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/ktr.h>
  58 #include <sys/stat.h>
  59 #include <sys/priv.h>
  60 #include <sys/proc.h>
  61 #include <sys/limits.h>
  62 #include <sys/lock.h>
  63 #include <sys/mman.h>
  64 #include <sys/mount.h>
  65 #include <sys/mutex.h>
  66 #include <sys/namei.h>
  67 #include <sys/vnode.h>
  68 #include <sys/bio.h>
  69 #include <sys/buf.h>
  70 #include <sys/filio.h>
  71 #include <sys/resourcevar.h>
  72 #include <sys/rwlock.h>
  73 #include <sys/sx.h>
  74 #include <sys/sysctl.h>
  75 #include <sys/ttycom.h>
  76 #include <sys/conf.h>
  77 #include <sys/syslog.h>
  78 #include <sys/unistd.h>
  79 #include <sys/user.h>
  80
  81 #include <security/audit/audit.h>
  82 #include <security/mac/mac_framework.h>
  83
  84 #include <vm/vm.h>
  85 #include <vm/vm_extern.h>
  86 #include <vm/pmap.h>
  87 #include <vm/vm_map.h>
  88 #include <vm/vm_object.h>
  89 #include <vm/vm_page.h>
  90 #include <vm/vm_pager.h>
  91
  92 #ifdef HWPMC_HOOKS
  93 #include <sys/pmckern.h>
  94 #endif
  95
  96 static fo_rdwr_t        vn_read;
  97 static fo_rdwr_t        vn_write;
  98 static fo_rdwr_t        vn_io_fault;
  99 static fo_truncate_t    vn_truncate;
 100 static fo_ioctl_t       vn_ioctl;
 101 static fo_poll_t        vn_poll;
 102 static fo_kqfilter_t    vn_kqfilter;
 103 static fo_stat_t        vn_statfile;
 104 static fo_close_t       vn_closefile;
 105 static fo_mmap_t        vn_mmap;
 106 static fo_fallocate_t   vn_fallocate;
 107
 108 struct  fileops vnops = {
 109         .fo_read = vn_io_fault,
 110         .fo_write = vn_io_fault,
 111         .fo_truncate = vn_truncate,
 112         .fo_ioctl = vn_ioctl,
 113         .fo_poll = vn_poll,
 114         .fo_kqfilter = vn_kqfilter,
 115         .fo_stat = vn_statfile,
 116         .fo_close = vn_closefile,
 117         .fo_chmod = vn_chmod,
 118         .fo_chown = vn_chown,
 119         .fo_sendfile = vn_sendfile,
 120         .fo_seek = vn_seek,
 121         .fo_fill_kinfo = vn_fill_kinfo,
 122         .fo_mmap = vn_mmap,
 123         .fo_fallocate = vn_fallocate,
 124         .fo_flags = DFLAG_PASSABLE | DFLAG_SEEKABLE
 125 };
 126
 127 static const int io_hold_cnt = 16;
 128 static int vn_io_fault_enable = 1;
 129 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vn_io_fault_enable, CTLFLAG_RW,
 130     &vn_io_fault_enable, 0, "Enable vn_io_fault lock avoidance");
 131 static int vn_io_fault_prefault = 0;
 132 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vn_io_fault_prefault, CTLFLAG_RW,
 133     &vn_io_fault_prefault, 0, "Enable vn_io_fault prefaulting");
 134 static u_long vn_io_faults_cnt;
 135 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, vn_io_faults, CTLFLAG_RD,
 136     &vn_io_faults_cnt, 0, "Count of vn_io_fault lock avoidance triggers");
 137
 138 /*
 139  * Returns true if vn_io_fault mode of handling the i/o request should
 140  * be used.
 141  */
 142 static bool
 143 do_vn_io_fault(struct vnode *vp, struct uio *uio)
 144 {
 145         struct mount *mp;
 146
 147         return (uio->uio_segflg == UIO_USERSPACE && vp->v_type == VREG &&
 148             (mp = vp->v_mount) != NULL &&
 149             (mp->mnt_kern_flag & MNTK_NO_IOPF) != 0 && vn_io_fault_enable);
 150 }
 151
 152 /*
 153  * Structure used to pass arguments to vn_io_fault1(), to do either
 154  * file- or vnode-based I/O calls.
 155  */
 156 struct vn_io_fault_args {
 157         enum {
 158                 VN_IO_FAULT_FOP,
 159                 VN_IO_FAULT_VOP
 160         } kind;
 161         struct ucred *cred;
 162         int flags;
 163         union {
 164                 struct fop_args_tag {
 165                         struct file *fp;
 166                         fo_rdwr_t *doio;
 167                 } fop_args;
 168                 struct vop_args_tag {
 169                         struct vnode *vp;
 170                 } vop_args;
 171         } args;
 172 };
 173
 174 static int vn_io_fault1(struct vnode *vp, struct uio *uio,
 175     struct vn_io_fault_args *args, struct thread *td);
 176
 177 int
 178 vn_open(struct nameidata *ndp, int *flagp, int cmode, struct file *fp)
 179 {
 180         struct thread *td = ndp->ni_cnd.cn_thread;
 181
 182         return (vn_open_cred(ndp, flagp, cmode, 0, td->td_ucred, fp));
 183 }
 184
 185 /*
 186  * Common code for vnode open operations via a name lookup.
 187  * Lookup the vnode and invoke VOP_CREATE if needed.
 188  * Check permissions, and call the VOP_OPEN or VOP_CREATE routine.
 189  *
 190  * Note that this does NOT free nameidata for the successful case,
 191  * due to the NDINIT being done elsewhere.
 192  */
 193 int
 194 vn_open_cred(struct nameidata *ndp, int *flagp, int cmode, u_int vn_open_flags,
 195     struct ucred *cred, struct file *fp)
 196 {
 197         struct vnode *vp;
 198         struct mount *mp;
 199         struct thread *td = ndp->ni_cnd.cn_thread;
 200         struct vattr vat;
 201         struct vattr *vap = &vat;
 202         int fmode, error;
 203
 204 restart:
 205         fmode = *flagp;
 206         if ((fmode & (O_CREAT | O_EXCL | O_DIRECTORY)) == (O_CREAT |
 207             O_EXCL | O_DIRECTORY))
 208                 return (EINVAL);
 209         else if ((fmode & (O_CREAT | O_DIRECTORY)) == O_CREAT) {
 210                 ndp->ni_cnd.cn_nameiop = CREATE;
 211                 /*
 212                  * Set NOCACHE to avoid flushing the cache when
 213                  * rolling in many files at once.
 214                 */
 215                 ndp->ni_cnd.cn_flags = ISOPEN | LOCKPARENT | LOCKLEAF | NOCACHE;
 216                 if ((fmode & O_EXCL) == 0 && (fmode & O_NOFOLLOW) == 0)
 217                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= FOLLOW;
 218                 if ((fmode & O_BENEATH) != 0)
 219                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= BENEATH;
 220                 if (!(vn_open_flags & VN_OPEN_NOAUDIT))
 221                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= AUDITVNODE1;
 222                 if (vn_open_flags & VN_OPEN_NOCAPCHECK)
 223                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= NOCAPCHECK;
 224                 if ((vn_open_flags & VN_OPEN_INVFS) == 0)
 225                         bwillwrite();
 226                 if ((error = namei(ndp)) != 0)
 227                         return (error);
 228                 if (ndp->ni_vp == NULL) {
 229                         VATTR_NULL(vap);
 230                         vap->va_type = VREG;
 231                         vap->va_mode = cmode;
 232                         if (fmode & O_EXCL)
 233                                 vap->va_vaflags |= VA_EXCLUSIVE;
 234                         if (vn_start_write(ndp->ni_dvp, &mp, V_NOWAIT) != 0) {
 235                                 NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
 236                                 vput(ndp->ni_dvp);
 237                                 if ((error = vn_start_write(NULL, &mp,
 238                                     V_XSLEEP | PCATCH)) != 0)
 239                                         return (error);
 240                                 goto restart;
 241                         }
 242                         if ((vn_open_flags & VN_OPEN_NAMECACHE) != 0)
 243                                 ndp->ni_cnd.cn_flags |= MAKEENTRY;
 244 #ifdef MAC
 245                         error = mac_vnode_check_create(cred, ndp->ni_dvp,
 246                             &ndp->ni_cnd, vap);
 247                         if (error == 0)
 248 #endif
 249                                 error = VOP_CREATE(ndp->ni_dvp, &ndp->ni_vp,
 250                                                    &ndp->ni_cnd, vap);
 251                         vput(ndp->ni_dvp);
 252                         vn_finished_write(mp);
 253                         if (error) {
 254                                 NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
 255                                 return (error);
 256                         }
 257                         fmode &= ~O_TRUNC;
 258                         vp = ndp->ni_vp;
 259                 } else {
 260                         if (ndp->ni_dvp == ndp->ni_vp)
 261                                 vrele(ndp->ni_dvp);
 262                         else
 263                                 vput(ndp->ni_dvp);
 264                         ndp->ni_dvp = NULL;
 265                         vp = ndp->ni_vp;
 266                         if (fmode & O_EXCL) {
 267                                 error = EEXIST;
 268                                 goto bad;
 269                         }
 270                         if (vp->v_type == VDIR) {
 271                                 error = EISDIR;
 272                                 goto bad;
 273                         }
 274                         fmode &= ~O_CREAT;
 275                 }
 276         } else {
 277                 ndp->ni_cnd.cn_nameiop = LOOKUP;
 278                 ndp->ni_cnd.cn_flags = ISOPEN |
 279                     ((fmode & O_NOFOLLOW) ? NOFOLLOW : FOLLOW) | LOCKLEAF;
 280                 if (!(fmode & FWRITE))
 281                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= LOCKSHARED;
 282                 if ((fmode & O_BENEATH) != 0)
 283                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= BENEATH;
 284                 if (!(vn_open_flags & VN_OPEN_NOAUDIT))
 285                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= AUDITVNODE1;
 286                 if (vn_open_flags & VN_OPEN_NOCAPCHECK)
 287                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= NOCAPCHECK;
 288                 if ((error = namei(ndp)) != 0)
 289                         return (error);
 290                 vp = ndp->ni_vp;
 291         }
 292         error = vn_open_vnode(vp, fmode, cred, td, fp);
 293         if (error)
 294                 goto bad;
 295         *flagp = fmode;
 296         return (0);
 297 bad:
 298         NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
 299         vput(vp);
 300         *flagp = fmode;
 301         ndp->ni_vp = NULL;
 302         return (error);
 303 }
 304
 305 static int
 306 vn_open_vnode_advlock(struct vnode *vp, int fmode, struct file *fp)
 307 {
 308         struct flock lf;
 309         int error, lock_flags, type;
 310
 311         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_open_vnode_advlock");
 312         if ((fmode & (O_EXLOCK | O_SHLOCK)) == 0)
 313                 return (0);
 314         KASSERT(fp != NULL, ("open with flock requires fp"));
 315         if (fp->f_type != DTYPE_NONE && fp->f_type != DTYPE_VNODE)
 316                 return (EOPNOTSUPP);
 317
 318         lock_flags = VOP_ISLOCKED(vp);
 319         VOP_UNLOCK(vp);
 320
 321         lf.l_whence = SEEK_SET;
 322         lf.l_start = 0;
 323         lf.l_len = 0;
 324         lf.l_type = (fmode & O_EXLOCK) != 0 ? F_WRLCK : F_RDLCK;
 325         type = F_FLOCK;
 326         if ((fmode & FNONBLOCK) == 0)
 327                 type |= F_WAIT;
 328         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_SETLK, &lf, type);
 329         if (error == 0)
 330                 fp->f_flag |= FHASLOCK;
 331
 332         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
 333         if (error == 0 && VN_IS_DOOMED(vp))
 334                 error = ENOENT;
 335         return (error);
 336 }
 337
 338 /*
 339  * Common code for vnode open operations once a vnode is located.
 340  * Check permissions, and call the VOP_OPEN routine.
