT free nameidata for the successful case,
188  * due to the NDINIT being done elsewhere.
189  */
190 int
191 vn_open_cred(struct nameidata *ndp, int *flagp, int cmode, u_int vn_open_flags,
192     struct ucred *cred, struct file *fp)
193 {
194         struct vnode *vp;
195         struct mount *mp;
196         struct thread *td = ndp->ni_cnd.cn_thread;
197         struct vattr vat;
198         struct vattr *vap = &vat;
199         int fmode, error;
200
201 restart:
202         fmode = *flagp;
203         if ((fmode & (O_CREAT | O_EXCL | O_DIRECTORY)) == (O_CREAT |
204             O_EXCL | O_DIRECTORY))
205                 return (EINVAL);
206         else if ((fmode & (O_CREAT | O_DIRECTORY)) == O_CREAT) {
207                 ndp->ni_cnd.cn_nameiop = CREATE;
208                 /*
209                  * Set NOCACHE to avoid flushing the cache when
210                  * rolling in many files at once.
211                 */
212                 ndp->ni_cnd.cn_flags = ISOPEN | LOCKPARENT | LOCKLEAF | NOCACHE;
213                 if ((fmode & O_EXCL) == 0 && (fmode & O_NOFOLLOW) == 0)
214                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= FOLLOW;
215                 if (!(vn_open_flags & VN_OPEN_NOAUDIT))
216                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= AUDITVNODE1;
217                 if (vn_open_flags & VN_OPEN_NOCAPCHECK)
218                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= NOCAPCHECK;
219                 bwillwrite();
220                 if ((error = namei(ndp)) != 0)
221                         return (error);
222                 if (ndp->ni_vp == NULL) {
223                         VATTR_NULL(vap);
224                         vap->va_type = VREG;
225                         vap->va_mode = cmode;
226                         if (fmode & O_EXCL)
227                                 vap->va_vaflags |= VA_EXCLUSIVE;
228                         if (vn_start_write(ndp->ni_dvp, &mp, V_NOWAIT) != 0) {
229                                 NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
230                                 vput(ndp->ni_dvp);
231                                 if ((error = vn_start_write(NULL, &mp,
232                                     V_XSLEEP | PCATCH)) != 0)
233                                         return (error);
234                                 goto restart;
235                         }
236                         if ((vn_open_flags & VN_OPEN_NAMECACHE) != 0)
237                                 ndp->ni_cnd.cn_flags |= MAKEENTRY;
238 #ifdef MAC
239                         error = mac_vnode_check_create(cred, ndp->ni_dvp,
240                             &ndp->ni_cnd, vap);
241                         if (error == 0)
242 #endif
243                                 error = VOP_CREATE(ndp->ni_dvp, &ndp->ni_vp,
244                                                    &ndp->ni_cnd, vap);
245                         vput(ndp->ni_dvp);
246                         vn_finished_write(mp);
247                         if (error) {
248                                 NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
249                                 return (error);
250                         }
251                         fmode &= ~O_TRUNC;
252                         vp = ndp->ni_vp;
253                 } else {
254                         if (ndp->ni_dvp == ndp->ni_vp)
255                                 vrele(ndp->ni_dvp);
256                         else
257                                 vput(ndp->ni_dvp);
258                         ndp->ni_dvp = NULL;
259                         vp = ndp->ni_vp;
260                         if (fmode & O_EXCL) {
261                                 error = EEXIST;
262                                 goto bad;
263                         }
264                         fmode &= ~O_CREAT;
265                 }
266         } else {
267                 ndp->ni_cnd.cn_nameiop = LOOKUP;
268                 ndp->ni_cnd.cn_flags = ISOPEN |
269                     ((fmode & O_NOFOLLOW) ? NOFOLLOW : FOLLOW) | LOCKLEAF;
270                 if (!(fmode & FWRITE))
271                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= LOCKSHARED;
272                 if (!(vn_open_flags & VN_OPEN_NOAUDIT))
273                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= AUDITVNODE1;
274                 if (vn_open_flags & VN_OPEN_NOCAPCHECK)
275                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= NOCAPCHECK;
276                 if ((error = namei(ndp)) != 0)
277                         return (error);
278                 vp = ndp->ni_vp;
279         }
280         error = vn_open_vnode(vp, fmode, cred, td, fp);
281         if (error)
282                 goto bad;
283         *flagp = fmode;
284         return (0);
285 bad:
286         NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
287         vput(vp);
288         *flagp = fmode;
289         ndp->ni_vp = NULL;
290         return (error);
291 }
292
293 /*
294  * Common code for vnode open operations once a vnode is located.
295  * Check permissions, and call the VOP_OPEN routine.
296  */
297 int
298 vn_open_vnode(struct vnode *vp, int fmode, struct ucred *cred,
299     struct thread *td, struct file *fp)
300 {
301         accmode_t accmode;
302         struct flock lf;
303         int error, lock_flags, type;
304
305         if (vp->v_type == VLNK)
306                 return (EMLINK);
307         if (vp->v_type == VSOCK)
308                 return (EOPNOTSUPP);
309         if (vp->v_type != VDIR && fmode & O_DIRECTORY)
310                 return (ENOTDIR);
311         accmode = 0;
312         if (fmode & (FWRITE | O_TRUNC)) {
313                 if (vp->v_type == VDIR)
314                         return (EISDIR);
315                 accmode |= VWRITE;
316         }
317         if (fmode & FREAD)
318                 accmode |= VREAD;
319         if (fmode & FEXEC)
320                 accmode |= VEXEC;
321         if ((fmode & O_APPEND) && (fmode & FWRITE))
322                 accmode |= VAPPEND;
323 #ifdef MAC
324         if (fmode & O_CREAT)
325                 accmode |= VCREAT;
326         if (fmode & O_VERIFY)
327                 accmode |= VVERIFY;
328         error = mac_vnode_check_open(cred, vp, accmode);
329         if (error)
330                 return (error);
331
332         accmode &= ~(VCREAT | VVERIFY);
333 #endif
334         if ((fmode & O_CREAT) == 0) {
335                 if (accmode & VWRITE) {
336                         error = vn_writechk(vp);
337                         if (error)
338                                 return (error);
339                 }
340                 if (accmode) {
341                         error = VOP_ACCESS(vp, accmode, cred, td);
342                         if (error)
343                                 return (error);
344                 }
345         }
346         if (vp->v_type == VFIFO && VOP_ISLOCKED(vp) != LK_EXCLUSIVE)
347                 vn_lock(vp, LK_UPGRADE | LK_RETRY);
348         if ((error = VOP_OPEN(vp, fmode, cred, td, fp)) != 0)
349                 return (error);
350
351         while ((fmode & (O_EXLOCK | O_SHLOCK)) != 0) {
352                 KASSERT(fp != NULL, ("open with flock requires fp"));
353                 if (fp->f_type != DTYPE_NONE && fp->f_type != DTYPE_VNODE) {
354                         error = EOPNOTSUPP;
355                         break;
356                 }
357                 lock_flags = VOP_ISLOCKED(vp);
358                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
359                 lf.l_whence = SEEK_SET;
360                 lf.l_start = 0;
361                 lf.l_len = 0;
362                 if (fmode & O_EXLOCK)
363                         lf.l_type = F_WRLCK;
364                 else
365                         lf.l_type = F_RDLCK;
366                 type = F_FLOCK;
367                 if ((fmode & FNONBLOCK) == 0)
368                         type |= F_WAIT;
369                 error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_SETLK, &lf, type);
370                 if (error == 0)
371                         fp->f_flag |= FHASLOCK;
372                 vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
373                 if (error != 0)
374                         break;
375                 if ((vp->v_iflag & VI_DOOMED) != 0) {
376                         error = ENOENT;
377                         break;
378                 }
379
380                 /*
381                  * Another thread might have used this vnode as an
382                  * executable while the vnode lock was dropped.
383                  * Ensure the vnode is still able to be opened for
384                  * writing after the lock has been obtained.
385                  */
386                 if ((accmode & VWRITE) != 0)
387                         error = vn_writechk(vp);
388                 break;
389         }
390
391         if (error != 0) {
392                 fp->f_flag |= FOPENFAILED;
393                 fp->f_vnode = vp;
394                 if (fp->f_ops == &badfileops) {
395                         fp->f_type = DTYPE_VNODE;
396                         fp->f_ops = &vnops;
397                 }
398                 vref(vp);
399         } else if  ((fmode & FWRITE) != 0) {
400                 VOP_ADD_WRITECOUNT(vp, 1);
401                 CTR3(KTR_VFS, "%s: vp %p v_writecount increased to %d",
402                     __func__, vp, vp->v_writecount);
403         }
404         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_open_vnode");
405         return (error);
406 }
407
408 /*
409  * Check for write permissions on the specified vnode.
410  * Prototype text segments cannot be written.
411  */
412 int
413 vn_writechk(struct vnode *vp)
414 {
415
416         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_writechk");
417         /*
418          * If there's shared text associated with
419          * the vnode, try to free it up once.  If
420          * we fail, we can't allow writing.
421          */
422         if (VOP_IS_TEXT(vp))
423                 return (ETXTBSY);
424
425         return (0);
426 }
427
428 /*
429  * Vnode close call
430  */
431 static int
432 vn_close1(struct vnode *vp, int flags, struct ucred *file_cred,
433     struct thread *td, bool keep_ref)
434 {
435         struct mount *mp;
436         int error, lock_flags;
437
438         if (vp->v_type != VFIFO && (flags & FWRITE) == 0 &&
439             MNT_EXTENDED_SHARED(vp->v_mount))
440                 lock_flags = LK_SHARED;
441         else
442                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
443
444         vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT);
445         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
446         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
447         if ((flags & (FWRITE | FOPENFAILED)) == FWRITE) {
448                 VNASSERT(vp->v_writecount > 0, vp, 
449                     ("vn_close: negative writecount"));
450                 VOP_ADD_WRITECOUNT(vp, -1);
451                 CTR3(KTR_VFS, "%s: vp %p v_writecount decreased to %d",
452                     __func__, vp, vp->v_writecount);
453         }
454         error = VOP_CLOSE(vp, flags, file_cred, td);
455         if (keep_ref)
456                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
457         else
458                 vput(vp);
459         vn_finished_write(mp);
460         return (error);
461 }
462
463 int
464 vn_close(struct vnode *vp, int flags, struct ucred *file_cred,
465     struct thread *td)
466 {
467
468         return (vn_close1(vp, flags, file_cred, td, false));
469 }
470
471 /*
472  * Heuristic to detect sequential operation.
473  */
474 static int
475 sequential_heuristic(struct uio *uio, struct file *fp)
476 {
477
478         ASSERT_VOP_LOCKED(fp->f_vnode, __func__);
479         if (fp->f_flag & FRDAHEAD)
480                 return (fp->f_seqcount << IO_SEQSHIFT);
481
482         /*
483          * Offset 0 is handled specially.  open() sets f_seqcount to 1 so
484          * that the first I/O is normally considered to be slightly
485          * sequential.  Seeking to offset 0 doesn't change sequentiality
486          * unless previous seeks have reduced f_seqcount to 0, in which
487          * case offset 0 is not special.
488          */
489         if ((uio->uio_offset == 0 && fp->f_seqcount > 0) ||
490             uio->uio_offset == fp->f_nextoff) {
491                 /*
492                  * f_seqcount is in units of fixed-size blocks so that it
493                  * depends mainly on the amount of sequential I/O and not
494                  * much on the number of sequential I/O's.  The fixed size
495                  * of 16384 is hard-coded here since it is (not quite) just
496                  * a magic size that works well here.  This size is more
497                  * closely related to the best I/O size for real disks than
498                  * to any block size used by software.
499                  */
500                 fp->f_seqcount += howmany(uio->uio_resid, 16384);
501                 if (fp->f_seqcount > IO_SEQMAX)
502                         fp->f_seqcount = IO_SEQMAX;
503                 return (fp->f_seqcount << IO_SEQSHIFT);
504         }
505
506         /* Not sequential.  Quickly draw-down sequentiality. */
507         if (fp->f_seqcount > 1)
508                 fp->f_seqcount = 1;
509         else
510                 fp->f_seqcount = 0;
511         return (0);
512 }
513
514 /*
515  * Package up an I/O request on a vnode into a uio and do it.
516  */
517 int
518 vn_rdwr(enum uio_rw rw, struct vnode *vp, void *base, int len, off_t offset,
519     enum uio_seg segflg, int ioflg, struct ucred *active_cred,
520     struct ucred *file_cred, ssize_t *aresid, struct thread *td)
521 {
522         struct uio auio;
523         struct iovec aiov;
524         struct mount *mp;
525         struct ucred *cred;
526         void *rl_cookie;
527         struct vn_io_fault_args args;
528         int error, lock_flags;
529
530         auio.uio_iov = &aiov;
531         auio.uio_iovcnt = 1;
532         aiov.iov_base = base;
533         aiov.iov_len = len;
534         auio.uio_resid = len;
535         auio.uio_offset = offset;
536         auio.uio_segflg = segflg;
537         auio.uio_rw = rw;
538         auio.uio_td = td;
539         error = 0;
540
541         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
542                 if ((ioflg & IO_RANGELOCKED) == 0) {
543                         if (rw == UIO_READ) {
544                                 rl_cookie = vn_rangelock_rlock(vp, offset,
545                                     offset + len);
546                         } else {
547                                 rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, offset,
548                                     offset + len);
549                         }
550                 } else
551                         rl_cookie = NULL;
552                 mp = NULL;
553                 if (rw == UIO_WRITE) { 
554                         if (vp->v_type != VCHR &&
555                             (error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH))
556                             != 0)
557                                 goto out;
558                         if (MNT_SHARED_WRITES(mp) ||
559                             ((mp == NULL) && MNT_SHARED_WRITES(vp->v_mount)))
560                                 lock_flags = LK_SHARED;
561                         else
562                                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
563                 } else
564                         lock_flags = LK_SHARED;
565                 vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
566         } else
567                 rl_cookie = NULL;
568
569         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
570 #ifdef MAC
571         if ((ioflg & IO_NOMACCHECK) == 0) {
572                 if (rw == UIO_READ)
573                         error = mac_vnode_check_read(active_cred, file_cred,
574                             vp);
575                 else
576                         error = mac_vnode_check_write(active_cred, file_cred,
577                             vp);
578         }
579 #endif
580         if (error == 0) {
581                 if (file_cred != NULL)
582                         cred = file_cred;
583                 else
584                         cred = active_cred;
585                 if (do_vn_io_fault(vp, &auio)) {
586                         args.kind = VN_IO_FAULT_VOP;
587                         args.cred = cred;
588                         args.flags = ioflg;
589                         args.args.vop_args.vp = vp;
590                         error = vn_io_fault1(vp, &auio, &args, td);
591                 } else if (rw == UIO_READ) {
592                         error = VOP_READ(vp, &auio, ioflg, cred);
593                 } else /* if (rw == UIO_WRITE) */ {
594                         error = VOP_WRITE(vp, &auio, ioflg, cred);
595                 }
596         }
597         if (aresid)
598                 *aresid = auio.uio_resid;
599         else
600                 if (auio.uio_resid && error == 0)
601                         error = EIO;
602         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
603                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
604                 if (mp != NULL)
605                         vn_finished_write(mp);
606         }
607  out:
608         if (rl_cookie != NULL)
609                 vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
610         return (error);
611 }
612
613 /*
614  * Package up an I/O request on a vnode into a uio and do it.  The I/O
615  * request is split up into smaller chunks and we try to avoid saturating
616  * the buffer cache while potentially holding a vnode locked, so we 
617  * check bwillwrite() before calling vn_rdwr().  We also call kern_yield()
618  * to give other processes a chance to lock the vnode (either other processes
619  * core'ing the same binary, or unrelated processes scanning the directory).
620  */
621 int
622 vn_rdwr_inchunks(enum uio_rw rw, struct vnode *vp, void *base, size_t len,
623     off_t offset, enum uio_seg segflg, int ioflg, struct ucred *active_cred,
624     struct ucred *file_cred, size_t *aresid, struct thread *td)
625 {
626         int error = 0;
627         ssize_t iaresid;
628
629         do {
630                 int chunk;
631
632                 /*
633                  * Force `offset' to a multiple of MAXBSIZE except possibly
634                  * for the first chunk, so that filesystems only need to
635                  * write full blocks except possibly for the first and last
636                  * chunks.
637                  */
638                 chunk = MAXBSIZE - (uoff_t)offset % MAXBSIZE;
639
640                 if (chunk > len)
641                         chunk = len;
642                 if (rw != UIO_READ && vp->v_type == VREG)
643                         bwillwrite();
644                 iaresid = 0;
645                 error = vn_rdwr(rw, vp, base, chunk, offset, segflg,
646                     ioflg, active_cred, file_cred, &iaresid, td);
647                 len -= chunk;   /* aresid calc already includes length */
648                 if (error)
649                         break;
650                 offset += chunk;
651                 base = (char *)base + chunk;
652                 kern_yield(PRI_USER);
653         } while (len);
654         if (aresid)
655                 *aresid = len + iaresid;
656         return (error);
657 }
658
659 off_t
660 foffset_lock(struct file *fp, int flags)
661 {
662         struct mtx *mtxp;
663         off_t res;
664
665         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
666
667 #if OFF_MAX <= LONG_MAX
668         /*
669          * Caller only wants the current f_offset value.  Assume that
670          * the long and shorter integer types reads are atomic.
671          */
672         if ((flags & FOF_NOLOCK) != 0)
673                 return (fp->f_offset);
674 #endif
675
676         /*
677          * According to McKusick the vn lock was protecting f_offset here.
678          * It is now protected by the FOFFSET_LOCKED flag.
679          */
680         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
681         mtx_lock(mtxp);
682         if ((flags & FOF_NOLOCK) == 0) {
683                 while (fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCKED) {
684                         fp->f_vnread_flags |= FOFFSET_LOCK_WAITING;
685                         msleep(&fp->f_vnread_flags, mtxp, PUSER -1,
686                             "vofflock", 0);
687                 }
688                 fp->f_vnread_flags |= FOFFSET_LOCKED;
689         }
690         res = fp->f_offset;
691         mtx_unlock(mtxp);
692         return (res);
693 }
694
695 void
696 foffset_unlock(struct file *fp, off_t val, int flags)
697 {
698         struct mtx *mtxp;
699
700         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
701
702 #if OFF_MAX <= LONG_MAX
703         if ((flags & FOF_NOLOCK) != 0) {
704                 if ((flags & FOF_NOUPDATE) == 0)
705                         fp->f_offset = val;
706                 if ((flags & FOF_NEXTOFF) != 0)
707                         fp->f_nextoff = val;
708                 return;
709         }
710 #endif
711
712         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
713         mtx_lock(mtxp);
714         if ((flags & FOF_NOUPDATE) == 0)
715                 fp->f_offset = val;
716         if ((flags & FOF_NEXTOFF) != 0)
717                 fp->f_nextoff = val;
718         if ((flags & FOF_NOLOCK) == 0) {
719                 KASSERT((fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCKED) != 0,
720                     ("Lost FOFFSET_LOCKED"));
721                 if (fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCK_WAITING)
722                         wakeup(&fp->f_vnread_flags);
723                 fp->f_vnread_flags = 0;
724         }
725         mtx_unlock(mtxp);
726 }
727
728 void
729 foffset_lock_uio(struct file *fp, struct uio *uio, int flags)
730 {
731
732         if ((flags & FOF_OFFSET) == 0)
733                 uio->uio_offset = foffset_lock(fp, flags);
734 }
735
736 void
737 foffset_unlock_uio(struct file *fp, struct uio *uio, int flags)
738 {
739
740         if ((flags & FOF_OFFSET) == 0)
741                 foffset_unlock(fp, uio->uio_offset, flags);
742 }
743
744 static int
745 get_advice(struct file *fp, struct uio *uio)
746 {
747         struct mtx *mtxp;
748         int ret;
749
750         ret = POSIX_FADV_NORMAL;
751         if (fp->f_advice == NULL || fp->f_vnode->v_type != VREG)
752                 return (ret);
753
754         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
755         mtx_lock(mtxp);
756         if (fp->f_advice != NULL &&
757             uio->uio_offset >= fp->f_advice->fa_start &&
758             uio->uio_offset + uio->uio_resid <= fp->f_advice->fa_end)
759                 ret = fp->f_advice->fa_advice;
760         mtx_unlock(mtxp);
761         return (ret);
762 }
763
764 /*
765  * File table vnode read routine.