 341  */
 342 int
 343 vn_open_vnode(struct vnode *vp, int fmode, struct ucred *cred,
 344     struct thread *td, struct file *fp)
 345 {
 346         accmode_t accmode;
 347         int error;
 348
 349         if (vp->v_type == VLNK)
 350                 return (EMLINK);
 351         if (vp->v_type == VSOCK)
 352                 return (EOPNOTSUPP);
 353         if (vp->v_type != VDIR && fmode & O_DIRECTORY)
 354                 return (ENOTDIR);
 355         accmode = 0;
 356         if (fmode & (FWRITE | O_TRUNC)) {
 357                 if (vp->v_type == VDIR)
 358                         return (EISDIR);
 359                 accmode |= VWRITE;
 360         }
 361         if (fmode & FREAD)
 362                 accmode |= VREAD;
 363         if (fmode & FEXEC)
 364                 accmode |= VEXEC;
 365         if ((fmode & O_APPEND) && (fmode & FWRITE))
 366                 accmode |= VAPPEND;
 367 #ifdef MAC
 368         if (fmode & O_CREAT)
 369                 accmode |= VCREAT;
 370         if (fmode & O_VERIFY)
 371                 accmode |= VVERIFY;
 372         error = mac_vnode_check_open(cred, vp, accmode);
 373         if (error)
 374                 return (error);
 375
 376         accmode &= ~(VCREAT | VVERIFY);
 377 #endif
 378         if ((fmode & O_CREAT) == 0 && accmode != 0) {
 379                 error = VOP_ACCESS(vp, accmode, cred, td);
 380                 if (error != 0)
 381                         return (error);
 382         }
 383         if (vp->v_type == VFIFO && VOP_ISLOCKED(vp) != LK_EXCLUSIVE)
 384                 vn_lock(vp, LK_UPGRADE | LK_RETRY);
 385         error = VOP_OPEN(vp, fmode, cred, td, fp);
 386         if (error != 0)
 387                 return (error);
 388
 389         error = vn_open_vnode_advlock(vp, fmode, fp);
 390         if (error == 0 && (fmode & FWRITE) != 0) {
 391                 error = VOP_ADD_WRITECOUNT(vp, 1);
 392                 if (error == 0) {
 393                         CTR3(KTR_VFS, "%s: vp %p v_writecount increased to %d",
 394                              __func__, vp, vp->v_writecount);
 395                 }
 396         }
 397
 398         /*
 399          * Error from advlock or VOP_ADD_WRITECOUNT() still requires
 400          * calling VOP_CLOSE() to pair with earlier VOP_OPEN().
 401          * Arrange for that by having fdrop() to use vn_closefile().
 402          */
 403         if (error != 0) {
 404                 fp->f_flag |= FOPENFAILED;
 405                 fp->f_vnode = vp;
 406                 if (fp->f_ops == &badfileops) {
 407                         fp->f_type = DTYPE_VNODE;
 408                         fp->f_ops = &vnops;
 409                 }
 410                 vref(vp);
 411         }
 412
 413         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_open_vnode");
 414         return (error);
 415
 416 }
 417
 418 /*
 419  * Check for write permissions on the specified vnode.
 420  * Prototype text segments cannot be written.
 421  * It is racy.
 422  */
 423 int
 424 vn_writechk(struct vnode *vp)
 425 {
 426
 427         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_writechk");
 428         /*
 429          * If there's shared text associated with
 430          * the vnode, try to free it up once.  If
 431          * we fail, we can't allow writing.
 432          */
 433         if (VOP_IS_TEXT(vp))
 434                 return (ETXTBSY);
 435
 436         return (0);
 437 }
 438
 439 /*
 440  * Vnode close call
 441  */
 442 static int
 443 vn_close1(struct vnode *vp, int flags, struct ucred *file_cred,
 444     struct thread *td, bool keep_ref)
 445 {
 446         struct mount *mp;
 447         int error, lock_flags;
 448
 449         if (vp->v_type != VFIFO && (flags & FWRITE) == 0 &&
 450             MNT_EXTENDED_SHARED(vp->v_mount))
 451                 lock_flags = LK_SHARED;
 452         else
 453                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
 454
 455         vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT);
 456         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
 457         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
 458         if ((flags & (FWRITE | FOPENFAILED)) == FWRITE) {
 459                 VOP_ADD_WRITECOUNT_CHECKED(vp, -1);
 460                 CTR3(KTR_VFS, "%s: vp %p v_writecount decreased to %d",
 461                     __func__, vp, vp->v_writecount);
 462         }
 463         error = VOP_CLOSE(vp, flags, file_cred, td);
 464         if (keep_ref)
 465                 VOP_UNLOCK(vp);
 466         else
 467                 vput(vp);
 468         vn_finished_write(mp);
 469         return (error);
 470 }
 471
 472 int
 473 vn_close(struct vnode *vp, int flags, struct ucred *file_cred,
 474     struct thread *td)
 475 {
 476
 477         return (vn_close1(vp, flags, file_cred, td, false));
 478 }
 479
 480 /*
 481  * Heuristic to detect sequential operation.
 482  */
 483 static int
 484 sequential_heuristic(struct uio *uio, struct file *fp)
 485 {
 486
 487         ASSERT_VOP_LOCKED(fp->f_vnode, __func__);
 488         if (fp->f_flag & FRDAHEAD)
 489                 return (fp->f_seqcount << IO_SEQSHIFT);
 490
 491         /*
 492          * Offset 0 is handled specially.  open() sets f_seqcount to 1 so
 493          * that the first I/O is normally considered to be slightly
 494          * sequential.  Seeking to offset 0 doesn't change sequentiality
 495          * unless previous seeks have reduced f_seqcount to 0, in which
 496          * case offset 0 is not special.
 497          */
 498         if ((uio->uio_offset == 0 && fp->f_seqcount > 0) ||
 499             uio->uio_offset == fp->f_nextoff) {
 500                 /*
 501                  * f_seqcount is in units of fixed-size blocks so that it
 502                  * depends mainly on the amount of sequential I/O and not
 503                  * much on the number of sequential I/O's.  The fixed size
 504                  * of 16384 is hard-coded here since it is (not quite) just
 505                  * a magic size that works well here.  This size is more
 506                  * closely related to the best I/O size for real disks than
 507                  * to any block size used by software.
 508                  */
 509                 if (uio->uio_resid >= IO_SEQMAX * 16384)
 510                         fp->f_seqcount = IO_SEQMAX;
 511                 else {
 512                         fp->f_seqcount += howmany(uio->uio_resid, 16384);
 513                         if (fp->f_seqcount > IO_SEQMAX)
 514                                 fp->f_seqcount = IO_SEQMAX;
 515                 }
 516                 return (fp->f_seqcount << IO_SEQSHIFT);
 517         }
 518
 519         /* Not sequential.  Quickly draw-down sequentiality. */
 520         if (fp->f_seqcount > 1)
 521                 fp->f_seqcount = 1;
 522         else
 523                 fp->f_seqcount = 0;
 524         return (0);
 525 }
 526
 527 /*
 528  * Package up an I/O request on a vnode into a uio and do it.
 529  */
 530 int
 531 vn_rdwr(enum uio_rw rw, struct vnode *vp, void *base, int len, off_t offset,
 532     enum uio_seg segflg, int ioflg, struct ucred *active_cred,
 533     struct ucred *file_cred, ssize_t *aresid, struct thread *td)
 534 {
 535         struct uio auio;
 536         struct iovec aiov;
 537         struct mount *mp;
 538         struct ucred *cred;
 539         void *rl_cookie;
 540         struct vn_io_fault_args args;
 541         int error, lock_flags;
 542
 543         if (offset < 0 && vp->v_type != VCHR)
 544                 return (EINVAL);
 545         auio.uio_iov = &aiov;
 546         auio.uio_iovcnt = 1;
 547         aiov.iov_base = base;
 548         aiov.iov_len = len;
 549         auio.uio_resid = len;
 550         auio.uio_offset = offset;
 551         auio.uio_segflg = segflg;
 552         auio.uio_rw = rw;
 553         auio.uio_td = td;
 554         error = 0;
 555
 556         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
 557                 if ((ioflg & IO_RANGELOCKED) == 0) {
 558                         if (rw == UIO_READ) {
 559                                 rl_cookie = vn_rangelock_rlock(vp, offset,
 560                                     offset + len);
 561                         } else {
 562                                 rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, offset,
 563                                     offset + len);
 564                         }
 565                 } else
 566                         rl_cookie = NULL;
 567                 mp = NULL;
 568                 if (rw == UIO_WRITE) {
 569                         if (vp->v_type != VCHR &&
 570                             (error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH))
 571                             != 0)
 572                                 goto out;
 573                         if (MNT_SHARED_WRITES(mp) ||
 574                             ((mp == NULL) && MNT_SHARED_WRITES(vp->v_mount)))
 575                                 lock_flags = LK_SHARED;
 576                         else
 577                                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
 578                 } else
 579                         lock_flags = LK_SHARED;
 580                 vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
 581         } else
 582                 rl_cookie = NULL;
 583
 584         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
 585 #ifdef MAC
 586         if ((ioflg & IO_NOMACCHECK) == 0) {
 587                 if (rw == UIO_READ)
 588                         error = mac_vnode_check_read(active_cred, file_cred,
 589                             vp);
 590                 else
 591                         error = mac_vnode_check_write(active_cred, file_cred,
 592                             vp);
 593         }
 594 #endif
 595         if (error == 0) {
 596                 if (file_cred != NULL)
 597                         cred = file_cred;
 598                 else
 599                         cred = active_cred;
 600                 if (do_vn_io_fault(vp, &auio)) {
 601                         args.kind = VN_IO_FAULT_VOP;
 602                         args.cred = cred;
 603                         args.flags = ioflg;
 604                         args.args.vop_args.vp = vp;
 605                         error = vn_io_fault1(vp, &auio, &args, td);
 606                 } else if (rw == UIO_READ) {
 607                         error = VOP_READ(vp, &auio, ioflg, cred);
 608                 } else /* if (rw == UIO_WRITE) */ {
 609                         error = VOP_WRITE(vp, &auio, ioflg, cred);
 610                 }
 611         }
 612         if (aresid)
 613                 *aresid = auio.uio_resid;
 614         else
 615                 if (auio.uio_resid && error == 0)
 616                         error = EIO;
 617         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
 618                 VOP_UNLOCK(vp);
 619                 if (mp != NULL)
 620                         vn_finished_write(mp);
 621         }
 622  out:
 623         if (rl_cookie != NULL)
 624                 vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
 625         return (error);
 626 }
 627
 628 /*
 629  * Package up an I/O request on a vnode into a uio and do it.  The I/O
 630  * request is split up into smaller chunks and we try to avoid saturating
 631  * the buffer cache while potentially holding a vnode locked, so we
 632  * check bwillwrite() before calling vn_rdwr().  We also call kern_yield()
 633  * to give other processes a chance to lock the vnode (either other processes
 634  * core'ing the same binary, or unrelated processes scanning the directory).
 635  */
 636 int
 637 vn_rdwr_inchunks(enum uio_rw rw, struct vnode *vp, void *base, size_t len,
 638     off_t offset, enum uio_seg segflg, int ioflg, struct ucred *active_cred,
 639     struct ucred *file_cred, size_t *aresid, struct thread *td)
 640 {
 641         int error = 0;
 642         ssize_t iaresid;
 643
 644         do {
 645                 int chunk;
 646
 647                 /*
 648                  * Force `offset' to a multiple of MAXBSIZE except possibly
 649                  * for the first chunk, so that filesystems only need to
 650                  * write full blocks except possibly for the first and last
 651                  * chunks.
 652                  */
 653                 chunk = MAXBSIZE - (uoff_t)offset % MAXBSIZE;
 654
 655                 if (chunk > len)
 656                         chunk = len;
 657                 if (rw != UIO_READ && vp->v_type == VREG)
 658                         bwillwrite();
 659                 iaresid = 0;
 660                 error = vn_rdwr(rw, vp, base, chunk, offset, segflg,
 661                     ioflg, active_cred, file_cred, &iaresid, td);
 662                 len -= chunk;   /* aresid calc already includes length */
 663                 if (error)
 664                         break;
 665                 offset += chunk;
 666                 base = (char *)base + chunk;
 667                 kern_yield(PRI_USER);
 668         } while (len);
 669         if (aresid)
 670                 *aresid = len + iaresid;
 671         return (error);
 672 }
 673
 674 off_t
 675 foffset_lock(struct file *fp, int flags)
 676 {
 677         struct mtx *mtxp;
 678         off_t res;
 679
 680         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
 681
 682 #if OFF_MAX <= LONG_MAX
 683         /*
 684          * Caller only wants the current f_offset value.  Assume that
 685          * the long and shorter integer types reads are atomic.
 686          */
 687         if ((flags & FOF_NOLOCK) != 0)
 688                 return (fp->f_offset);
 689 #endif
 690
 691         /*
 692          * According to McKusick the vn lock was protecting f_offset here.
 693          * It is now protected by the FOFFSET_LOCKED flag.