766  */
767 static int
768 vn_read(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred, int flags,
769     struct thread *td)
770 {
771         struct vnode *vp;
772         off_t orig_offset;
773         int error, ioflag;
774         int advice;
775
776         KASSERT(uio->uio_td == td, ("uio_td %p is not td %p",
777             uio->uio_td, td));
778         KASSERT(flags & FOF_OFFSET, ("No FOF_OFFSET"));
779         vp = fp->f_vnode;
780         ioflag = 0;
781         if (fp->f_flag & FNONBLOCK)
782                 ioflag |= IO_NDELAY;
783         if (fp->f_flag & O_DIRECT)
784                 ioflag |= IO_DIRECT;
785         advice = get_advice(fp, uio);
786         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
787
788         switch (advice) {
789         case POSIX_FADV_NORMAL:
790         case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
791         case POSIX_FADV_NOREUSE:
792                 ioflag |= sequential_heuristic(uio, fp);
793                 break;
794         case POSIX_FADV_RANDOM:
795                 /* Disable read-ahead for random I/O. */
796                 break;
797         }
798         orig_offset = uio->uio_offset;
799
800 #ifdef MAC
801         error = mac_vnode_check_read(active_cred, fp->f_cred, vp);
802         if (error == 0)
803 #endif
804                 error = VOP_READ(vp, uio, ioflag, fp->f_cred);
805         fp->f_nextoff = uio->uio_offset;
806         VOP_UNLOCK(vp, 0);
807         if (error == 0 && advice == POSIX_FADV_NOREUSE &&
808             orig_offset != uio->uio_offset)
809                 /*
810                  * Use POSIX_FADV_DONTNEED to flush pages and buffers
811                  * for the backing file after a POSIX_FADV_NOREUSE
812                  * read(2).
813                  */
814                 error = VOP_ADVISE(vp, orig_offset, uio->uio_offset - 1,
815                     POSIX_FADV_DONTNEED);
816         return (error);
817 }
818
819 /*
820  * File table vnode write routine.
821  */
822 static int
823 vn_write(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred, int flags,
824     struct thread *td)
825 {
826         struct vnode *vp;
827         struct mount *mp;
828         off_t orig_offset;
829         int error, ioflag, lock_flags;
830         int advice;
831
832         KASSERT(uio->uio_td == td, ("uio_td %p is not td %p",
833             uio->uio_td, td));
834         KASSERT(flags & FOF_OFFSET, ("No FOF_OFFSET"));
835         vp = fp->f_vnode;
836         if (vp->v_type == VREG)
837                 bwillwrite();
838         ioflag = IO_UNIT;
839         if (vp->v_type == VREG && (fp->f_flag & O_APPEND))
840                 ioflag |= IO_APPEND;
841         if (fp->f_flag & FNONBLOCK)
842                 ioflag |= IO_NDELAY;
843         if (fp->f_flag & O_DIRECT)
844                 ioflag |= IO_DIRECT;
845         if ((fp->f_flag & O_FSYNC) ||
846             (vp->v_mount && (vp->v_mount->mnt_flag & MNT_SYNCHRONOUS)))
847                 ioflag |= IO_SYNC;
848         mp = NULL;
849         if (vp->v_type != VCHR &&
850             (error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH)) != 0)
851                 goto unlock;
852
853         advice = get_advice(fp, uio);
854
855         if (MNT_SHARED_WRITES(mp) ||
856             (mp == NULL && MNT_SHARED_WRITES(vp->v_mount))) {
857                 lock_flags = LK_SHARED;
858         } else {
859                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
860         }
861
862         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
863         switch (advice) {
864         case POSIX_FADV_NORMAL:
865         case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
866         case POSIX_FADV_NOREUSE:
867                 ioflag |= sequential_heuristic(uio, fp);
868                 break;
869         case POSIX_FADV_RANDOM:
870                 /* XXX: Is this correct? */
871                 break;
872         }
873         orig_offset = uio->uio_offset;
874
875 #ifdef MAC
876         error = mac_vnode_check_write(active_cred, fp->f_cred, vp);
877         if (error == 0)
878 #endif
879                 error = VOP_WRITE(vp, uio, ioflag, fp->f_cred);
880         fp->f_nextoff = uio->uio_offset;
881         VOP_UNLOCK(vp, 0);
882         if (vp->v_type != VCHR)
883                 vn_finished_write(mp);
884         if (error == 0 && advice == POSIX_FADV_NOREUSE &&
885             orig_offset != uio->uio_offset)
886                 /*
887                  * Use POSIX_FADV_DONTNEED to flush pages and buffers
888                  * for the backing file after a POSIX_FADV_NOREUSE
889                  * write(2).
890                  */
891                 error = VOP_ADVISE(vp, orig_offset, uio->uio_offset - 1,
892                     POSIX_FADV_DONTNEED);
893 unlock:
894         return (error);
895 }
896
897 /*
898  * The vn_io_fault() is a wrapper around vn_read() and vn_write() to
899  * prevent the following deadlock:
900  *
901  * Assume that the thread A reads from the vnode vp1 into userspace
902  * buffer buf1 backed by the pages of vnode vp2.  If a page in buf1 is
903  * currently not resident, then system ends up with the call chain
904  *   vn_read() -> VOP_READ(vp1) -> uiomove() -> [Page Fault] ->
905  *     vm_fault(buf1) -> vnode_pager_getpages(vp2) -> VOP_GETPAGES(vp2)
906  * which establishes lock order vp1->vn_lock, then vp2->vn_lock.
907  * If, at the same time, thread B reads from vnode vp2 into buffer buf2
908  * backed by the pages of vnode vp1, and some page in buf2 is not
909  * resident, we get a reversed order vp2->vn_lock, then vp1->vn_lock.
910  *
911  * To prevent the lock order reversal and deadlock, vn_io_fault() does
912  * not allow page faults to happen during VOP_READ() or VOP_WRITE().
913  * Instead, it first tries to do the whole range i/o with pagefaults
914  * disabled. If all pages in the i/o buffer are resident and mapped,
915  * VOP will succeed (ignoring the genuine filesystem errors).
916  * Otherwise, we get back EFAULT, and vn_io_fault() falls back to do
917  * i/o in chunks, with all pages in the chunk prefaulted and held
918  * using vm_fault_quick_hold_pages().
919  *
920  * Filesystems using this deadlock avoidance scheme should use the
921  * array of the held pages from uio, saved in the curthread->td_ma,
922  * instead of doing uiomove().  A helper function
923  * vn_io_fault_uiomove() converts uiomove request into
924  * uiomove_fromphys() over td_ma array.
925  *
926  * Since vnode locks do not cover the whole i/o anymore, rangelocks
927  * make the current i/o request atomic with respect to other i/os and
928  * truncations.
929  */
930
931 /*
932  * Decode vn_io_fault_args and perform the corresponding i/o.
933  */
934 static int
935 vn_io_fault_doio(struct vn_io_fault_args *args, struct uio *uio,
936     struct thread *td)
937 {
938         int error, save;
939
940         error = 0;
941         save = vm_fault_disable_pagefaults();
942         switch (args->kind) {
943         case VN_IO_FAULT_FOP:
944                 error = (args->args.fop_args.doio)(args->args.fop_args.fp,
945                     uio, args->cred, args->flags, td);
946                 break;
947         case VN_IO_FAULT_VOP:
948                 if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
949                         error = VOP_READ(args->args.vop_args.vp, uio,
950                             args->flags, args->cred);
951                 } else if (uio->uio_rw == UIO_WRITE) {
952                         error = VOP_WRITE(args->args.vop_args.vp, uio,
953                             args->flags, args->cred);
954                 }
955                 break;
956         default:
957                 panic("vn_io_fault_doio: unknown kind of io %d %d",
958                     args->kind, uio->uio_rw);
959         }
960         vm_fault_enable_pagefaults(save);
961         return (error);
962 }
963
964 static int
965 vn_io_fault_touch(char *base, const struct uio *uio)
966 {
967         int r;
968
969         r = fubyte(base);
970         if (r == -1 || (uio->uio_rw == UIO_READ && subyte(base, r) == -1))
971                 return (EFAULT);
972         return (0);
973 }
974
975 static int
976 vn_io_fault_prefault_user(const struct uio *uio)
977 {
978         char *base;
979         const struct iovec *iov;
980         size_t len;
981         ssize_t resid;
982         int error, i;
983
984         KASSERT(uio->uio_segflg == UIO_USERSPACE,
985             ("vn_io_fault_prefault userspace"));
986
987         error = i = 0;
988         iov = uio->uio_iov;
989         resid = uio->uio_resid;
990         base = iov->iov_base;
991         len = iov->iov_len;
992         while (resid > 0) {
993                 error = vn_io_fault_touch(base, uio);
994                 if (error != 0)
995                         break;
996                 if (len < PAGE_SIZE) {
997                         if (len != 0) {
998                                 error = vn_io_fault_touch(base + len - 1, uio);
999                                 if (error != 0)
1000                                         break;
1001                                 resid -= len;
1002                         }
1003                         if (++i >= uio->uio_iovcnt)
1004                                 break;
1005                         iov = uio->uio_iov + i;
1006                         base = iov->iov_base;
1007                         len = iov->iov_len;
1008                 } else {
1009                         len -= PAGE_SIZE;
1010                         base += PAGE_SIZE;
1011                         resid -= PAGE_SIZE;
1012                 }
1013         }
1014         return (error);
1015 }
1016
1017 /*
1018  * Common code for vn_io_fault(), agnostic to the kind of i/o request.
1019  * Uses vn_io_fault_doio() to make the call to an actual i/o function.
1020  * Used from vn_rdwr() and vn_io_fault(), which encode the i/o request
1021  * into args and call vn_io_fault1() to handle faults during the user
1022  * mode buffer accesses.
1023  */
1024 static int
1025 vn_io_fault1(struct vnode *vp, struct uio *uio, struct vn_io_fault_args *args,
1026     struct thread *td)
1027 {
1028         vm_page_t ma[io_hold_cnt + 2];
1029         struct uio *uio_clone, short_uio;
1030         struct iovec short_iovec[1];
1031         vm_page_t *prev_td_ma;
1032         vm_prot_t prot;
1033         vm_offset_t addr, end;
1034         size_t len, resid;
1035         ssize_t adv;
1036         int error, cnt, saveheld, prev_td_ma_cnt;
1037
1038         if (vn_io_fault_prefault) {
1039                 error = vn_io_fault_prefault_user(uio);
1040                 if (error != 0)
1041                         return (error); /* Or ignore ? */
1042         }
1043
1044         prot = uio->uio_rw == UIO_READ ? VM_PROT_WRITE : VM_PROT_READ;
1045
1046         /*
1047          * The UFS follows IO_UNIT directive and replays back both
1048          * uio_offset and uio_resid if an error is encountered during the
1049          * operation.  But, since the iovec may be already advanced,
1050          * uio is still in an inconsistent state.