 694          */
 695         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
 696         mtx_lock(mtxp);
 697         if ((flags & FOF_NOLOCK) == 0) {
 698                 while (fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCKED) {
 699                         fp->f_vnread_flags |= FOFFSET_LOCK_WAITING;
 700                         msleep(&fp->f_vnread_flags, mtxp, PUSER -1,
 701                             "vofflock", 0);
 702                 }
 703                 fp->f_vnread_flags |= FOFFSET_LOCKED;
 704         }
 705         res = fp->f_offset;
 706         mtx_unlock(mtxp);
 707         return (res);
 708 }
 709
 710 void
 711 foffset_unlock(struct file *fp, off_t val, int flags)
 712 {
 713         struct mtx *mtxp;
 714
 715         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
 716
 717 #if OFF_MAX <= LONG_MAX
 718         if ((flags & FOF_NOLOCK) != 0) {
 719                 if ((flags & FOF_NOUPDATE) == 0)
 720                         fp->f_offset = val;
 721                 if ((flags & FOF_NEXTOFF) != 0)
 722                         fp->f_nextoff = val;
 723                 return;
 724         }
 725 #endif
 726
 727         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
 728         mtx_lock(mtxp);
 729         if ((flags & FOF_NOUPDATE) == 0)
 730                 fp->f_offset = val;
 731         if ((flags & FOF_NEXTOFF) != 0)
 732                 fp->f_nextoff = val;
 733         if ((flags & FOF_NOLOCK) == 0) {
 734                 KASSERT((fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCKED) != 0,
 735                     ("Lost FOFFSET_LOCKED"));
 736                 if (fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCK_WAITING)
 737                         wakeup(&fp->f_vnread_flags);
 738                 fp->f_vnread_flags = 0;
 739         }
 740         mtx_unlock(mtxp);
 741 }
 742
 743 void
 744 foffset_lock_uio(struct file *fp, struct uio *uio, int flags)
 745 {
 746
 747         if ((flags & FOF_OFFSET) == 0)
 748                 uio->uio_offset = foffset_lock(fp, flags);
 749 }
 750
 751 void
 752 foffset_unlock_uio(struct file *fp, struct uio *uio, int flags)
 753 {
 754
 755         if ((flags & FOF_OFFSET) == 0)
 756                 foffset_unlock(fp, uio->uio_offset, flags);
 757 }
 758
 759 static int
 760 get_advice(struct file *fp, struct uio *uio)
 761 {
 762         struct mtx *mtxp;
 763         int ret;
 764
 765         ret = POSIX_FADV_NORMAL;
 766         if (fp->f_advice == NULL || fp->f_vnode->v_type != VREG)
 767                 return (ret);
 768
 769         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
 770         mtx_lock(mtxp);
 771         if (fp->f_advice != NULL &&
 772             uio->uio_offset >= fp->f_advice->fa_start &&
 773             uio->uio_offset + uio->uio_resid <= fp->f_advice->fa_end)
 774                 ret = fp->f_advice->fa_advice;
 775         mtx_unlock(mtxp);
 776         return (ret);
 777 }
 778
 779 /*
 780  * File table vnode read routine.
 781  */
 782 static int
 783 vn_read(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred, int flags,
 784     struct thread *td)
 785 {
 786         struct vnode *vp;
 787         off_t orig_offset;
 788         int error, ioflag;
 789         int advice;
 790
 791         KASSERT(uio->uio_td == td, ("uio_td %p is not td %p",
 792             uio->uio_td, td));
 793         KASSERT(flags & FOF_OFFSET, ("No FOF_OFFSET"));
 794         vp = fp->f_vnode;
 795         ioflag = 0;
 796         if (fp->f_flag & FNONBLOCK)
 797                 ioflag |= IO_NDELAY;
 798         if (fp->f_flag & O_DIRECT)
 799                 ioflag |= IO_DIRECT;
 800         advice = get_advice(fp, uio);
 801         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
 802
 803         switch (advice) {
 804         case POSIX_FADV_NORMAL:
 805         case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
 806         case POSIX_FADV_NOREUSE:
 807                 ioflag |= sequential_heuristic(uio, fp);
 808                 break;
 809         case POSIX_FADV_RANDOM:
 810                 /* Disable read-ahead for random I/O. */
 811                 break;
 812         }
 813         orig_offset = uio->uio_offset;
 814
 815 #ifdef MAC
 816         error = mac_vnode_check_read(active_cred, fp->f_cred, vp);
 817         if (error == 0)
 818 #endif
 819                 error = VOP_READ(vp, uio, ioflag, fp->f_cred);
 820         fp->f_nextoff = uio->uio_offset;
 821         VOP_UNLOCK(vp);
 822         if (error == 0 && advice == POSIX_FADV_NOREUSE &&
 823             orig_offset != uio->uio_offset)
 824                 /*
 825                  * Use POSIX_FADV_DONTNEED to flush pages and buffers
 826                  * for the backing file after a POSIX_FADV_NOREUSE
 827                  * read(2).
 828                  */
 829                 error = VOP_ADVISE(vp, orig_offset, uio->uio_offset - 1,
 830                     POSIX_FADV_DONTNEED);
 831         return (error);
 832 }
 833
 834 /*
 835  * File table vnode write routine.
 836  */
 837 static int
 838 vn_write(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred, int flags,
 839     struct thread *td)
 840 {
 841         struct vnode *vp;
 842         struct mount *mp;
 843         off_t orig_offset;
 844         int error, ioflag, lock_flags;
 845         int advice;
 846
 847         KASSERT(uio->uio_td == td, ("uio_td %p is not td %p",
 848             uio->uio_td, td));
 849         KASSERT(flags & FOF_OFFSET, ("No FOF_OFFSET"));
 850         vp = fp->f_vnode;
 851         if (vp->v_type == VREG)
 852                 bwillwrite();
 853         ioflag = IO_UNIT;
 854         if (vp->v_type == VREG && (fp->f_flag & O_APPEND))
 855                 ioflag |= IO_APPEND;
 856         if (fp->f_flag & FNONBLOCK)
 857                 ioflag |= IO_NDELAY;
 858         if (fp->f_flag & O_DIRECT)
 859                 ioflag |= IO_DIRECT;
 860         if ((fp->f_flag & O_FSYNC) ||
 861             (vp->v_mount && (vp->v_mount->mnt_flag & MNT_SYNCHRONOUS)))
 862                 ioflag |= IO_SYNC;
 863         mp = NULL;
 864         if (vp->v_type != VCHR &&
 865             (error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH)) != 0)
 866                 goto unlock;
 867
 868         advice = get_advice(fp, uio);
 869
 870         if (MNT_SHARED_WRITES(mp) ||
 871             (mp == NULL && MNT_SHARED_WRITES(vp->v_mount))) {
 872                 lock_flags = LK_SHARED;
 873         } else {
 874                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
 875         }
 876
 877         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
 878         switch (advice) {
 879         case POSIX_FADV_NORMAL:
 880         case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
 881         case POSIX_FADV_NOREUSE:
 882                 ioflag |= sequential_heuristic(uio, fp);
 883                 break;
 884         case POSIX_FADV_RANDOM:
 885                 /* XXX: Is this correct? */
 886                 break;
 887         }
 888         orig_offset = uio->uio_offset;
 889
 890 #ifdef MAC
 891         error = mac_vnode_check_write(active_cred, fp->f_cred, vp);
 892         if (error == 0)
 893 #endif
 894                 error = VOP_WRITE(vp, uio, ioflag, fp->f_cred);
 895         fp->f_nextoff = uio->uio_offset;
 896         VOP_UNLOCK(vp);
 897         if (vp->v_type != VCHR)
 898                 vn_finished_write(mp);
 899         if (error == 0 && advice == POSIX_FADV_NOREUSE &&
 900             orig_offset != uio->uio_offset)
 901                 /*
 902                  * Use POSIX_FADV_DONTNEED to flush pages and buffers
 903                  * for the backing file after a POSIX_FADV_NOREUSE
 904                  * write(2).
 905                  */
 906                 error = VOP_ADVISE(vp, orig_offset, uio->uio_offset - 1,
 907                     POSIX_FADV_DONTNEED);
 908 unlock:
 909         return (error);
 910 }
 911
 912 /*
 913  * The vn_io_fault() is a wrapper around vn_read() and vn_write() to
 914  * prevent the following deadlock:
 915  *
 916  * Assume that the thread A reads from the vnode vp1 into userspace
 917  * buffer buf1 backed by the pages of vnode vp2.  If a page in buf1 is
 918  * currently not resident, then system ends up with the call chain
 919  *   vn_read() -> VOP_READ(vp1) -> uiomove() -> [Page Fault] ->
 920  *     vm_fault(buf1) -> vnode_pager_getpages(vp2) -> VOP_GETPAGES(vp2)
 921  * which establishes lock order vp1->vn_lock, then vp2->vn_lock.
 922  * If, at the same time, thread B reads from vnode vp2 into buffer buf2
 923  * backed by the pages of vnode vp1, and some page in buf2 is not
 924  * resident, we get a reversed order vp2->vn_lock, then vp1->vn_lock.
 925  *
 926  * To prevent the lock order reversal and deadlock, vn_io_fault() does
 927  * not allow page faults to happen during VOP_READ() or VOP_WRITE().
 928  * Instead, it first tries to do the whole range i/o with pagefaults
 929  * disabled. If all pages in the i/o buffer are resident and mapped,
 930  * VOP will succeed (ignoring the genuine filesystem errors).
 931  * Otherwise, we get back EFAULT, and vn_io_fault() falls back to do
 932  * i/o in chunks, with all pages in the chunk prefaulted and held
 933  * using vm_fault_quick_hold_pages().
 934  *
 935  * Filesystems using this deadlock avoidance scheme should use the
 936  * array of the held pages from uio, saved in the curthread->td_ma,
 937  * instead of doing uiomove().  A helper function
 938  * vn_io_fault_uiomove() converts uiomove request into
 939  * uiomove_fromphys() over td_ma array.
 940  *
 941  * Since vnode locks do not cover the whole i/o anymore, rangelocks
 942  * make the current i/o request atomic with respect to other i/os and
 943  * truncations.
 944  */
 945
 946 /*
 947  * Decode vn_io_fault_args and perform the corresponding i/o.
 948  */
 949 static int
 950 vn_io_fault_doio(struct vn_io_fault_args *args, struct uio *uio,
 951     struct thread *td)
 952 {
 953         int error, save;
 954
 955         error = 0;
 956         save = vm_fault_disable_pagefaults();
 957         switch (args->kind) {
 958         case VN_IO_FAULT_FOP:
 959                 error = (args->args.fop_args.doio)(args->args.fop_args.fp,
 960                     uio, args->cred, args->flags, td);
 961                 break;
 962         case VN_IO_FAULT_VOP:
 963                 if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
 964                         error = VOP_READ(args->args.vop_args.vp, uio,
 965                             args->flags, args->cred);
 966                 } else if (uio->uio_rw == UIO_WRITE) {
 967                         error = VOP_WRITE(args->args.vop_args.vp, uio,
 968                             args->flags, args->cred);
 969                 }
 970                 break;
 971         default:
 972                 panic("vn_io_fault_doio: unknown kind of io %d %d",
 973                     args->kind, uio->uio_rw);
 974         }
 975         vm_fault_enable_pagefaults(save);
 976         return (error);
 977 }
 978
 979 static int
 980 vn_io_fault_touch(char *base, const struct uio *uio)
 981 {
 982         int r;
 983
 984         r = fubyte(base);
 985         if (r == -1 || (uio->uio_rw == UIO_READ && subyte(base, r) == -1))
 986                 return (EFAULT);
 987         return (0);
 988 }
 989
 990 static int
 991 vn_io_fault_prefault_user(const struct uio *uio)
 992 {
 993         char *base;
 994         const struct iovec *iov;
 995         size_t len;
 996         ssize_t resid;
 997         int error, i;
 998
 999         KASSERT(uio->uio_segflg == UIO_USERSPACE,
1000             ("vn_io_fault_prefault userspace"));
1001
1002         error = i = 0;
1003         iov = uio->uio_iov;
1004         resid = uio->uio_resid;
1005         base = iov->iov_base;
1006         len = iov->iov_len;
1007         while (resid > 0) {
1008                 error = vn_io_fault_touch(base, uio);
1009                 if (error != 0)
1010                         break;
1011                 if (len < PAGE_SIZE) {
1012                         if (len != 0) {
1013                                 error = vn_io_fault_touch(base + len - 1, uio);
1014                                 if (error != 0)
1015                                         break;
1016                                 resid -= len;
1017                         }
1018                         if (++i >= uio->uio_iovcnt)
1019                                 break;
1020                         iov = uio->uio_iov + i;
1021                         base = iov->iov_base;
1022                         len = iov->iov_len;
1023                 } else {
1024                         len -= PAGE_SIZE;
1025                         base += PAGE_SIZE;
1026                         resid -= PAGE_SIZE;
1027                 }
1028         }
1029         return (error);
1030 }
1031
1032 /*
1033  * Common code for vn_io_fault(), agnostic to the kind of i/o request.