1051          *
1052          * Cache a copy of the original uio, which is advanced to the redo
1053          * point using UIO_NOCOPY below.
1054          */
1055         uio_clone = cloneuio(uio);
1056         resid = uio->uio_resid;
1057
1058         short_uio.uio_segflg = UIO_USERSPACE;
1059         short_uio.uio_rw = uio->uio_rw;
1060         short_uio.uio_td = uio->uio_td;
1061
1062         error = vn_io_fault_doio(args, uio, td);
1063         if (error != EFAULT)
1064                 goto out;
1065
1066         atomic_add_long(&vn_io_faults_cnt, 1);
1067         uio_clone->uio_segflg = UIO_NOCOPY;
1068         uiomove(NULL, resid - uio->uio_resid, uio_clone);
1069         uio_clone->uio_segflg = uio->uio_segflg;
1070
1071         saveheld = curthread_pflags_set(TDP_UIOHELD);
1072         prev_td_ma = td->td_ma;
1073         prev_td_ma_cnt = td->td_ma_cnt;
1074
1075         while (uio_clone->uio_resid != 0) {
1076                 len = uio_clone->uio_iov->iov_len;
1077                 if (len == 0) {
1078                         KASSERT(uio_clone->uio_iovcnt >= 1,
1079                             ("iovcnt underflow"));
1080                         uio_clone->uio_iov++;
1081                         uio_clone->uio_iovcnt--;
1082                         continue;
1083                 }
1084                 if (len > io_hold_cnt * PAGE_SIZE)
1085                         len = io_hold_cnt * PAGE_SIZE;
1086                 addr = (uintptr_t)uio_clone->uio_iov->iov_base;
1087                 end = round_page(addr + len);
1088                 if (end < addr) {
1089                         error = EFAULT;
1090                         break;
1091                 }
1092                 cnt = atop(end - trunc_page(addr));
1093                 /*
1094                  * A perfectly misaligned address and length could cause
1095                  * both the start and the end of the chunk to use partial
1096                  * page.  +2 accounts for such a situation.
1097                  */
1098                 cnt = vm_fault_quick_hold_pages(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map,
1099                     addr, len, prot, ma, io_hold_cnt + 2);
1100                 if (cnt == -1) {
1101                         error = EFAULT;
1102                         break;
1103                 }
1104                 short_uio.uio_iov = &short_iovec[0];
1105                 short_iovec[0].iov_base = (void *)addr;
1106                 short_uio.uio_iovcnt = 1;
1107                 short_uio.uio_resid = short_iovec[0].iov_len = len;
1108                 short_uio.uio_offset = uio_clone->uio_offset;
1109                 td->td_ma = ma;
1110                 td->td_ma_cnt = cnt;
1111
1112                 error = vn_io_fault_doio(args, &short_uio, td);
1113                 vm_page_unhold_pages(ma, cnt);
1114                 adv = len - short_uio.uio_resid;
1115
1116                 uio_clone->uio_iov->iov_base =
1117                     (char *)uio_clone->uio_iov->iov_base + adv;
1118                 uio_clone->uio_iov->iov_len -= adv;
1119                 uio_clone->uio_resid -= adv;
1120                 uio_clone->uio_offset += adv;
1121
1122                 uio->uio_resid -= adv;
1123                 uio->uio_offset += adv;
1124
1125                 if (error != 0 || adv == 0)
1126                         break;
1127         }
1128         td->td_ma = prev_td_ma;
1129         td->td_ma_cnt = prev_td_ma_cnt;
1130         curthread_pflags_restore(saveheld);
1131 out:
1132         free(uio_clone, M_IOV);
1133         return (error);
1134 }
1135
1136 static int
1137 vn_io_fault(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
1138     int flags, struct thread *td)
1139 {
1140         fo_rdwr_t *doio;
1141         struct vnode *vp;
1142         void *rl_cookie;
1143         struct vn_io_fault_args args;
1144         int error;
1145
1146         doio = uio->uio_rw == UIO_READ ? vn_read : vn_write;
1147         vp = fp->f_vnode;
1148         foffset_lock_uio(fp, uio, flags);
1149         if (do_vn_io_fault(vp, uio)) {
1150                 args.kind = VN_IO_FAULT_FOP;
1151                 args.args.fop_args.fp = fp;
1152                 args.args.fop_args.doio = doio;
1153                 args.cred = active_cred;
1154                 args.flags = flags | FOF_OFFSET;
1155                 if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
1156                         rl_cookie = vn_rangelock_rlock(vp, uio->uio_offset,
1157                             uio->uio_offset + uio->uio_resid);
1158                 } else if ((fp->f_flag & O_APPEND) != 0 ||
1159                     (flags & FOF_OFFSET) == 0) {
1160                         /* For appenders, punt and lock the whole range. */
1161                         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, 0, OFF_MAX);
1162                 } else {
1163                         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, uio->uio_offset,
1164                             uio->uio_offset + uio->uio_resid);
1165                 }
1166                 error = vn_io_fault1(vp, uio, &args, td);
1167                 vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
1168         } else {
1169                 error = doio(fp, uio, active_cred, flags | FOF_OFFSET, td);
1170         }
1171         foffset_unlock_uio(fp, uio, flags);
1172         return (error);
1173 }
1174
1175 /*
1176  * Helper function to perform the requested uiomove operation using
1177  * the held pages for io->uio_iov[0].iov_base buffer instead of
1178  * copyin/copyout.  Access to the pages with uiomove_fromphys()
1179  * instead of iov_base prevents page faults that could occur due to
1180  * pmap_collect() invalidating the mapping created by
1181  * vm_fault_quick_hold_pages(), or pageout daemon, page laundry or
1182  * object cleanup revoking the write access from page mappings.
1183  *
1184  * Filesystems specified MNTK_NO_IOPF shall use vn_io_fault_uiomove()
1185  * instead of plain uiomove().
1186  */
1187 int
1188 vn_io_fault_uiomove(char *data, int xfersize, struct uio *uio)
1189 {
1190         struct uio transp_uio;
1191         struct iovec transp_iov[1];
1192         struct thread *td;
1193         size_t adv;
1194         int error, pgadv;
1195
1196         td = curthread;
1197         if ((td->td_pflags & TDP_UIOHELD) == 0 ||
1198             uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE)
1199                 return (uiomove(data, xfersize, uio));
1200
1201         KASSERT(uio->uio_iovcnt == 1, ("uio_iovcnt %d", uio->uio_iovcnt));
1202         transp_iov[0].iov_base = data;
1203         transp_uio.uio_iov = &transp_iov[0];
1204         transp_uio.uio_iovcnt = 1;
1205         if (xfersize > uio->uio_resid)
1206                 xfersize = uio->uio_resid;
1207         transp_uio.uio_resid = transp_iov[0].iov_len = xfersize;
1208         transp_uio.uio_offset = 0;
1209         transp_uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
1210         /*
1211          * Since transp_iov points to data, and td_ma page array
1212          * corresponds to original uio->uio_iov, we need to invert the
1213          * direction of the i/o operation as passed to
1214          * uiomove_fromphys().
1215          */
1216         switch (uio->uio_rw) {
1217         case UIO_WRITE:
1218                 transp_uio.uio_rw = UIO_READ;
1219                 break;
1220         case UIO_READ:
1221                 transp_uio.uio_rw = UIO_WRITE;
1222                 break;
1223         }
1224         transp_uio.uio_td = uio->uio_td;
1225         error = uiomove_fromphys(td->td_ma,
1226             ((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base) & PAGE_MASK,
1227             xfersize, &transp_uio);
1228         adv = xfersize - transp_uio.uio_resid;
1229         pgadv =
1230             (((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base + adv) >> PAGE_SHIFT) -
1231             (((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base) >> PAGE_SHIFT);
1232         td->td_ma += pgadv;
1233         KASSERT(td->td_ma_cnt >= pgadv, ("consumed pages %d %d", td->td_ma_cnt,
1234             pgadv));
1235         td->td_ma_cnt -= pgadv;
1236         uio->uio_iov->iov_base = (char *)uio->uio_iov->iov_base + adv;
1237         uio->uio_iov->iov_len -= adv;
1238         uio->uio_resid -= adv;
1239         uio->uio_offset += adv;
1240         return (error);
1241 }
1242
1243 int
1244 vn_io_fault_pgmove(vm_page_t ma[], vm_offset_t offset, int xfersize,
1245     struct uio *uio)
1246 {
1247         struct thread *td;
1248         vm_offset_t iov_base;
1249         int cnt, pgadv;
1250
1251         td = curthread;
1252         if ((td->td_pflags & TDP_UIOHELD) == 0 ||
1253             uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE)
1254                 return (uiomove_fromphys(ma, offset, xfersize, uio));
1255
1256         KASSERT(uio->uio_iovcnt == 1, ("uio_iovcnt %d", uio->uio_iovcnt));
1257         cnt = xfersize > uio->uio_resid ? uio->uio_resid : xfersize;
1258         iov_base = (vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base;
1259         switch (uio->uio_rw) {
1260         case UIO_WRITE:
1261                 pmap_copy_pages(td->td_ma, iov_base & PAGE_MASK, ma,
1262                     offset, cnt);
1263                 break;
1264         case UIO_READ:
1265                 pmap_copy_pages(ma, offset, td->td_ma, iov_base & PAGE_MASK,
1266                     cnt);
1267                 break;
1268         }
1269         pgadv = ((iov_base + cnt) >> PAGE_SHIFT) - (iov_base >> PAGE_SHIFT);
1270         td->td_ma += pgadv;
1271         KASSERT(td->td_ma_cnt >= pgadv, ("consumed pages %d %d", td->td_ma_cnt,
1272             pgadv));
1273         td->td_ma_cnt -= pgadv;
1274         uio->uio_iov->iov_base = (char *)(iov_base + cnt);
1275         uio->uio_iov->iov_len -= cnt;
1276         uio->uio_resid -= cnt;
1277         uio->uio_offset += cnt;
1278         return (0);
1279 }
1280
1281
1282 /*
1283  * File table truncate routine.
1284  */
1285 static int
1286 vn_truncate(struct file *fp, off_t length, struct ucred *active_cred,
1287     struct thread *td)
1288 {
1289         struct vattr vattr;
1290         struct mount *mp;
1291         struct vnode *vp;
1292         void *rl_cookie;
1293         int error;
1294
1295         vp = fp->f_vnode;
1296
1297         /*
1298          * Lock the whole range for truncation.  Otherwise split i/o
1299          * might happen partly before and partly after the truncation.
1300          */
1301         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, 0, OFF_MAX);
1302         error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH);
1303         if (error)
1304                 goto out1;
1305         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1306         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
1307         if (vp->v_type == VDIR) {
1308                 error = EISDIR;
1309                 goto out;
1310         }
1311 #ifdef MAC
1312         error = mac_vnode_check_write(active_cred, fp->f_cred, vp);
1313         if (error)
1314                 goto out;
1315 #endif
1316         error = vn_writechk(vp);
1317         if (error == 0) {
1318                 VATTR_NULL(&vattr);
1319                 vattr.va_size = length;
1320                 if ((fp->f_flag & O_FSYNC) != 0)
1321                         vattr.va_vaflags |= VA_SYNC;
1322                 error = VOP_SETATTR(vp, &vattr, fp->f_cred);
1323         }
1324 out:
1325         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1326         vn_finished_write(mp);
1327 out1:
1328         vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
1329         return (error);
1330 }
1331
1332 /*
1333  * File table vnode stat routine.
1334  */
1335 static int
1336 vn_statfile(struct file *fp, struct stat *sb, struct ucred *active_cred,
1337     struct thread *td)
1338 {
1339         struct vnode *vp = fp->f_vnode;
1340         int error;
1341
1342         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1343         error = vn_stat(vp, sb, active_cred, fp->f_cred, td);
1344         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1345
1346         return (error);
1347 }
1348
1349 /*
1350  * Stat a vnode; implementation for the stat syscall
1351  */
1352 int
1353 vn_stat(struct vnode *vp, struct stat *sb, struct ucred *active_cred,
1354     struct ucred *file_cred, struct thread *td)
1355 {
1356         struct vattr vattr;
1357         struct vattr *vap;
1358         int error;
1359         u_short mode;
1360
1361         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
1362 #ifdef MAC
1363         error = mac_vnode_check_stat(active_cred, file_cred, vp);
1364         if (error)
1365                 return (error);
1366 #endif
1367
1368         vap = &vattr;
1369
1370         /*
1371          * Initialize defaults for new and unusual fields, so that file
1372          * systems which don't support these fields don't need to know
1373          * about them.
1374          */
1375         vap->va_birthtime.tv_sec = -1;
1376         vap->va_birthtime.tv_nsec = 0;
1377         vap->va_fsid = VNOVAL;
1378         vap->va_rdev = NODEV;
1379
1380         error = VOP_GETATTR(vp, vap, active_cred);
1381         if (error)
1382                 return (error);
1383
1384         /*
1385          * Zero the spare stat fields
1386          */
1387         bzero(sb, sizeof *sb);
1388
1389         /*
1390          * Copy from vattr table
1391          */
1392         if (vap->va_fsid != VNOVAL)
1393                 sb->st_dev = vap->va_fsid;
1394         else
1395                 sb->st_dev = vp->v_mount->mnt_stat.f_fsid.val[0];
1396         sb->st_ino = vap->va_fileid;
1397         mode = vap->va_mode;
1398         switch (vap->va_type) {
1399         case VREG:
1400                 mode |= S_IFREG;
1401                 break;
1402         case VDIR:
1403                 mode |= S_IFDIR;
1404                 break;
1405         case VBLK:
1406                 mode |= S_IFBLK;
1407                 break;
1408         case VCHR:
1409                 mode |= S_IFCHR;
1410                 break;
1411         case VLNK:
1412                 mode |= S_IFLNK;
1413                 break;
1414         case VSOCK:
1415                 mode |= S_IFSOCK;
1416                 break;
1417         case VFIFO:
1418                 mode |= S_IFIFO;
1419                 break;
1420         default:
1421                 return (EBADF);
1422         }
1423         sb->st_mode = mode;
1424         sb->st_nlink = vap->va_nlink;
1425         sb->st_uid = vap->va_uid;
1426         sb->st_gid = vap->va_gid;
1427         sb->st_rdev = vap->va_rdev;
1428         if (vap->va_size > OFF_MAX)
1429                 return (EOVERFLOW);
1430         sb->st_size = vap->va_size;
1431         sb->st_atim = vap->va_atime;
1432         sb->st_mtim = vap->va_mtime;
1433         sb->st_ctim = vap->va_ctime;
1434         sb->st_birthtim = vap->va_birthtime;
1435
1436         /*
1437          * According to www.opengroup.org, the meaning of st_blksize is 
1438          *   "a filesystem-specific preferred I/O block size for this 
1439          *    object.  In some filesystem types, this may vary from file
1440          *    to file"
1441          * Use miminum/default of PAGE_SIZE (e.g. for VCHR).
1442          */
1443
1444         sb->st_blksize = max(PAGE_SIZE, vap->va_blocksize);
1445         
1446         sb->st_flags = vap->va_flags;
1447         if (priv_check(td, PRIV_VFS_GENERATION))
1448                 sb->st_gen = 0;
1449         else
1450                 sb->st_gen = vap->va_gen;
1451
1452         sb->st_blocks = vap->va_bytes / S_BLKSIZE;
1453         return (0);
1454 }
1455
1456 /*
1457  * File table vnode ioctl routine.
1458  */
1459 static int
1460 vn_ioctl(struct file *fp, u_long com, void *data, struct ucred *active_cred,
1461     struct thread *td)
1462 {
1463         struct vattr vattr;
1464         struct vnode *vp;
1465         int error;
1466
1467         vp = fp->f_vnode;
1468         switch (vp->v_type) {
1469         case VDIR:
1470         case VREG:
1471                 switch (com) {
1472                 case FIONREAD:
1473                         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1474                         error = VOP_GETATTR(vp, &vattr, active_cred);
1475                         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1476                         if (error == 0)
1477                                 *(int *)data = vattr.va_size - fp->f_offset;
1478                         return (error);
1479                 case FIONBIO:
1480                 case FIOASYNC:
1481                         return (0);
1482                 default:
1483                         return (VOP_IOCTL(vp, com, data, fp->f_flag,
1484                             active_cred, td));
1485                 }
1486                 break;
1487         case VCHR:
1488                 return (VOP_IOCTL(vp, com, data, fp->f_flag,
1489                     active_cred, td));
1490         default:
1491                 return (ENOTTY);
1492         }
1493 }
1494
1495 /*
1496  * File table vnode poll routine.
1497  */
1498 static int
1499 vn_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
1500     struct thread *td)
1501 {
1502         struct vnode *vp;
1503         int error;
1504
1505         vp = fp->f_vnode;
1506 #ifdef MAC
1507         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1508         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
1509         error = mac_vnode_check_poll(active_cred, fp->f_cred, vp);
1510         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1511         if (!error)
1512 #endif
1513
1514         error = VOP_POLL(vp, events, fp->f_cred, td);
1515         return (error);
1516 }
1517
1518 /*
1519  * Acquire the requested lock and then check for validity.  LK_RETRY
1520  * permits vn_lock to return doomed vnodes.
1521  */
1522 int
1523 _vn_lock(struct vnode *vp, int flags, char *file, int line)
1524 {
1525         int error;
1526
1527         VNASSERT((flags & LK_TYPE_MASK) != 0, vp,
1528             ("vn_lock: no locktype"));
1529         VNASSERT(vp->v_holdcnt != 0, vp, ("vn_lock: zero hold count"));
1530 retry:
1531         error = VOP_LOCK1(vp, flags, file, line);
1532         flags &= ~LK_INTERLOCK; /* Interlock is always dropped. */
1533         KASSERT((flags & LK_RETRY) == 0 || error == 0,
1534             ("vn_lock: error %d incompatible with flags %#x", error, flags));
1535
1536         if ((flags & LK_RETRY) == 0) {
1537                 if (error == 0 && (vp->v_iflag & VI_DOOMED) != 0) {
1538                         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1539                         error = ENOENT;
1540                 }
1541         } else if (error != 0)
1542                 goto retry;
1543         return (error);
1544 }
1545
1546 /*
1547  * File table vnode close routine.
1548  */
1549 static int
1550 vn_closefile(struct file *fp, struct thread *td)
1551 {
1552         struct vnode *vp;
1553         struct flock lf;
1554         int error;
1555         bool ref;
1556
1557         vp = fp->f_vnode;
1558         fp->f_ops = &badfileops;
1559         ref= (fp->f_flag & FHASLOCK) != 0 && fp->f_type == DTYPE_VNODE;
1560
1561         error = vn_close1(vp, fp->f_flag, fp->f_cred, td, ref);
1562
1563         if (__predict_false(ref)) {
1564                 lf.l_whence = SEEK_SET;
1565                 lf.l_start = 0;
1566                 lf.l_len = 0;
1567                 lf.l_type = F_UNLCK;
1568                 (void) VOP_ADVLOCK(vp, fp, F_UNLCK, &lf, F_FLOCK);
1569                 vrele(vp);
1570         }
1571         return (error);
1572 }
1573
1574 static bool
1575 vn_suspendable(struct mount *mp)
1576 {
1577
1578         return (mp->mnt_op->vfs_susp_clean != NULL);
1579 }
1580
1581 /*
1582  * Preparing to start a filesystem write operation. If the operation is
1583  * permitted, then we bump the count of operations in progress and
1584  * proceed. If a suspend request is in progress, we wait until the
1585  * suspension is over, and then proceed.
1586  */
1587 static int
1588 vn_start_write_locked(struct mount *mp, int flags)
1589 {
1590         int error, mflags;
1591
1592         mtx_assert(MNT_MTX(mp), MA_OWNED);
1593         error = 0;
1594
1595         /*
1596          * Check on status of suspension.
1597          */
1598         if ((curthread->td_pflags & TDP_IGNSUSP) == 0 ||
1599             mp->mnt_susp_owner != curthread) {
1600                 mflags = ((mp->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_SBDRY) != 0 ?