1034  * Uses vn_io_fault_doio() to make the call to an actual i/o function.
1035  * Used from vn_rdwr() and vn_io_fault(), which encode the i/o request
1036  * into args and call vn_io_fault1() to handle faults during the user
1037  * mode buffer accesses.
1038  */
1039 static int
1040 vn_io_fault1(struct vnode *vp, struct uio *uio, struct vn_io_fault_args *args,
1041     struct thread *td)
1042 {
1043         vm_page_t ma[io_hold_cnt + 2];
1044         struct uio *uio_clone, short_uio;
1045         struct iovec short_iovec[1];
1046         vm_page_t *prev_td_ma;
1047         vm_prot_t prot;
1048         vm_offset_t addr, end;
1049         size_t len, resid;
1050         ssize_t adv;
1051         int error, cnt, saveheld, prev_td_ma_cnt;
1052
1053         if (vn_io_fault_prefault) {
1054                 error = vn_io_fault_prefault_user(uio);
1055                 if (error != 0)
1056                         return (error); /* Or ignore ? */
1057         }
1058
1059         prot = uio->uio_rw == UIO_READ ? VM_PROT_WRITE : VM_PROT_READ;
1060
1061         /*
1062          * The UFS follows IO_UNIT directive and replays back both
1063          * uio_offset and uio_resid if an error is encountered during the
1064          * operation.  But, since the iovec may be already advanced,
1065          * uio is still in an inconsistent state.
1066          *
1067          * Cache a copy of the original uio, which is advanced to the redo
1068          * point using UIO_NOCOPY below.
1069          */
1070         uio_clone = cloneuio(uio);
1071         resid = uio->uio_resid;
1072
1073         short_uio.uio_segflg = UIO_USERSPACE;
1074         short_uio.uio_rw = uio->uio_rw;
1075         short_uio.uio_td = uio->uio_td;
1076
1077         error = vn_io_fault_doio(args, uio, td);
1078         if (error != EFAULT)
1079                 goto out;
1080
1081         atomic_add_long(&vn_io_faults_cnt, 1);
1082         uio_clone->uio_segflg = UIO_NOCOPY;
1083         uiomove(NULL, resid - uio->uio_resid, uio_clone);
1084         uio_clone->uio_segflg = uio->uio_segflg;
1085
1086         saveheld = curthread_pflags_set(TDP_UIOHELD);
1087         prev_td_ma = td->td_ma;
1088         prev_td_ma_cnt = td->td_ma_cnt;
1089
1090         while (uio_clone->uio_resid != 0) {
1091                 len = uio_clone->uio_iov->iov_len;
1092                 if (len == 0) {
1093                         KASSERT(uio_clone->uio_iovcnt >= 1,
1094                             ("iovcnt underflow"));
1095                         uio_clone->uio_iov++;
1096                         uio_clone->uio_iovcnt--;
1097                         continue;
1098                 }
1099                 if (len > io_hold_cnt * PAGE_SIZE)
1100                         len = io_hold_cnt * PAGE_SIZE;
1101                 addr = (uintptr_t)uio_clone->uio_iov->iov_base;
1102                 end = round_page(addr + len);
1103                 if (end < addr) {
1104                         error = EFAULT;
1105                         break;
1106                 }
1107                 cnt = atop(end - trunc_page(addr));
1108                 /*
1109                  * A perfectly misaligned address and length could cause
1110                  * both the start and the end of the chunk to use partial
1111                  * page.  +2 accounts for such a situation.
1112                  */
1113                 cnt = vm_fault_quick_hold_pages(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map,
1114                     addr, len, prot, ma, io_hold_cnt + 2);
1115                 if (cnt == -1) {
1116                         error = EFAULT;
1117                         break;
1118                 }
1119                 short_uio.uio_iov = &short_iovec[0];
1120                 short_iovec[0].iov_base = (void *)addr;
1121                 short_uio.uio_iovcnt = 1;
1122                 short_uio.uio_resid = short_iovec[0].iov_len = len;
1123                 short_uio.uio_offset = uio_clone->uio_offset;
1124                 td->td_ma = ma;
1125                 td->td_ma_cnt = cnt;
1126
1127                 error = vn_io_fault_doio(args, &short_uio, td);
1128                 vm_page_unhold_pages(ma, cnt);
1129                 adv = len - short_uio.uio_resid;
1130
1131                 uio_clone->uio_iov->iov_base =
1132                     (char *)uio_clone->uio_iov->iov_base + adv;
1133                 uio_clone->uio_iov->iov_len -= adv;
1134                 uio_clone->uio_resid -= adv;
1135                 uio_clone->uio_offset += adv;
1136
1137                 uio->uio_resid -= adv;
1138                 uio->uio_offset += adv;
1139
1140                 if (error != 0 || adv == 0)
1141                         break;
1142         }
1143         td->td_ma = prev_td_ma;
1144         td->td_ma_cnt = prev_td_ma_cnt;
1145         curthread_pflags_restore(saveheld);
1146 out:
1147         free(uio_clone, M_IOV);
1148         return (error);
1149 }
1150
1151 static int
1152 vn_io_fault(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
1153     int flags, struct thread *td)
1154 {
1155         fo_rdwr_t *doio;
1156         struct vnode *vp;
1157         void *rl_cookie;
1158         struct vn_io_fault_args args;
1159         int error;
1160
1161         doio = uio->uio_rw == UIO_READ ? vn_read : vn_write;
1162         vp = fp->f_vnode;
1163         foffset_lock_uio(fp, uio, flags);
1164         if (do_vn_io_fault(vp, uio)) {
1165                 args.kind = VN_IO_FAULT_FOP;
1166                 args.args.fop_args.fp = fp;
1167                 args.args.fop_args.doio = doio;
1168                 args.cred = active_cred;
1169                 args.flags = flags | FOF_OFFSET;
1170                 if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
1171                         rl_cookie = vn_rangelock_rlock(vp, uio->uio_offset,
1172                             uio->uio_offset + uio->uio_resid);
1173                 } else if ((fp->f_flag & O_APPEND) != 0 ||
1174                     (flags & FOF_OFFSET) == 0) {
1175                         /* For appenders, punt and lock the whole range. */
1176                         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, 0, OFF_MAX);
1177                 } else {
1178                         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, uio->uio_offset,
1179                             uio->uio_offset + uio->uio_resid);
1180                 }
1181                 error = vn_io_fault1(vp, uio, &args, td);
1182                 vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
1183         } else {
1184                 error = doio(fp, uio, active_cred, flags | FOF_OFFSET, td);
1185         }
1186         foffset_unlock_uio(fp, uio, flags);
1187         return (error);
1188 }
1189
1190 /*
1191  * Helper function to perform the requested uiomove operation using
1192  * the held pages for io->uio_iov[0].iov_base buffer instead of
1193  * copyin/copyout.  Access to the pages with uiomove_fromphys()
1194  * instead of iov_base prevents page faults that could occur due to
1195  * pmap_collect() invalidating the mapping created by
1196  * vm_fault_quick_hold_pages(), or pageout daemon, page laundry or
1197  * object cleanup revoking the write access from page mappings.
1198  *
1199  * Filesystems specified MNTK_NO_IOPF shall use vn_io_fault_uiomove()
1200  * instead of plain uiomove().
1201  */
1202 int
1203 vn_io_fault_uiomove(char *data, int xfersize, struct uio *uio)
1204 {
1205         struct uio transp_uio;
1206         struct iovec transp_iov[1];
1207         struct thread *td;
1208         size_t adv;
1209         int error, pgadv;
1210
1211         td = curthread;
1212         if ((td->td_pflags & TDP_UIOHELD) == 0 ||
1213             uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE)
1214                 return (uiomove(data, xfersize, uio));
1215
1216         KASSERT(uio->uio_iovcnt == 1, ("uio_iovcnt %d", uio->uio_iovcnt));
1217         transp_iov[0].iov_base = data;
1218         transp_uio.uio_iov = &transp_iov[0];
1219         transp_uio.uio_iovcnt = 1;
1220         if (xfersize > uio->uio_resid)
1221                 xfersize = uio->uio_resid;
1222         transp_uio.uio_resid = transp_iov[0].iov_len = xfersize;
1223         transp_uio.uio_offset = 0;
1224         transp_uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
1225         /*
1226          * Since transp_iov points to data, and td_ma page array
1227          * corresponds to original uio->uio_iov, we need to invert the
1228          * direction of the i/o operation as passed to
1229          * uiomove_fromphys().
1230          */
1231         switch (uio->uio_rw) {
1232         case UIO_WRITE:
1233                 transp_uio.uio_rw = UIO_READ;
1234                 break;
1235         case UIO_READ:
1236                 transp_uio.uio_rw = UIO_WRITE;
1237                 break;
1238         }
1239         transp_uio.uio_td = uio->uio_td;
1240         error = uiomove_fromphys(td->td_ma,
1241             ((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base) & PAGE_MASK,
1242             xfersize, &transp_uio);
1243         adv = xfersize - transp_uio.uio_resid;
1244         pgadv =
1245             (((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base + adv) >> PAGE_SHIFT) -
1246             (((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base) >> PAGE_SHIFT);
1247         td->td_ma += pgadv;
1248         KASSERT(td->td_ma_cnt >= pgadv, ("consumed pages %d %d", td->td_ma_cnt,
1249             pgadv));
1250         td->td_ma_cnt -= pgadv;
1251         uio->uio_iov->iov_base = (char *)uio->uio_iov->iov_base + adv;
1252         uio->uio_iov->iov_len -= adv;
1253         uio->uio_resid -= adv;
1254         uio->uio_offset += adv;
1255         return (error);
1256 }
1257
1258 int
1259 vn_io_fault_pgmove(vm_page_t ma[], vm_offset_t offset, int xfersize,
1260     struct uio *uio)
1261 {
1262         struct thread *td;
1263         vm_offset_t iov_base;
1264         int cnt, pgadv;
1265
1266         td = curthread;
1267         if ((td->td_pflags & TDP_UIOHELD) == 0 ||
1268             uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE)
1269                 return (uiomove_fromphys(ma, offset, xfersize, uio));
1270
1271         KASSERT(uio->uio_iovcnt == 1, ("uio_iovcnt %d", uio->uio_iovcnt));
1272         cnt = xfersize > uio->uio_resid ? uio->uio_resid : xfersize;
1273         iov_base = (vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base;
1274         switch (uio->uio_rw) {
1275         case UIO_WRITE:
1276                 pmap_copy_pages(td->td_ma, iov_base & PAGE_MASK, ma,
1277                     offset, cnt);
1278                 break;
1279         case UIO_READ:
1280                 pmap_copy_pages(ma, offset, td->td_ma, iov_base & PAGE_MASK,
1281                     cnt);
1282                 break;
1283         }
1284         pgadv = ((iov_base + cnt) >> PAGE_SHIFT) - (iov_base >> PAGE_SHIFT);
1285         td->td_ma += pgadv;
1286         KASSERT(td->td_ma_cnt >= pgadv, ("consumed pages %d %d", td->td_ma_cnt,
1287             pgadv));
1288         td->td_ma_cnt -= pgadv;
1289         uio->uio_iov->iov_base = (char *)(iov_base + cnt);
1290         uio->uio_iov->iov_len -= cnt;
1291         uio->uio_resid -= cnt;
1292         uio->uio_offset += cnt;
1293         return (0);
1294 }
1295
1296
1297 /*
1298  * File table truncate routine.
1299  */
1300 static int
1301 vn_truncate(struct file *fp, off_t length, struct ucred *active_cred,
1302     struct thread *td)
1303 {
1304         struct mount *mp;
1305         struct vnode *vp;
1306         void *rl_cookie;
1307         int error;
1308
1309         vp = fp->f_vnode;
1310
1311         /*
1312          * Lock the whole range for truncation.  Otherwise split i/o
1313          * might happen partly before and partly after the truncation.
1314          */
1315         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, 0, OFF_MAX);
1316         error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH);
1317         if (error)
1318                 goto out1;
1319         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1320         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
1321         if (vp->v_type == VDIR) {
1322                 error = EISDIR;
1323                 goto out;
1324         }
1325 #ifdef MAC
1326         error = mac_vnode_check_write(active_cred, fp->f_cred, vp);
1327         if (error)
1328                 goto out;
1329 #endif
1330         error = vn_truncate_locked(vp, length, (fp->f_flag & O_FSYNC) != 0,
1331             fp->f_cred);
1332 out:
1333         VOP_UNLOCK(vp);
1334         vn_finished_write(mp);
1335 out1:
1336         vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
1337         return (error);
1338 }
1339
1340 /*
1341  * Truncate a file that is already locked.