1601                     (flags & PCATCH) : 0) | (PUSER - 1);
1602                 while ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0) {
1603                         if (flags & V_NOWAIT) {
1604                                 error = EWOULDBLOCK;
1605                                 goto unlock;
1606                         }
1607                         error = msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), mflags,
1608                             "suspfs", 0);
1609                         if (error)
1610                                 goto unlock;
1611                 }
1612         }
1613         if (flags & V_XSLEEP)
1614                 goto unlock;
1615         mp->mnt_writeopcount++;
1616 unlock:
1617         if (error != 0 || (flags & V_XSLEEP) != 0)
1618                 MNT_REL(mp);
1619         MNT_IUNLOCK(mp);
1620         return (error);
1621 }
1622
1623 int
1624 vn_start_write(struct vnode *vp, struct mount **mpp, int flags)
1625 {
1626         struct mount *mp;
1627         int error;
1628
1629         KASSERT((flags & V_MNTREF) == 0 || (*mpp != NULL && vp == NULL),
1630             ("V_MNTREF requires mp"));
1631
1632         error = 0;
1633         /*
1634          * If a vnode is provided, get and return the mount point that
1635          * to which it will write.
1636          */
1637         if (vp != NULL) {
1638                 if ((error = VOP_GETWRITEMOUNT(vp, mpp)) != 0) {
1639                         *mpp = NULL;
1640                         if (error != EOPNOTSUPP)
1641                                 return (error);
1642                         return (0);
1643                 }
1644         }
1645         if ((mp = *mpp) == NULL)
1646                 return (0);
1647
1648         if (!vn_suspendable(mp)) {
1649                 if (vp != NULL || (flags & V_MNTREF) != 0)
1650                         vfs_rel(mp);
1651                 return (0);
1652         }
1653
1654         /*
1655          * VOP_GETWRITEMOUNT() returns with the mp refcount held through
1656          * a vfs_ref().
1657          * As long as a vnode is not provided we need to acquire a
1658          * refcount for the provided mountpoint too, in order to
1659          * emulate a vfs_ref().
1660          */
1661         MNT_ILOCK(mp);
1662         if (vp == NULL && (flags & V_MNTREF) == 0)
1663                 MNT_REF(mp);
1664
1665         return (vn_start_write_locked(mp, flags));
1666 }
1667
1668 /*
1669  * Secondary suspension. Used by operations such as vop_inactive
1670  * routines that are needed by the higher level functions. These
1671  * are allowed to proceed until all the higher level functions have
1672  * completed (indicated by mnt_writeopcount dropping to zero). At that
1673  * time, these operations are halted until the suspension is over.
1674  */
1675 int
1676 vn_start_secondary_write(struct vnode *vp, struct mount **mpp, int flags)
1677 {
1678         struct mount *mp;
1679         int error;
1680
1681         KASSERT((flags & V_MNTREF) == 0 || (*mpp != NULL && vp == NULL),
1682             ("V_MNTREF requires mp"));
1683
1684  retry:
1685         if (vp != NULL) {
1686                 if ((error = VOP_GETWRITEMOUNT(vp, mpp)) != 0) {
1687                         *mpp = NULL;
1688                         if (error != EOPNOTSUPP)
1689                                 return (error);
1690                         return (0);
1691                 }
1692         }
1693         /*
1694          * If we are not suspended or have not yet reached suspended
1695          * mode, then let the operation proceed.
1696          */
1697         if ((mp = *mpp) == NULL)
1698                 return (0);
1699
1700         if (!vn_suspendable(mp)) {
1701                 if (vp != NULL || (flags & V_MNTREF) != 0)
1702                         vfs_rel(mp);
1703                 return (0);
1704         }
1705
1706         /*
1707          * VOP_GETWRITEMOUNT() returns with the mp refcount held through
1708          * a vfs_ref().
1709          * As long as a vnode is not provided we need to acquire a
1710          * refcount for the provided mountpoint too, in order to
1711          * emulate a vfs_ref().
1712          */
1713         MNT_ILOCK(mp);
1714         if (vp == NULL && (flags & V_MNTREF) == 0)
1715                 MNT_REF(mp);
1716         if ((mp->mnt_kern_flag & (MNTK_SUSPENDED | MNTK_SUSPEND2)) == 0) {
1717                 mp->mnt_secondary_writes++;
1718                 mp->mnt_secondary_accwrites++;
1719                 MNT_IUNLOCK(mp);
1720                 return (0);
1721         }
1722         if (flags & V_NOWAIT) {
1723                 MNT_REL(mp);
1724                 MNT_IUNLOCK(mp);
1725                 return (EWOULDBLOCK);
1726         }
1727         /*
1728          * Wait for the suspension to finish.
1729          */
1730         error = msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), (PUSER - 1) | PDROP |
1731             ((mp->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_SBDRY) != 0 ? (flags & PCATCH) : 0),
1732             "suspfs", 0);
1733         vfs_rel(mp);
1734         if (error == 0)
1735                 goto retry;
1736         return (error);
1737 }
1738
1739 /*
1740  * Filesystem write operation has completed. If we are suspending and this
1741  * operation is the last one, notify the suspender that the suspension is
1742  * now in effect.
1743  */
1744 void
1745 vn_finished_write(struct mount *mp)
1746 {
1747         if (mp == NULL || !vn_suspendable(mp))
1748                 return;
1749         MNT_ILOCK(mp);
1750         MNT_REL(mp);
1751         mp->mnt_writeopcount--;
1752         if (mp->mnt_writeopcount < 0)
1753                 panic("vn_finished_write: neg cnt");
1754         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0 &&
1755             mp->mnt_writeopcount <= 0)
1756                 wakeup(&mp->mnt_writeopcount);
1757         MNT_IUNLOCK(mp);
1758 }
1759
1760
1761 /*
1762  * Filesystem secondary write operation has completed. If we are
1763  * suspending and this operation is the last one, notify the suspender
1764  * that the suspension is now in effect.
1765  */
1766 void
1767 vn_finished_secondary_write(struct mount *mp)
1768 {
1769         if (mp == NULL || !vn_suspendable(mp))
1770                 return;
1771         MNT_ILOCK(mp);
1772         MNT_REL(mp);
1773         mp->mnt_secondary_writes--;
1774         if (mp->mnt_secondary_writes < 0)
1775                 panic("vn_finished_secondary_write: neg cnt");
1776         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0 &&
1777             mp->mnt_secondary_writes <= 0)
1778                 wakeup(&mp->mnt_secondary_writes);
1779         MNT_IUNLOCK(mp);
1780 }
1781
1782
1783
1784 /*
1785  * Request a filesystem to suspend write operations.
1786  */
1787 int
1788 vfs_write_suspend(struct mount *mp, int flags)
1789 {
1790         int error;
1791
1792         MPASS(vn_suspendable(mp));
1793
1794         MNT_ILOCK(mp);
1795         if (mp->mnt_susp_owner == curthread) {
1796                 MNT_IUNLOCK(mp);
1797                 return (EALREADY);
1798         }
1799         while (mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND)
1800                 msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), PUSER - 1, "wsuspfs", 0);
1801
1802         /*
1803          * Unmount holds a write reference on the mount point.  If we
1804          * own busy reference and drain for writers, we deadlock with
1805          * the reference draining in the unmount path.  Callers of
1806          * vfs_write_suspend() must specify VS_SKIP_UNMOUNT if
1807          * vfs_busy() reference is owned and caller is not in the
1808          * unmount context.
1809          */
1810         if ((flags & VS_SKIP_UNMOUNT) != 0 &&
1811             (mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT) != 0) {
1812                 MNT_IUNLOCK(mp);
1813                 return (EBUSY);
1814         }
1815
1816         mp->mnt_kern_flag |= MNTK_SUSPEND;
1817         mp->mnt_susp_owner = curthread;
1818         if (mp->mnt_writeopcount > 0)
1819                 (void) msleep(&mp->mnt_writeopcount, 
1820                     MNT_MTX(mp), (PUSER - 1)|PDROP, "suspwt", 0);
1821         else
1822                 MNT_IUNLOCK(mp);
1823         if ((error = VFS_SYNC(mp, MNT_SUSPEND)) != 0)
1824                 vfs_write_resume(mp, 0);
1825         return (error);
1826 }
1827
1828 /*
1829  * Request a filesystem to resume write operations.
1830  */
1831 void
1832 vfs_write_resume(struct mount *mp, int flags)
1833 {
1834
1835         MPASS(vn_suspendable(mp));
1836
1837         MNT_ILOCK(mp);
1838         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0) {
1839                 KASSERT(mp->mnt_susp_owner == curthread, ("mnt_susp_owner"));
1840                 mp->mnt_kern_flag &= ~(MNTK_SUSPEND | MNTK_SUSPEND2 |
1841                                        MNTK_SUSPENDED);
1842                 mp->mnt_susp_owner = NULL;
1843                 wakeup(&mp->mnt_writeopcount);
1844                 wakeup(&mp->mnt_flag);
1845                 curthread->td_pflags &= ~TDP_IGNSUSP;
1846                 if ((flags & VR_START_WRITE) != 0) {
1847                         MNT_REF(mp);
1848                         mp->mnt_writeopcount++;
1849                 }
1850                 MNT_IUNLOCK(mp);
1851                 if ((flags & VR_NO_SUSPCLR) == 0)
1852                         VFS_SUSP_CLEAN(mp);
1853         } else if ((flags & VR_START_WRITE) != 0) {
1854                 MNT_REF(mp);
1855                 vn_start_write_locked(mp, 0);
1856         } else {
1857                 MNT_IUNLOCK(mp);
1858         }
1859 }
1860
1861 /*
1862  * Helper loop around vfs_write_suspend() for filesystem unmount VFS
1863  * methods.
1864  */
1865 int
1866 vfs_write_suspend_umnt(struct mount *mp)
1867 {
1868         int error;
1869
1870         MPASS(vn_suspendable(mp));
1871         KASSERT((curthread->td_pflags & TDP_IGNSUSP) == 0,
1872             ("vfs_write_suspend_umnt: recursed"));
1873
1874         /* dounmount() already called vn_start_write(). */
1875         for (;;) {
1876                 vn_finished_write(mp);
1877                 error = vfs_write_suspend(mp, 0);
1878                 if (error != 0) {
1879                         vn_start_write(NULL, &mp, V_WAIT);
1880                         return (error);
1881                 }
1882                 MNT_ILOCK(mp);
1883                 if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPENDED) != 0)
1884                         break;
1885                 MNT_IUNLOCK(mp);
1886                 vn_start_write(NULL, &mp, V_WAIT);
1887         }
1888         mp->mnt_kern_flag &= ~(MNTK_SUSPENDED | MNTK_SUSPEND2);
1889         wakeup(&mp->mnt_flag);
1890         MNT_IUNLOCK(mp);
1891         curthread->td_pflags |= TDP_IGNSUSP;
1892         return (0);
1893 }
1894
1895 /*
1896  * Implement kqueues for files by translating it to vnode operation.