1342  */
1343 int
1344 vn_truncate_locked(struct vnode *vp, off_t length, bool sync,
1345     struct ucred *cred)
1346 {
1347         struct vattr vattr;
1348         int error;
1349
1350         error = VOP_ADD_WRITECOUNT(vp, 1);
1351         if (error == 0) {
1352                 VATTR_NULL(&vattr);
1353                 vattr.va_size = length;
1354                 if (sync)
1355                         vattr.va_vaflags |= VA_SYNC;
1356                 error = VOP_SETATTR(vp, &vattr, cred);
1357                 VOP_ADD_WRITECOUNT_CHECKED(vp, -1);
1358         }
1359         return (error);
1360 }
1361
1362 /*
1363  * File table vnode stat routine.
1364  */
1365 static int
1366 vn_statfile(struct file *fp, struct stat *sb, struct ucred *active_cred,
1367     struct thread *td)
1368 {
1369         struct vnode *vp = fp->f_vnode;
1370         int error;
1371
1372         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1373         error = vn_stat(vp, sb, active_cred, fp->f_cred, td);
1374         VOP_UNLOCK(vp);
1375
1376         return (error);
1377 }
1378
1379 /*
1380  * Stat a vnode; implementation for the stat syscall
1381  */
1382 int
1383 vn_stat(struct vnode *vp, struct stat *sb, struct ucred *active_cred,
1384     struct ucred *file_cred, struct thread *td)
1385 {
1386         struct vattr vattr;
1387         struct vattr *vap;
1388         int error;
1389         u_short mode;
1390
1391         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
1392 #ifdef MAC
1393         error = mac_vnode_check_stat(active_cred, file_cred, vp);
1394         if (error)
1395                 return (error);
1396 #endif
1397
1398         vap = &vattr;
1399
1400         /*
1401          * Initialize defaults for new and unusual fields, so that file
1402          * systems which don't support these fields don't need to know
1403          * about them.
1404          */
1405         vap->va_birthtime.tv_sec = -1;
1406         vap->va_birthtime.tv_nsec = 0;
1407         vap->va_fsid = VNOVAL;
1408         vap->va_rdev = NODEV;
1409
1410         error = VOP_GETATTR(vp, vap, active_cred);
1411         if (error)
1412                 return (error);
1413
1414         /*
1415          * Zero the spare stat fields
1416          */
1417         bzero(sb, sizeof *sb);
1418
1419         /*
1420          * Copy from vattr table
1421          */
1422         if (vap->va_fsid != VNOVAL)
1423                 sb->st_dev = vap->va_fsid;
1424         else
1425                 sb->st_dev = vp->v_mount->mnt_stat.f_fsid.val[0];
1426         sb->st_ino = vap->va_fileid;
1427         mode = vap->va_mode;
1428         switch (vap->va_type) {
1429         case VREG:
1430                 mode |= S_IFREG;
1431                 break;
1432         case VDIR:
1433                 mode |= S_IFDIR;
1434                 break;
1435         case VBLK:
1436                 mode |= S_IFBLK;
1437                 break;
1438         case VCHR:
1439                 mode |= S_IFCHR;
1440                 break;
1441         case VLNK:
1442                 mode |= S_IFLNK;
1443                 break;
1444         case VSOCK:
1445                 mode |= S_IFSOCK;
1446                 break;
1447         case VFIFO:
1448                 mode |= S_IFIFO;
1449                 break;
1450         default:
1451                 return (EBADF);
1452         }
1453         sb->st_mode = mode;
1454         sb->st_nlink = vap->va_nlink;
1455         sb->st_uid = vap->va_uid;
1456         sb->st_gid = vap->va_gid;
1457         sb->st_rdev = vap->va_rdev;
1458         if (vap->va_size > OFF_MAX)
1459                 return (EOVERFLOW);
1460         sb->st_size = vap->va_size;
1461         sb->st_atim.tv_sec = vap->va_atime.tv_sec;
1462         sb->st_atim.tv_nsec = vap->va_atime.tv_nsec;
1463         sb->st_mtim.tv_sec = vap->va_mtime.tv_sec;
1464         sb->st_mtim.tv_nsec = vap->va_mtime.tv_nsec;
1465         sb->st_ctim.tv_sec = vap->va_ctime.tv_sec;
1466         sb->st_ctim.tv_nsec = vap->va_ctime.tv_nsec;
1467         sb->st_birthtim.tv_sec = vap->va_birthtime.tv_sec;
1468         sb->st_birthtim.tv_nsec = vap->va_birthtime.tv_nsec;
1469
1470         /*
1471          * According to www.opengroup.org, the meaning of st_blksize is
1472          *   "a filesystem-specific preferred I/O block size for this
1473          *    object.  In some filesystem types, this may vary from file
1474          *    to file"
1475          * Use miminum/default of PAGE_SIZE (e.g. for VCHR).
1476          */
1477
1478         sb->st_blksize = max(PAGE_SIZE, vap->va_blocksize);
1479
1480         sb->st_flags = vap->va_flags;
1481         if (priv_check(td, PRIV_VFS_GENERATION))
1482                 sb->st_gen = 0;
1483         else
1484                 sb->st_gen = vap->va_gen;
1485
1486         sb->st_blocks = vap->va_bytes / S_BLKSIZE;
1487         return (0);
1488 }
1489
1490 /*
1491  * File table vnode ioctl routine.
1492  */
1493 static int
1494 vn_ioctl(struct file *fp, u_long com, void *data, struct ucred *active_cred,
1495     struct thread *td)
1496 {
1497         struct vattr vattr;
1498         struct vnode *vp;
1499         struct fiobmap2_arg *bmarg;
1500         int error;
1501
1502         vp = fp->f_vnode;
1503         switch (vp->v_type) {
1504         case VDIR:
1505         case VREG:
1506                 switch (com) {
1507                 case FIONREAD:
1508                         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1509                         error = VOP_GETATTR(vp, &vattr, active_cred);
1510                         VOP_UNLOCK(vp);
1511                         if (error == 0)
1512                                 *(int *)data = vattr.va_size - fp->f_offset;
1513                         return (error);
1514                 case FIOBMAP2:
1515                         bmarg = (struct fiobmap2_arg *)data;
1516                         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1517 #ifdef MAC
1518                         error = mac_vnode_check_read(active_cred, fp->f_cred,
1519                             vp);
1520                         if (error == 0)
1521 #endif
1522                                 error = VOP_BMAP(vp, bmarg->bn, NULL,
1523                                     &bmarg->bn, &bmarg->runp, &bmarg->runb);
1524                         VOP_UNLOCK(vp);
1525                         return (error);
1526                 case FIONBIO:
1527                 case FIOASYNC:
1528                         return (0);
1529                 default:
1530                         return (VOP_IOCTL(vp, com, data, fp->f_flag,
1531                             active_cred, td));
1532                 }
1533                 break;
1534         case VCHR:
1535                 return (VOP_IOCTL(vp, com, data, fp->f_flag,
1536                     active_cred, td));
1537         default:
1538                 return (ENOTTY);
1539         }
1540 }
1541
1542 /*
1543  * File table vnode poll routine.
1544  */
1545 static int
1546 vn_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
1547     struct thread *td)
1548 {
1549         struct vnode *vp;
1550         int error;
1551
1552         vp = fp->f_vnode;
1553 #ifdef MAC
1554         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1555         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
1556         error = mac_vnode_check_poll(active_cred, fp->f_cred, vp);
1557         VOP_UNLOCK(vp);
1558         if (!error)
1559 #endif
1560
1561         error = VOP_POLL(vp, events, fp->f_cred, td);
1562         return (error);
1563 }
1564
1565 /*
1566  * Acquire the requested lock and then check for validity.  LK_RETRY
1567  * permits vn_lock to return doomed vnodes.
1568  */
1569 static int __noinline
1570 _vn_lock_fallback(struct vnode *vp, int flags, char *file, int line, int error)
1571 {
1572
1573         KASSERT((flags & LK_RETRY) == 0 || error == 0,
1574             ("vn_lock: error %d incompatible with flags %#x", error, flags));
1575
1576         if (error == 0)
1577                 VNASSERT(VN_IS_DOOMED(vp), vp, ("vnode not doomed"));
1578
1579         if ((flags & LK_RETRY) == 0) {
1580                 if (error == 0) {
1581                         VOP_UNLOCK(vp);
1582                         error = ENOENT;
1583                 }
1584                 return (error);
1585         }
1586
1587         /*
1588          * LK_RETRY case.
1589          *
1590          * Nothing to do if we got the lock.
1591          */
1592         if (error == 0)
1593                 return (0);
1594
1595         /*
1596          * Interlock was dropped by the call in _vn_lock.
1597          */
1598         flags &= ~LK_INTERLOCK;
1599         do {
1600                 error = VOP_LOCK1(vp, flags, file, line);
1601         } while (error != 0);
1602         return (0);
1603 }
1604
1605 int
1606 _vn_lock(struct vnode *vp, int flags, char *file, int line)
1607 {
1608         int error;
1609
1610         VNASSERT((flags & LK_TYPE_MASK) != 0, vp, ("vn_lock: no locktype"));
1611         VNASSERT(vp->v_holdcnt != 0, vp, ("vn_lock: zero hold count"));
1612         error = VOP_LOCK1(vp, flags, file, line);
1613         if (__predict_false(error != 0 || VN_IS_DOOMED(vp)))
1614                 return (_vn_lock_fallback(vp, flags, file, line, error));
1615         return (0);
1616 }
1617
1618 /*
1619  * File table vnode close routine.
1620  */
1621 static int
1622 vn_closefile(struct file *fp, struct thread *td)
1623 {
1624         struct vnode *vp;
1625         struct flock lf;
1626         int error;
1627         bool ref;
1628
1629         vp = fp->f_vnode;
1630         fp->f_ops = &badfileops;
1631         ref= (fp->f_flag & FHASLOCK) != 0 && fp->f_type == DTYPE_VNODE;
1632
1633         error = vn_close1(vp, fp->f_flag, fp->f_cred, td, ref);
1634
1635         if (__predict_false(ref)) {
1636                 lf.l_whence = SEEK_SET;
1637                 lf.l_start = 0;
1638                 lf.l_len = 0;
1639                 lf.l_type = F_UNLCK;
1640                 (void) VOP_ADVLOCK(vp, fp, F_UNLCK, &lf, F_FLOCK);
1641                 vrele(vp);
1642         }
1643         return (error);
1644 }
1645
1646 static bool
1647 vn_suspendable(struct mount *mp)
1648 {
1649
1650         return (mp->mnt_op->vfs_susp_clean != NULL);
1651 }
1652
1653 /*
1654  * Preparing to start a filesystem write operation. If the operation is
1655  * permitted, then we bump the count of operations in progress and
1656  * proceed. If a suspend request is in progress, we wait until the
1657  * suspension is over, and then proceed.
1658  */
1659 static int
1660 vn_start_write_refed(struct mount *mp, int flags, bool mplocked)
1661 {
1662         int error, mflags;
1663
1664         if (__predict_true(!mplocked) && (flags & V_XSLEEP) == 0 &&
1665             vfs_op_thread_enter(mp)) {
1666                 MPASS((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) == 0);
1667                 vfs_mp_count_add_pcpu(mp, writeopcount, 1);
1668                 vfs_op_thread_exit(mp);
1669                 return (0);
1670         }
1671
1672         if (mplocked)
1673                 mtx_assert(MNT_MTX(mp), MA_OWNED);
1674         else
1675                 MNT_ILOCK(mp);
1676
1677         error = 0;
1678
1679         /*
1680          * Check on status of suspension.
1681          */
1682         if ((curthread->td_pflags & TDP_IGNSUSP) == 0 ||
1683             mp->mnt_susp_owner != curthread) {
1684                 mflags = ((mp->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_SBDRY) != 0 ?