1897  */
1898 static int
1899 vn_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
1900 {
1901
1902         return (VOP_KQFILTER(fp->f_vnode, kn));
1903 }
1904
1905 /*
1906  * Simplified in-kernel wrapper calls for extended attribute access.
1907  * Both calls pass in a NULL credential, authorizing as "kernel" access.
1908  * Set IO_NODELOCKED in ioflg if the vnode is already locked.
1909  */
1910 int
1911 vn_extattr_get(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
1912     const char *attrname, int *buflen, char *buf, struct thread *td)
1913 {
1914         struct uio      auio;
1915         struct iovec    iov;
1916         int     error;
1917
1918         iov.iov_len = *buflen;
1919         iov.iov_base = buf;
1920
1921         auio.uio_iov = &iov;
1922         auio.uio_iovcnt = 1;
1923         auio.uio_rw = UIO_READ;
1924         auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
1925         auio.uio_td = td;
1926         auio.uio_offset = 0;
1927         auio.uio_resid = *buflen;
1928
1929         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0)
1930                 vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1931
1932         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
1933
1934         /* authorize attribute retrieval as kernel */
1935         error = VOP_GETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, &auio, NULL, NULL,
1936             td);
1937
1938         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0)
1939                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
1940
1941         if (error == 0) {
1942                 *buflen = *buflen - auio.uio_resid;
1943         }
1944
1945         return (error);
1946 }
1947
1948 /*
1949  * XXX failure mode if partially written?
1950  */
1951 int
1952 vn_extattr_set(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
1953     const char *attrname, int buflen, char *buf, struct thread *td)
1954 {
1955         struct uio      auio;
1956         struct iovec    iov;
1957         struct mount    *mp;
1958         int     error;
1959
1960         iov.iov_len = buflen;
1961         iov.iov_base = buf;
1962
1963         auio.uio_iov = &iov;
1964         auio.uio_iovcnt = 1;
1965         auio.uio_rw = UIO_WRITE;
1966         auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
1967         auio.uio_td = td;
1968         auio.uio_offset = 0;
1969         auio.uio_resid = buflen;
1970
1971         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
1972                 if ((error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT)) != 0)
1973                         return (error);
1974                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1975         }
1976
1977         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
1978
1979         /* authorize attribute setting as kernel */
1980         error = VOP_SETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, &auio, NULL, td);
1981
1982         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
1983                 vn_finished_write(mp);
1984                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
1985         }
1986
1987         return (error);
1988 }
1989
1990 int
1991 vn_extattr_rm(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
1992     const char *attrname, struct thread *td)
1993 {
1994         struct mount    *mp;
1995         int     error;
1996
1997         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
1998                 if ((error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT)) != 0)
1999                         return (error);
2000                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2001         }
2002
2003         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2004
2005         /* authorize attribute removal as kernel */
2006         error = VOP_DELETEEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, NULL, td);
2007         if (error == EOPNOTSUPP)
2008                 error = VOP_SETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, NULL,
2009                     NULL, td);
2010
2011         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2012                 vn_finished_write(mp);
2013                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
2014         }
2015
2016         return (error);
2017 }
2018
2019 static int
2020 vn_get_ino_alloc_vget(struct mount *mp, void *arg, int lkflags,
2021     struct vnode **rvp)
2022 {
2023
2024         return (VFS_VGET(mp, *(ino_t *)arg, lkflags, rvp));
2025 }
2026
2027 int
2028 vn_vget_ino(struct vnode *vp, ino_t ino, int lkflags, struct vnode **rvp)
2029 {
2030
2031         return (vn_vget_ino_gen(vp, vn_get_ino_alloc_vget, &ino,
2032             lkflags, rvp));
2033 }
2034
2035 int
2036 vn_vget_ino_gen(struct vnode *vp, vn_get_ino_t alloc, void *alloc_arg,
2037     int lkflags, struct vnode **rvp)
2038 {
2039         struct mount *mp;
2040         int ltype, error;
2041
2042         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_vget_ino_get");
2043         mp = vp->v_mount;
2044         ltype = VOP_ISLOCKED(vp);
2045         KASSERT(ltype == LK_EXCLUSIVE || ltype == LK_SHARED,
2046             ("vn_vget_ino: vp not locked"));
2047         error = vfs_busy(mp, MBF_NOWAIT);
2048         if (error != 0) {
2049                 vfs_ref(mp);
2050                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
2051                 error = vfs_busy(mp, 0);
2052                 vn_lock(vp, ltype | LK_RETRY);
2053                 vfs_rel(mp);
2054                 if (error != 0)
2055                         return (ENOENT);
2056                 if (vp->v_iflag & VI_DOOMED) {
2057                         vfs_unbusy(mp);
2058                         return (ENOENT);
2059                 }
2060         }
2061         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2062         error = alloc(mp, alloc_arg, lkflags, rvp);
2063         vfs_unbusy(mp);
2064         if (*rvp != vp)
2065                 vn_lock(vp, ltype | LK_RETRY);
2066         if (vp->v_iflag & VI_DOOMED) {
2067                 if (error == 0) {
2068                         if (*rvp == vp)
2069                                 vunref(vp);
2070                         else
2071                                 vput(*rvp);
2072                 }
2073                 error = ENOENT;
2074         }
2075         return (error);
2076 }
2077
2078 int
2079 vn_rlimit_fsize(const struct vnode *vp, const struct uio *uio,
2080     struct thread *td)
2081 {
2082
2083         if (vp->v_type != VREG || td == NULL)
2084                 return (0);
2085         if ((uoff_t)uio->uio_offset + uio->uio_resid >
2086             lim_cur(td, RLIMIT_FSIZE)) {
2087                 PROC_LOCK(td->td_proc);
2088                 kern_psignal(td->td_proc, SIGXFSZ);
2089                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
2090                 return (EFBIG);
2091         }
2092         return (0);
2093 }
2094
2095 int
2096 vn_chmod(struct file *fp, mode_t mode, struct ucred *active_cred,
2097     struct thread *td)
2098 {
2099         struct vnode *vp;
2100
2101         vp = fp->f_vnode;
2102 #ifdef AUDIT
2103         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2104         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
2105         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2106 #endif
2107         return (setfmode(td, active_cred, vp, mode));
2108 }
2109
2110 int
2111 vn_chown(struct file *fp, uid_t uid, gid_t gid, struct ucred *active_cred,
2112     struct thread *td)
2113 {
2114         struct vnode *vp;
2115
2116         vp = fp->f_vnode;
2117 #ifdef AUDIT
2118         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2119         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
2120         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2121 #endif
2122         return (setfown(td, active_cred, vp, uid, gid));
2123 }
2124
2125 void
2126 vn_pages_remove(struct vnode *vp, vm_pindex_t start, vm_pindex_t end)
2127 {
2128         vm_object_t object;
2129
2130         if ((object = vp->v_object) == NULL)
2131                 return;
2132         VM_OBJECT_WLOCK(object);
2133         vm_object_page_remove(object, start, end, 0);
2134         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
2135 }
2136
2137 int
2138 vn_bmap_seekhole(struct vnode *vp, u_long cmd, off_t *off, struct ucred *cred)
2139 {
2140         struct vattr va;
2141         daddr_t bn, bnp;
2142         uint64_t bsize;
2143         off_t noff;
2144         int error;
2145
2146         KASSERT(cmd == FIOSEEKHOLE || cmd == FIOSEEKDATA,
2147             ("Wrong command %lu", cmd));
2148
2149         if (vn_lock(vp, LK_SHARED) != 0)
2150                 return (EBADF);
2151         if (vp->v_type != VREG) {
2152                 error = ENOTTY;
2153                 goto unlock;
2154         }
2155         error = VOP_GETATTR(vp, &va, cred);
2156         if (error != 0)
2157                 goto unlock;
2158         noff = *off;
2159         if (noff >= va.va_size) {
2160                 error = ENXIO;
2161                 goto unlock;
2162         }
2163         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2164         for (bn = noff / bsize; noff < va.va_size; bn++, noff += bsize) {
2165                 error = VOP_BMAP(vp, bn, NULL, &bnp, NULL, NULL);
2166                 if (error == EOPNOTSUPP) {
2167                         error = ENOTTY;
2168                         goto unlock;
2169                 }
2170                 if ((bnp == -1 && cmd == FIOSEEKHOLE) ||
2171                     (bnp != -1 && cmd == FIOSEEKDATA)) {
2172                         noff = bn * bsize;
2173                         if (noff < *off)
2174                                 noff = *off;
2175                         goto unlock;
2176                 }
2177         }
2178         if (noff > va.va_size)
2179                 noff = va.va_size;
2180         /* noff == va.va_size. There is an implicit hole at the end of file. */
2181         if (cmd == FIOSEEKDATA)
2182                 error = ENXIO;
2183 unlock:
2184         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2185         if (error == 0)
2186                 *off = noff;
2187         return (error);
2188 }
2189
2190 int
2191 vn_seek(struct file *fp, off_t offset, int whence, struct thread *td)
2192 {
2193         struct ucred *cred;
2194         struct vnode *vp;
2195         struct vattr vattr;
2196         off_t foffset, size;
2197         int error, noneg;
2198
2199         cred = td->td_ucred;
2200         vp = fp->f_vnode;
2201         foffset = foffset_lock(fp, 0);
2202         noneg = (vp->v_type != VCHR);
2203         error = 0;
2204         switch (whence) {
2205         case L_INCR:
2206                 if (noneg &&
2207                     (foffset < 0 ||
2208                     (offset > 0 && foffset > OFF_MAX - offset))) {
2209                         error = EOVERFLOW;
2210                         break;
2211                 }
2212                 offset += foffset;
2213                 break;
2214         case L_XTND:
2215                 vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2216                 error = VOP_GETATTR(vp, &vattr, cred);
2217                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
2218                 if (error)
2219                         break;
2220
2221                 /*
2222                  * If the file references a disk device, then fetch
2223                  * the media size and use that to determine the ending
2224                  * offset.
2225                  */
2226                 if (vattr.va_size == 0 && vp->v_type == VCHR &&
2227                     fo_ioctl(fp, DIOCGMEDIASIZE, &size, cred, td) == 0)
2228                         vattr.va_size = size;
2229                 if (noneg &&
2230                     (vattr.va_size > OFF_MAX ||
2231                     (offset > 0 && vattr.va_size > OFF_MAX - offset))) {
2232                         error = EOVERFLOW;
2233                         break;
2234                 }
2235                 offset += vattr.va_size;
2236                 break;
2237         case L_SET:
2238                 break;
2239         case SEEK_DATA:
2240                 error = fo_ioctl(fp, FIOSEEKDATA, &offset, cred, td);
2241                 break;
2242         case SEEK_HOLE:
2243                 error = fo_ioctl(fp, FIOSEEKHOLE, &offset, cred, td);
2244                 break;
2245         default:
2246                 error = EINVAL;
2247         }
2248         if (error == 0 && noneg && offset < 0)
2249                 error = EINVAL;
2250         if (error != 0)
2251                 goto drop;
2252         VFS_KNOTE_UNLOCKED(vp, 0);
2253         td->td_uretoff.tdu_off = offset;
2254 drop:
2255         foffset_unlock(fp, offset, error != 0 ? FOF_NOUPDATE : 0);
2256         return (error);
2257 }
2258
2259 int
2260 vn_utimes_perm(struct vnode *vp, struct vattr *vap, struct ucred *cred,
2261     struct thread *td)
2262 {
2263         int error;
2264
2265         /*
2266          * Grant permission if the caller is the owner of the file, or
2267          * the super-user, or has ACL_WRITE_ATTRIBUTES permission on
2268          * on the file.  If the time pointer is null, then write
2269          * permission on the file is also sufficient.
2270          *
2271          * From NFSv4.1, draft 21, 6.2.1.3.1, Discussion of Mask Attributes:
2272          * A user having ACL_WRITE_DATA or ACL_WRITE_ATTRIBUTES
2273          * will be allowed to set the times [..] to the current
2274          * server time.
2275          */
2276         error = VOP_ACCESSX(vp, VWRITE_ATTRIBUTES, cred, td);
2277         if (error != 0 && (vap->va_vaflags & VA_UTIMES_NULL) != 0)
2278                 error = VOP_ACCESS(vp, VWRITE, cred, td);
2279         return (error);
2280 }
2281
2282 int
2283 vn_fill_kinfo(struct file *fp, struct kinfo_file *kif, struct filedesc *fdp)
2284 {
2285         struct vnode *vp;
2286         int error;
2287
2288         if (fp->f_type == DTYPE_FIFO)
2289                 kif->kf_type = KF_TYPE_FIFO;
2290         else
2291                 kif->kf_type = KF_TYPE_VNODE;
2292         vp = fp->f_vnode;
2293         vref(vp);
2294         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2295         error = vn_fill_kinfo_vnode(vp, kif);
2296         vrele(vp);
2297         FILEDESC_SLOCK(fdp);
2298         return (error);
2299 }
2300
2301 static inline void
2302 vn_fill_junk(struct kinfo_file *kif)
2303 {
2304         size_t len, olen;
2305
2306         /*
2307          * Simulate vn_fullpath returning changing values for a given
2308          * vp during e.g. coredump.
2309          */
2310         len = (arc4random() % (sizeof(kif->kf_path) - 2)) + 1;
2311         olen = strlen(kif->kf_path);
2312         if (len < olen)
2313                 strcpy(&kif->kf_path[len - 1], "$");
2314         else
2315                 for (; olen < len; olen++)
2316                         strcpy(&kif->kf_path[olen], "A");
2317 }
2318
2319 int
2320 vn_fill_kinfo_vnode(struct vnode *vp, struct kinfo_file *kif)
2321 {
2322         struct vattr va;
2323         char *fullpath, *freepath;
2324         int error;
2325
2326         kif->kf_un.kf_file.kf_file_type = vntype_to_kinfo(vp->v_type);
2327         freepath = NULL;
2328         fullpath = "-";
2329         error = vn_fullpath(curthread, vp, &fullpath, &freepath);
2330         if (error == 0) {
2331                 strlcpy(kif->kf_path, fullpath, sizeof(kif->kf_path));
2332         }
2333         if (freepath != NULL)
2334                 free(freepath, M_TEMP);
2335
2336         KFAIL_POINT_CODE(DEBUG_FP, fill_kinfo_vnode__random_path,
2337                 vn_fill_junk(kif);
2338         );
2339
2340         /*
2341          * Retrieve vnode attributes.
2342          */
2343         va.va_fsid = VNOVAL;
2344         va.va_rdev = NODEV;
2345         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2346         error = VOP_GETATTR(vp, &va, curthread->td_ucred);
2347         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2348         if (error != 0)
2349                 return (error);
2350         if (va.va_fsid != VNOVAL)
2351                 kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid = va.va_fsid;
2352         else
2353                 kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid =
2354                     vp->v_mount->mnt_stat.f_fsid.val[0];
2355         kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid_freebsd11 =
2356             kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid; /* truncate */
2357         kif->kf_un.kf_file.kf_file_fileid = va.va_fileid;
2358         kif->kf_un.kf_file.kf_file_mode = MAKEIMODE(va.va_type, va.va_mode);
2359         kif->kf_un.kf_file.kf_file_size = va.va_size;
2360         kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev = va.va_rdev;
2361         kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev_freebsd11 =
2362             kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev; /* truncate */
2363         return (0);
2364 }
2365
2366 int
2367 vn_mmap(struct file *fp, vm_map_t map, vm_offset_t *addr, vm_size_t size,
2368     vm_prot_t prot, vm_prot_t cap_maxprot, int flags, vm_ooffset_t foff,
2369     struct thread *td)
2370 {
2371 #ifdef HWPMC_HOOKS
2372         struct pmckern_map_in pkm;
2373 #endif
2374         struct mount *mp;
2375         struct vnode *vp;
2376         vm_object_t object;
2377         vm_prot_t maxprot;
2378         boolean_t writecounted;
2379         int error;
2380
2381 #if defined(COMPAT_FREEBSD7) || defined(COMPAT_FREEBSD6) || \
2382     defined(COMPAT_FREEBSD5) || defined(COMPAT_FREEBSD4)
2383         /*
2384          * POSIX shared-memory objects are defined to have
2385          * kernel persistence, and are not defined to support
2386          * read(2)/write(2) -- or even open(2).  Thus, we can
2387          * use MAP_ASYNC to trade on-disk coherence for speed.
2388          * The shm_open(3) library routine turns on the FPOSIXSHM
2389          * flag to request this behavior.
2390          */
2391         if ((fp->f_flag & FPOSIXSHM) != 0)
2392                 flags |= MAP_NOSYNC;
2393 #endif
2394         vp = fp->f_vnode;
2395
2396         /*
2397          * Ensure that file and memory protections are
2398          * compatible.  Note that we only worry about
2399          * writability if mapping is shared; in this case,
2400          * current and max prot are dictated by the open file.
2401          * XXX use the vnode instead?  Problem is: what
2402          * credentials do we use for determination? What if
2403          * proc does a setuid?
2404          */
2405         mp = vp->v_mount;
2406         if (mp != NULL && (mp->mnt_flag & MNT_NOEXEC) != 0) {
2407                 maxprot = VM_PROT_NONE;
2408                 if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) != 0)
2409                         return (EACCES);
2410         } else
2411                 maxprot = VM_PROT_EXECUTE;
2412         if ((fp->f_flag & FREAD) != 0)
2413                 maxprot |= VM_PROT_READ;
2414         else if ((prot & VM_PROT_READ) != 0)
2415                 return (EACCES);
2416
2417         /*
2418          * If we are sharing potential changes via MAP_SHARED and we
2419          * are trying to get write permission although we opened it
2420          * without asking for it, bail out.
2421          */
2422         if ((flags & MAP_SHARED) != 0) {
2423                 if ((fp->f_flag & FWRITE) != 0)
2424                         maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2425                 else if ((prot & VM_PROT_WRITE) != 0)
2426                         return (EACCES);
2427         } else {
2428                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2429                 cap_maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2430         }
2431         maxprot &= cap_maxprot;
2432
2433         /*
2434          * For regular files and shared memory, POSIX requires that
2435          * the value of foff be a legitimate offset within the data
2436          * object.  In particular, negative offsets are invalid.
2437          * Blocking negative offsets and overflows here avoids
2438          * possible wraparound or user-level access into reserved
2439          * ranges of the data object later.  In contrast, POSIX does
2440          * not dictate how offsets are used by device drivers, so in
2441          * the case of a device mapping a negative offset is passed
2442          * on.
2443          */
2444         if (
2445 #ifdef _LP64
2446             size > OFF_MAX ||
2447 #endif
2448             foff < 0 || foff > OFF_MAX - size)
2449                 return (EINVAL);
2450
2451         writecounted = FALSE;
2452         error = vm_mmap_vnode(td, size, prot, &maxprot, &flags, vp,
2453             &foff, &object, &writecounted);
2454         if (error != 0)
2455                 return (error);
2456         error = vm_mmap_object(map, addr, size, prot, maxprot, flags, object,
2457             foff, writecounted, td);
2458         if (error != 0) {
2459                 /*
2460                  * If this mapping was accounted for in the vnode's
2461                  * writecount, then undo that now.
2462                  */
2463                 if (writecounted)
2464                         vnode_pager_release_writecount(object, 0, size);
2465                 vm_object_deallocate(object);
2466         }
2467 #ifdef HWPMC_HOOKS
2468         /* Inform hwpmc(4) if an executable is being mapped. */
2469         if (PMC_HOOK_INSTALLED(PMC_FN_MMAP)) {
2470                 if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) != 0 && error == 0) {
2471                         pkm.pm_file = vp;
2472                         pkm.pm_address = (uintptr_t) *addr;
2473                         PMC_CALL_HOOK_UNLOCKED(td, PMC_FN_MMAP, (void *) &pkm);
2474                 }
2475         }
2476 #endif
2477         return (error);
2478 }
2479
2480 void
2481 vn_fsid(struct vnode *vp, struct vattr *va)
2482 {
2483         fsid_t *f;
2484
2485         f = &vp->v_mount->mnt_stat.f_fsid;
2486         va->va_fsid = (uint32_t)f->val[1];
2487         va->va_fsid <<= sizeof(f->val[1]) * NBBY;
2488         va->va_fsid += (uint32_t)f->val[0];
2489 }