1685                     (flags & PCATCH) : 0) | (PUSER - 1);
1686                 while ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0) {
1687                         if (flags & V_NOWAIT) {
1688                                 error = EWOULDBLOCK;
1689                                 goto unlock;
1690                         }
1691                         error = msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), mflags,
1692                             "suspfs", 0);
1693                         if (error)
1694                                 goto unlock;
1695                 }
1696         }
1697         if (flags & V_XSLEEP)
1698                 goto unlock;
1699         mp->mnt_writeopcount++;
1700 unlock:
1701         if (error != 0 || (flags & V_XSLEEP) != 0)
1702                 MNT_REL(mp);
1703         MNT_IUNLOCK(mp);
1704         return (error);
1705 }
1706
1707 int
1708 vn_start_write(struct vnode *vp, struct mount **mpp, int flags)
1709 {
1710         struct mount *mp;
1711         int error;
1712
1713         KASSERT((flags & V_MNTREF) == 0 || (*mpp != NULL && vp == NULL),
1714             ("V_MNTREF requires mp"));
1715
1716         error = 0;
1717         /*
1718          * If a vnode is provided, get and return the mount point that
1719          * to which it will write.
1720          */
1721         if (vp != NULL) {
1722                 if ((error = VOP_GETWRITEMOUNT(vp, mpp)) != 0) {
1723                         *mpp = NULL;
1724                         if (error != EOPNOTSUPP)
1725                                 return (error);
1726                         return (0);
1727                 }
1728         }
1729         if ((mp = *mpp) == NULL)
1730                 return (0);
1731
1732         if (!vn_suspendable(mp)) {
1733                 if (vp != NULL || (flags & V_MNTREF) != 0)
1734                         vfs_rel(mp);
1735                 return (0);
1736         }
1737
1738         /*
1739          * VOP_GETWRITEMOUNT() returns with the mp refcount held through
1740          * a vfs_ref().
1741          * As long as a vnode is not provided we need to acquire a
1742          * refcount for the provided mountpoint too, in order to
1743          * emulate a vfs_ref().
1744          */
1745         if (vp == NULL && (flags & V_MNTREF) == 0)
1746                 vfs_ref(mp);
1747
1748         return (vn_start_write_refed(mp, flags, false));
1749 }
1750
1751 /*
1752  * Secondary suspension. Used by operations such as vop_inactive
1753  * routines that are needed by the higher level functions. These
1754  * are allowed to proceed until all the higher level functions have
1755  * completed (indicated by mnt_writeopcount dropping to zero). At that
1756  * time, these operations are halted until the suspension is over.
1757  */
1758 int
1759 vn_start_secondary_write(struct vnode *vp, struct mount **mpp, int flags)
1760 {
1761         struct mount *mp;
1762         int error;
1763
1764         KASSERT((flags & V_MNTREF) == 0 || (*mpp != NULL && vp == NULL),
1765             ("V_MNTREF requires mp"));
1766
1767  retry:
1768         if (vp != NULL) {
1769                 if ((error = VOP_GETWRITEMOUNT(vp, mpp)) != 0) {
1770                         *mpp = NULL;
1771                         if (error != EOPNOTSUPP)
1772                                 return (error);
1773                         return (0);
1774                 }
1775         }
1776         /*
1777          * If we are not suspended or have not yet reached suspended
1778          * mode, then let the operation proceed.
1779          */
1780         if ((mp = *mpp) == NULL)
1781                 return (0);
1782
1783         if (!vn_suspendable(mp)) {
1784                 if (vp != NULL || (flags & V_MNTREF) != 0)
1785                         vfs_rel(mp);
1786                 return (0);
1787         }
1788
1789         /*
1790          * VOP_GETWRITEMOUNT() returns with the mp refcount held through
1791          * a vfs_ref().
1792          * As long as a vnode is not provided we need to acquire a
1793          * refcount for the provided mountpoint too, in order to
1794          * emulate a vfs_ref().
1795          */
1796         MNT_ILOCK(mp);
1797         if (vp == NULL && (flags & V_MNTREF) == 0)
1798                 MNT_REF(mp);
1799         if ((mp->mnt_kern_flag & (MNTK_SUSPENDED | MNTK_SUSPEND2)) == 0) {
1800                 mp->mnt_secondary_writes++;
1801                 mp->mnt_secondary_accwrites++;
1802                 MNT_IUNLOCK(mp);
1803                 return (0);
1804         }
1805         if (flags & V_NOWAIT) {
1806                 MNT_REL(mp);
1807                 MNT_IUNLOCK(mp);
1808                 return (EWOULDBLOCK);
1809         }
1810         /*
1811          * Wait for the suspension to finish.
1812          */
1813         error = msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), (PUSER - 1) | PDROP |
1814             ((mp->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_SBDRY) != 0 ? (flags & PCATCH) : 0),
1815             "suspfs", 0);
1816         vfs_rel(mp);
1817         if (error == 0)
1818                 goto retry;
1819         return (error);
1820 }
1821
1822 /*
1823  * Filesystem write operation has completed. If we are suspending and this
1824  * operation is the last one, notify the suspender that the suspension is
1825  * now in effect.
1826  */
1827 void
1828 vn_finished_write(struct mount *mp)
1829 {
1830         int c;
1831
1832         if (mp == NULL || !vn_suspendable(mp))
1833                 return;
1834
1835         if (vfs_op_thread_enter(mp)) {
1836                 vfs_mp_count_sub_pcpu(mp, writeopcount, 1);
1837                 vfs_mp_count_sub_pcpu(mp, ref, 1);
1838                 vfs_op_thread_exit(mp);
1839                 return;
1840         }
1841
1842         MNT_ILOCK(mp);
1843         vfs_assert_mount_counters(mp);
1844         MNT_REL(mp);
1845         c = --mp->mnt_writeopcount;
1846         if (mp->mnt_vfs_ops == 0) {
1847                 MPASS((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) == 0);
1848                 MNT_IUNLOCK(mp);
1849                 return;
1850         }
1851         if (c < 0)
1852                 vfs_dump_mount_counters(mp);
1853         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0 && c == 0)
1854                 wakeup(&mp->mnt_writeopcount);
1855         MNT_IUNLOCK(mp);
1856 }
1857
1858
1859 /*
1860  * Filesystem secondary write operation has completed. If we are
1861  * suspending and this operation is the last one, notify the suspender
1862  * that the suspension is now in effect.
1863  */
1864 void
1865 vn_finished_secondary_write(struct mount *mp)
1866 {
1867         if (mp == NULL || !vn_suspendable(mp))
1868                 return;
1869         MNT_ILOCK(mp);
1870         MNT_REL(mp);
1871         mp->mnt_secondary_writes--;
1872         if (mp->mnt_secondary_writes < 0)
1873                 panic("vn_finished_secondary_write: neg cnt");
1874         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0 &&
1875             mp->mnt_secondary_writes <= 0)
1876                 wakeup(&mp->mnt_secondary_writes);
1877         MNT_IUNLOCK(mp);
1878 }
1879
1880
1881
1882 /*
1883  * Request a filesystem to suspend write operations.
1884  */
1885 int
1886 vfs_write_suspend(struct mount *mp, int flags)
1887 {
1888         int error;
1889
1890         MPASS(vn_suspendable(mp));
1891
1892         vfs_op_enter(mp);
1893
1894         MNT_ILOCK(mp);
1895         vfs_assert_mount_counters(mp);
1896         if (mp->mnt_susp_owner == curthread) {
1897                 vfs_op_exit_locked(mp);
1898                 MNT_IUNLOCK(mp);
1899                 return (EALREADY);
1900         }
1901         while (mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND)
1902                 msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), PUSER - 1, "wsuspfs", 0);
1903
1904         /*
1905          * Unmount holds a write reference on the mount point.  If we
1906          * own busy reference and drain for writers, we deadlock with
1907          * the reference draining in the unmount path.  Callers of
1908          * vfs_write_suspend() must specify VS_SKIP_UNMOUNT if
1909          * vfs_busy() reference is owned and caller is not in the
1910          * unmount context.
1911          */
1912         if ((flags & VS_SKIP_UNMOUNT) != 0 &&
1913             (mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT) != 0) {
1914                 vfs_op_exit_locked(mp);
1915                 MNT_IUNLOCK(mp);
1916                 return (EBUSY);
1917         }
1918
1919         mp->mnt_kern_flag |= MNTK_SUSPEND;
1920         mp->mnt_susp_owner = curthread;
1921         if (mp->mnt_writeopcount > 0)
1922                 (void) msleep(&mp->mnt_writeopcount,
1923                     MNT_MTX(mp), (PUSER - 1)|PDROP, "suspwt", 0);
1924         else
1925                 MNT_IUNLOCK(mp);
1926         if ((error = VFS_SYNC(mp, MNT_SUSPEND)) != 0) {
1927                 vfs_write_resume(mp, 0);
1928                 vfs_op_exit(mp);
1929         }
1930         return (error);
1931 }
1932
1933 /*
1934  * Request a filesystem to resume write operations.
1935  */
1936 void
1937 vfs_write_resume(struct mount *mp, int flags)
1938 {
1939
1940         MPASS(vn_suspendable(mp));
1941
1942         MNT_ILOCK(mp);
1943         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0) {
1944                 KASSERT(mp->mnt_susp_owner == curthread, ("mnt_susp_owner"));
1945                 mp->mnt_kern_flag &= ~(MNTK_SUSPEND | MNTK_SUSPEND2 |
1946                                        MNTK_SUSPENDED);
1947                 mp->mnt_susp_owner = NULL;
1948                 wakeup(&mp->mnt_writeopcount);
1949                 wakeup(&mp->mnt_flag);
1950                 curthread->td_pflags &= ~TDP_IGNSUSP;
1951                 if ((flags & VR_START_WRITE) != 0) {
1952                         MNT_REF(mp);
1953                         mp->mnt_writeopcount++;
1954                 }
1955                 MNT_IUNLOCK(mp);
1956                 if ((flags & VR_NO_SUSPCLR) == 0)
1957                         VFS_SUSP_CLEAN(mp);
1958                 vfs_op_exit(mp);
1959         } else if ((flags & VR_START_WRITE) != 0) {
1960                 MNT_REF(mp);
1961                 vn_start_write_refed(mp, 0, true);
1962         } else {
1963                 MNT_IUNLOCK(mp);
1964         }
1965 }
1966
1967 /*
1968  * Helper loop around vfs_write_suspend() for filesystem unmount VFS
1969  * methods.
1970  */
1971 int
1972 vfs_write_suspend_umnt(struct mount *mp)
1973 {
1974         int error;
1975
1976         MPASS(vn_suspendable(mp));
1977         KASSERT((curthread->td_pflags & TDP_IGNSUSP) == 0,
1978             ("vfs_write_suspend_umnt: recursed"));
1979
1980         /* dounmount() already called vn_start_write(). */
1981         for (;;) {
1982                 vn_finished_write(mp);
1983                 error = vfs_write_suspend(mp, 0);
1984                 if (error != 0) {
1985                         vn_start_write(NULL, &mp, V_WAIT);
1986                         return (error);
1987                 }
1988                 MNT_ILOCK(mp);
1989                 if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPENDED) != 0)
1990                         break;
1991                 MNT_IUNLOCK(mp);
1992                 vn_start_write(NULL, &mp, V_WAIT);
1993         }
1994         mp->mnt_kern_flag &= ~(MNTK_SUSPENDED | MNTK_SUSPEND2);
1995         wakeup(&mp->mnt_flag);
1996         MNT_IUNLOCK(mp);
1997         curthread->td_pflags |= TDP_IGNSUSP;
1998         return (0);
1999 }
2000
2001 /*
2002  * Implement kqueues for files by translating it to vnode operation.
2003  */
2004 static int
2005 vn_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
2006 {
2007
2008         return (VOP_KQFILTER(fp->f_vnode, kn));
2009 }
2010
2011 /*
2012  * Simplified in-kernel wrapper calls for extended attribute access.
2013  * Both calls pass in a NULL credential, authorizing as "kernel" access.
2014  * Set IO_NODELOCKED in ioflg if the vnode is already locked.
2015  */
2016 int
2017 vn_extattr_get(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
2018     const char *attrname, int *buflen, char *buf, struct thread *td)
2019 {
2020         struct uio      auio;
2021         struct iovec    iov;
2022         int     error;
2023
2024         iov.iov_len = *buflen;
2025         iov.iov_base = buf;
2026
2027         auio.uio_iov = &iov;
2028         auio.uio_iovcnt = 1;
2029         auio.uio_rw = UIO_READ;
2030         auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
2031         auio.uio_td = td;
2032         auio.uio_offset = 0;
2033         auio.uio_resid = *buflen;
2034
2035         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0)
2036                 vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2037
2038         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2039
2040         /* authorize attribute retrieval as kernel */
2041         error = VOP_GETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, &auio, NULL, NULL,
2042             td);
2043
2044         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0)
2045                 VOP_UNLOCK(vp);
2046
2047         if (error == 0) {
2048                 *buflen = *buflen - auio.uio_resid;
2049         }
2050
2051         return (error);
2052 }
2053
2054 /*
2055  * XXX failure mode if partially written?
2056  */
2057 int
2058 vn_extattr_set(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
2059     const char *attrname, int buflen, char *buf, struct thread *td)
2060 {
2061         struct uio      auio;
2062         struct iovec    iov;
2063         struct mount    *mp;
2064         int     error;
2065
2066         iov.iov_len = buflen;
2067         iov.iov_base = buf;
2068
2069         auio.uio_iov = &iov;
2070         auio.uio_iovcnt = 1;
2071         auio.uio_rw = UIO_WRITE;
2072         auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
2073         auio.uio_td = td;
2074         auio.uio_offset = 0;
2075         auio.uio_resid = buflen;
2076
2077         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2078                 if ((error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT)) != 0)
2079                         return (error);
2080                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2081         }
2082
2083         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2084
2085         /* authorize attribute setting as kernel */
2086         error = VOP_SETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, &auio, NULL, td);
2087
2088         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2089                 vn_finished_write(mp);
2090                 VOP_UNLOCK(vp);
2091         }
2092
2093         return (error);
2094 }
2095
2096 int
2097 vn_extattr_rm(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
2098     const char *attrname, struct thread *td)
2099 {
2100         struct mount    *mp;
2101         int     error;
2102
2103         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2104                 if ((error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT)) != 0)
2105                         return (error);
2106                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2107         }
2108
2109         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2110
2111         /* authorize attribute removal as kernel */
2112         error = VOP_DELETEEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, NULL, td);
2113         if (error == EOPNOTSUPP)
2114                 error = VOP_SETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, NULL,
2115                     NULL, td);
2116
2117         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2118                 vn_finished_write(mp);
2119                 VOP_UNLOCK(vp);
2120         }
2121
2122         return (error);
2123 }
2124
2125 static int
2126 vn_get_ino_alloc_vget(struct mount *mp, void *arg, int lkflags,
2127     struct vnode **rvp)
2128 {
2129
2130         return (VFS_VGET(mp, *(ino_t *)arg, lkflags, rvp));
2131 }
2132
2133 int
2134 vn_vget_ino(struct vnode *vp, ino_t ino, int lkflags, struct vnode **rvp)
2135 {
2136
2137         return (vn_vget_ino_gen(vp, vn_get_ino_alloc_vget, &ino,
2138             lkflags, rvp));
2139 }
2140
2141 int
2142 vn_vget_ino_gen(struct vnode *vp, vn_get_ino_t alloc, void *alloc_arg,
2143     int lkflags, struct vnode **rvp)
2144 {
2145         struct mount *mp;
2146         int ltype, error;
2147
2148         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_vget_ino_get");
2149         mp = vp->v_mount;
2150         ltype = VOP_ISLOCKED(vp);
2151         KASSERT(ltype == LK_EXCLUSIVE || ltype == LK_SHARED,
2152             ("vn_vget_ino: vp not locked"));
2153         error = vfs_busy(mp, MBF_NOWAIT);
2154         if (error != 0) {
2155                 vfs_ref(mp);
2156                 VOP_UNLOCK(vp);
2157                 error = vfs_busy(mp, 0);
2158                 vn_lock(vp, ltype | LK_RETRY);
2159                 vfs_rel(mp);
2160                 if (error != 0)
2161                         return (ENOENT);
2162                 if (VN_IS_DOOMED(vp)) {
2163                         vfs_unbusy(mp);
2164                         return (ENOENT);
2165                 }
2166         }
2167         VOP_UNLOCK(vp);
2168         error = alloc(mp, alloc_arg, lkflags, rvp);
2169         vfs_unbusy(mp);
2170         if (error != 0 || *rvp != vp)
2171                 vn_lock(vp, ltype | LK_RETRY);
2172         if (VN_IS_DOOMED(vp)) {
2173                 if (error == 0) {
2174                         if (*rvp == vp)
2175                                 vunref(vp);
2176                         else
2177                                 vput(*rvp);
2178                 }
2179                 error = ENOENT;
2180         }
2181         return (error);
2182 }
2183
2184 int
2185 vn_rlimit_fsize(const struct vnode *vp, const struct uio *uio,
2186     struct thread *td)
2187 {
2188
2189         if (vp->v_type != VREG || td == NULL)
2190                 return (0);
2191         if ((uoff_t)uio->uio_offset + uio->uio_resid >
2192             lim_cur(td, RLIMIT_FSIZE)) {
2193                 PROC_LOCK(td->td_proc);
2194                 kern_psignal(td->td_proc, SIGXFSZ);
2195                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
2196                 return (EFBIG);
2197         }
2198         return (0);
2199 }
2200
2201 int
2202 vn_chmod(struct file *fp, mode_t mode, struct ucred *active_cred,
2203     struct thread *td)
2204 {
2205         struct vnode *vp;
2206
2207         vp = fp->f_vnode;
2208 #ifdef AUDIT
2209         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2210         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
2211         VOP_UNLOCK(vp);
2212 #endif
2213         return (setfmode(td, active_cred, vp, mode));
2214 }
2215
2216 int
2217 vn_chown(struct file *fp, uid_t uid, gid_t gid, struct ucred *active_cred,
2218     struct thread *td)
2219 {
2220         struct vnode *vp;
2221
2222         vp = fp->f_vnode;
2223 #ifdef AUDIT
2224         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2225         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
2226         VOP_UNLOCK(vp);
2227 #endif
2228         return (setfown(td, active_cred, vp, uid, gid));
2229 }
2230
2231 void
2232 vn_pages_remove(struct vnode *vp, vm_pindex_t start, vm_pindex_t end)
2233 {
2234         vm_object_t object;
2235
2236         if ((object = vp->v_object) == NULL)
2237                 return;
2238         VM_OBJECT_WLOCK(object);
2239         vm_object_page_remove(object, start, end, 0);
2240         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
2241 }
2242
2243 int
2244 vn_bmap_seekhole(struct vnode *vp, u_long cmd, off_t *off, struct ucred *cred)
2245 {
2246         struct vattr va;
2247         daddr_t bn, bnp;
2248         uint64_t bsize;
2249         off_t noff;
2250         int error;
2251
2252         KASSERT(cmd == FIOSEEKHOLE || cmd == FIOSEEKDATA,
2253             ("Wrong command %lu", cmd));
2254
2255         if (vn_lock(vp, LK_SHARED) != 0)
2256                 return (EBADF);
2257         if (vp->v_type != VREG) {
2258                 error = ENOTTY;
2259                 goto unlock;
2260         }
2261         error = VOP_GETATTR(vp, &va, cred);
2262         if (error != 0)
2263                 goto unlock;
2264         noff = *off;
2265         if (noff >= va.va_size) {
2266                 error = ENXIO;
2267                 goto unlock;
2268         }
2269         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2270         for (bn = noff / bsize; noff < va.va_size; bn++, noff += bsize -
2271             noff % bsize) {
2272                 error = VOP_BMAP(vp, bn, NULL, &bnp, NULL, NULL);
2273                 if (error == EOPNOTSUPP) {
2274                         error = ENOTTY;
2275                         goto unlock;
2276                 }
2277                 if ((bnp == -1 && cmd == FIOSEEKHOLE) ||
2278                     (bnp != -1 && cmd == FIOSEEKDATA)) {
2279                         noff = bn * bsize;
2280                         if (noff < *off)
2281                                 noff = *off;
2282                         goto unlock;
2283                 }
2284         }
2285         if (noff > va.va_size)
2286                 noff = va.va_size;
2287         /* noff == va.va_size. There is an implicit hole at the end of file. */
2288         if (cmd == FIOSEEKDATA)
2289                 error = ENXIO;
2290 unlock:
2291         VOP_UNLOCK(vp);
2292         if (error == 0)
2293                 *off = noff;
2294         return (error);
2295 }
2296
2297 int
2298 vn_seek(struct file *fp, off_t offset, int whence, struct thread *td)
2299 {
2300         struct ucred *cred;
2301         struct vnode *vp;
2302         struct vattr vattr;
2303         off_t foffset, size;
2304         int error, noneg;
2305
2306         cred = td->td_ucred;
2307         vp = fp->f_vnode;
2308         foffset = foffset_lock(fp, 0);
2309         noneg = (vp->v_type != VCHR);
2310         error = 0;
2311         switch (whence) {
2312         case L_INCR:
2313                 if (noneg &&
2314                     (foffset < 0 ||
2315                     (offset > 0 && foffset > OFF_MAX - offset))) {
2316                         error = EOVERFLOW;
2317                         break;
2318                 }
2319                 offset += foffset;
2320                 break;
2321         case L_XTND:
2322                 vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2323                 error = VOP_GETATTR(vp, &vattr, cred);
2324                 VOP_UNLOCK(vp);
2325                 if (error)
2326                         break;
2327
2328                 /*
2329                  * If the file references a disk device, then fetch
2330                  * the media size and use that to determine the ending
2331                  * offset.
2332                  */
2333                 if (vattr.va_size == 0 && vp->v_type == VCHR &&
2334                     fo_ioctl(fp, DIOCGMEDIASIZE, &size, cred, td) == 0)
2335                         vattr.va_size = size;
2336                 if (noneg &&
2337                     (vattr.va_size > OFF_MAX ||
2338                     (offset > 0 && vattr.va_size > OFF_MAX - offset))) {
2339                         error = EOVERFLOW;
2340                         break;
2341                 }
2342                 offset += vattr.va_size;
2343                 break;
2344         case L_SET:
2345                 break;
2346         case SEEK_DATA:
2347                 error = fo_ioctl(fp, FIOSEEKDATA, &offset, cred, td);
2348                 if (error == ENOTTY)
2349                         error = EINVAL;
2350                 break;
2351         case SEEK_HOLE:
2352                 error = fo_ioctl(fp, FIOSEEKHOLE, &offset, cred, td);
2353                 if (error == ENOTTY)
2354                         error = EINVAL;
2355                 break;
2356         default:
2357                 error = EINVAL;
2358         }
2359         if (error == 0 && noneg && offset < 0)
2360                 error = EINVAL;
2361         if (error != 0)
2362                 goto drop;
2363         VFS_KNOTE_UNLOCKED(vp, 0);
2364         td->td_uretoff.tdu_off = offset;
2365 drop:
2366         foffset_unlock(fp, offset, error != 0 ? FOF_NOUPDATE : 0);
2367         return (error);
2368 }
2369
2370 int
2371 vn_utimes_perm(struct vnode *vp, struct vattr *vap, struct ucred *cred,
2372     struct thread *td)
2373 {
2374         int error;
2375
2376         /*
2377          * Grant permission if the caller is the owner of the file, or
2378          * the super-user, or has ACL_WRITE_ATTRIBUTES permission on
2379          * on the file.  If the time pointer is null, then write
2380          * permission on the file is also sufficient.
2381          *
2382          * From NFSv4.1, draft 21, 6.2.1.3.1, Discussion of Mask Attributes:
2383          * A user having ACL_WRITE_DATA or ACL_WRITE_ATTRIBUTES
2384          * will be allowed to set the times [..] to the current
2385          * server time.
2386          */
2387         error = VOP_ACCESSX(vp, VWRITE_ATTRIBUTES, cred, td);
2388         if (error != 0 && (vap->va_vaflags & VA_UTIMES_NULL) != 0)
2389                 error = VOP_ACCESS(vp, VWRITE, cred, td);
2390         return (error);
2391 }
2392
2393 int
2394 vn_fill_kinfo(struct file *fp, struct kinfo_file *kif, struct filedesc *fdp)
2395 {
2396         struct vnode *vp;
2397         int error;
2398
2399         if (fp->f_type == DTYPE_FIFO)
2400                 kif->kf_type = KF_TYPE_FIFO;
2401         else
2402                 kif->kf_type = KF_TYPE_VNODE;
2403         vp = fp->f_vnode;
2404         vref(vp);
2405         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2406         error = vn_fill_kinfo_vnode(vp, kif);
2407         vrele(vp);
2408         FILEDESC_SLOCK(fdp);
2409         return (error);
2410 }
2411
2412 static inline void
2413 vn_fill_junk(struct kinfo_file *kif)
2414 {
2415         size_t len, olen;
2416
2417         /*
2418          * Simulate vn_fullpath returning changing values for a given
2419          * vp during e.g. coredump.
2420          */
2421         len = (arc4random() % (sizeof(kif->kf_path) - 2)) + 1;
2422         olen = strlen(kif->kf_path);
2423         if (len < olen)
2424                 strcpy(&kif->kf_path[len - 1], "$");
2425         else
2426                 for (; olen < len; olen++)
2427                         strcpy(&kif->kf_path[olen], "A");
2428 }
2429
2430 int
2431 vn_fill_kinfo_vnode(struct vnode *vp, struct kinfo_file *kif)
2432 {
2433         struct vattr va;
2434         char *fullpath, *freepath;
2435         int error;
2436
2437         kif->kf_un.kf_file.kf_file_type = vntype_to_kinfo(vp->v_type);
2438         freepath = NULL;
2439         fullpath = "-";
2440         error = vn_fullpath(curthread, vp, &fullpath, &freepath);
2441         if (error == 0) {
2442                 strlcpy(kif->kf_path, fullpath, sizeof(kif->kf_path));
2443         }
2444         if (freepath != NULL)
2445                 free(freepath, M_TEMP);
2446
2447         KFAIL_POINT_CODE(DEBUG_FP, fill_kinfo_vnode__random_path,
2448                 vn_fill_junk(kif);
2449         );
2450
2451         /*
2452          * Retrieve vnode attributes.
2453          */
2454         va.va_fsid = VNOVAL;
2455         va.va_rdev = NODEV;
2456         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2457         error = VOP_GETATTR(vp, &va, curthread->td_ucred);
2458         VOP_UNLOCK(vp);
2459         if (error != 0)
2460                 return (error);
2461         if (va.va_fsid != VNOVAL)
2462                 kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid = va.va_fsid;
2463         else
2464                 kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid =
2465                     vp->v_mount->mnt_stat.f_fsid.val[0];
2466         kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid_freebsd11 =
2467             kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid; /* truncate */
2468         kif->kf_un.kf_file.kf_file_fileid = va.va_fileid;
2469         kif->kf_un.kf_file.kf_file_mode = MAKEIMODE(va.va_type, va.va_mode);
2470         kif->kf_un.kf_file.kf_file_size = va.va_size;
2471         kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev = va.va_rdev;
2472         kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev_freebsd11 =
2473             kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev; /* truncate */
2474         return (0);
2475 }
2476
2477 int
2478 vn_mmap(struct file *fp, vm_map_t map, vm_offset_t *addr, vm_size_t size,
2479     vm_prot_t prot, vm_prot_t cap_maxprot, int flags, vm_ooffset_t foff,
2480     struct thread *td)
2481 {
2482 #ifdef HWPMC_HOOKS
2483         struct pmckern_map_in pkm;
2484 #endif
2485         struct mount *mp;
2486         struct vnode *vp;
2487         vm_object_t object;
2488         vm_prot_t maxprot;
2489         boolean_t writecounted;
2490         int error;
2491
2492 #if defined(COMPAT_FREEBSD7) || defined(COMPAT_FREEBSD6) || \
2493     defined(COMPAT_FREEBSD5) || defined(COMPAT_FREEBSD4)
2494         /*
2495          * POSIX shared-memory objects are defined to have
2496          * kernel persistence, and are not defined to support
2497          * read(2)/write(2) -- or even open(2).  Thus, we can
2498          * use MAP_ASYNC to trade on-disk coherence for speed.
2499          * The shm_open(3) library routine turns on the FPOSIXSHM
2500          * flag to request this behavior.
2501          */
2502         if ((fp->f_flag & FPOSIXSHM) != 0)
2503                 flags |= MAP_NOSYNC;
2504 #endif
2505         vp = fp->f_vnode;
2506
2507         /*
2508          * Ensure that file and memory protections are
2509          * compatible.  Note that we only worry about
2510          * writability if mapping is shared; in this case,
2511          * current and max prot are dictated by the open file.
2512          * XXX use the vnode instead?  Problem is: what
2513          * credentials do we use for determination? What if
2514          * proc does a setuid?
2515          */
2516         mp = vp->v_mount;
2517         if (mp != NULL && (mp->mnt_flag & MNT_NOEXEC) != 0) {
2518                 maxprot = VM_PROT_NONE;
2519                 if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) != 0)
2520                         return (EACCES);
2521         } else
2522                 maxprot = VM_PROT_EXECUTE;
2523         if ((fp->f_flag & FREAD) != 0)
2524                 maxprot |= VM_PROT_READ;
2525         else if ((prot & VM_PROT_READ) != 0)
2526                 return (EACCES);
2527
2528         /*
2529          * If we are sharing potential changes via MAP_SHARED and we
2530          * are trying to get write permission although we opened it
2531          * without asking for it, bail out.
2532          */
2533         if ((flags & MAP_SHARED) != 0) {
2534                 if ((fp->f_flag & FWRITE) != 0)
2535                         maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2536                 else if ((prot & VM_PROT_WRITE) != 0)
2537                         return (EACCES);
2538         } else {
2539                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2540                 cap_maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2541         }
2542         maxprot &= cap_maxprot;
2543
2544         /*
2545          * For regular files and shared memory, POSIX requires that
2546          * the value of foff be a legitimate offset within the data
2547          * object.  In particular, negative offsets are invalid.
2548          * Blocking negative offsets and overflows here avoids
2549          * possible wraparound or user-level access into reserved
2550          * ranges of the data object later.  In contrast, POSIX does
2551          * not dictate how offsets are used by device drivers, so in
2552          * the case of a device mapping a negative offset is passed
2553          * on.
2554          */
2555         if (
2556 #ifdef _LP64
2557             size > OFF_MAX ||
2558 #endif
2559             foff < 0 || foff > OFF_MAX - size)
2560                 return (EINVAL);
2561
2562         writecounted = FALSE;
2563         error = vm_mmap_vnode(td, size, prot, &maxprot, &flags, vp,
2564             &foff, &object, &writecounted);
2565         if (error != 0)
2566                 return (error);
2567         error = vm_mmap_object(map, addr, size, prot, maxprot, flags, object,
2568             foff, writecounted, td);
2569         if (error != 0) {
2570                 /*
2571                  * If this mapping was accounted for in the vnode's
2572                  * writecount, then undo that now.
2573                  */
2574                 if (writecounted)
2575                         vm_pager_release_writecount(object, 0, size);
2576                 vm_object_deallocate(object);
2577         }
2578 #ifdef HWPMC_HOOKS
2579         /* Inform hwpmc(4) if an executable is being mapped. */
2580         if (PMC_HOOK_INSTALLED(PMC_FN_MMAP)) {
2581                 if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) != 0 && error == 0) {
2582                         pkm.pm_file = vp;
2583                         pkm.pm_address = (uintptr_t) *addr;
2584                         PMC_CALL_HOOK_UNLOCKED(td, PMC_FN_MMAP, (void *) &pkm);
2585                 }
2586         }
2587 #endif
2588         return (error);
2589 }
2590
2591 void
2592 vn_fsid(struct vnode *vp, struct vattr *va)
2593 {
2594         fsid_t *f;
2595
2596         f = &vp->v_mount->mnt_stat.f_fsid;
2597         va->va_fsid = (uint32_t)f->val[1];
2598         va->va_fsid <<= sizeof(f->val[1]) * NBBY;
2599         va->va_fsid += (uint32_t)f->val[0];
2600 }
2601
2602 int
2603 vn_fsync_buf(struct vnode *vp, int waitfor)
2604 {
2605         struct buf *bp, *nbp;
2606         struct bufobj *bo;
2607         struct mount *mp;
2608         int error, maxretry;
2609
2610         error = 0;
2611         maxretry = 10000;     /* large, arbitrarily chosen */
2612         mp = NULL;
2613         if (vp->v_type == VCHR) {
2614                 VI_LOCK(vp);
2615                 mp = vp->v_rdev->si_mountpt;
2616                 VI_UNLOCK(vp);
2617         }
2618         bo = &vp->v_bufobj;
2619         BO_LOCK(bo);
2620 loop1:
2621         /*
2622          * MARK/SCAN initialization to avoid infinite loops.
2623          */
2624         TAILQ_FOREACH(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs) {
2625                 bp->b_vflags &= ~BV_SCANNED;
2626                 bp->b_error = 0;
2627         }
2628
2629         /*
2630          * Flush all dirty buffers associated with a vnode.
2631          */
2632 loop2:
2633         TAILQ_FOREACH_SAFE(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs, nbp) {
2634                 if ((bp->b_vflags & BV_SCANNED) != 0)
2635                         continue;
2636                 bp->b_vflags |= BV_SCANNED;
2637                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL)) {
2638                         if (waitfor != MNT_WAIT)
2639                                 continue;
2640                         if (BUF_LOCK(bp,
2641                             LK_EXCLUSIVE | LK_INTERLOCK | LK_SLEEPFAIL,
2642                             BO_LOCKPTR(bo)) != 0) {
2643                                 BO_LOCK(bo);
2644                                 goto loop1;
2645                         }
2646                         BO_LOCK(bo);
2647                 }
2648                 BO_UNLOCK(bo);
2649                 KASSERT(bp->b_bufobj == bo,
2650                     ("bp %p wrong b_bufobj %p should be %p",
2651                     bp, bp->b_bufobj, bo));
2652                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
2653                         panic("fsync: not dirty");
2654                 if ((vp->v_object != NULL) && (bp->b_flags & B_CLUSTEROK)) {
2655                         vfs_bio_awrite(bp);
2656                 } else {
2657                         bremfree(bp);
2658                         bawrite(bp);
2659                 }
2660                 if (maxretry < 1000)
2661                         pause("dirty", hz < 1000 ? 1 : hz / 1000);
2662                 BO_LOCK(bo);
2663                 goto loop2;
2664         }
2665
2666         /*
2667          * If synchronous the caller expects us to completely resolve all
2668          * dirty buffers in the system.  Wait for in-progress I/O to
2669          * complete (which could include background bitmap writes), then
2670          * retry if dirty blocks still exist.
2671          */
2672         if (waitfor == MNT_WAIT) {
2673                 bufobj_wwait(bo, 0, 0);
2674                 if (bo->bo_dirty.bv_cnt > 0) {
2675                         /*
2676                          * If we are unable to write any of these buffers
2677                          * then we fail now rather than trying endlessly
2678                          * to write them out.
2679                          */
2680                         TAILQ_FOREACH(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs)
2681                                 if ((error = bp->b_error) != 0)
2682                                         break;
2683                         if ((mp != NULL && mp->mnt_secondary_writes > 0) ||
2684                             (error == 0 && --maxretry >= 0))
2685                                 goto loop1;
2686                         if (error == 0)
2687                                 error = EAGAIN;
2688                 }
2689         }
2690         BO_UNLOCK(bo);
2691         if (error != 0)
2692                 vn_printf(vp, "fsync: giving up on dirty (error = %d) ", error);
2693
2694         return (error);
2695 }
2696
2697 /*
2698  * Copies a byte range from invp to outvp.  Calls VOP_COPY_FILE_RANGE()
2699  * or vn_generic_copy_file_range() after rangelocking the byte ranges,
2700  * to do the actual copy.
2701  * vn_generic_copy_file_range() is factored out, so it can be called
2702  * from a VOP_COPY_FILE_RANGE() call as well, but handles vnodes from
2703  * different file systems.
2704  */
2705 int
2706 vn_copy_file_range(struct vnode *invp, off_t *inoffp, struct vnode *outvp,
2707     off_t *outoffp, size_t *lenp, unsigned int flags, struct ucred *incred,
2708     struct ucred *outcred, struct thread *fsize_td)
2709 {
2710         int error;
2711         size_t len;
2712         uint64_t uvalin, uvalout;
2713
2714         len = *lenp;
2715         *lenp = 0;              /* For error returns. */
2716         error = 0;
2717
2718         /* Do some sanity checks on the arguments. */
2719         uvalin = *inoffp;
2720         uvalin += len;
2721         uvalout = *outoffp;
2722         uvalout += len;
2723         if (invp->v_type == VDIR || outvp->v_type == VDIR)
2724                 error = EISDIR;
2725         else if (*inoffp < 0 || uvalin > INT64_MAX || uvalin <
2726             (uint64_t)*inoffp || *outoffp < 0 || uvalout > INT64_MAX ||
2727             uvalout < (uint64_t)*outoffp || invp->v_type != VREG ||
2728             outvp->v_type != VREG)
2729                 error = EINVAL;
2730         if (error != 0)
2731                 goto out;
2732
2733         /*
2734          * If the two vnode are for the same file system, call
2735          * VOP_COPY_FILE_RANGE(), otherwise call vn_generic_copy_file_range()
2736          * which can handle copies across multiple file systems.
2737          */
2738         *lenp = len;
2739         if (invp->v_mount == outvp->v_mount)
2740                 error = VOP_COPY_FILE_RANGE(invp, inoffp, outvp, outoffp,
2741                     lenp, flags, incred, outcred, fsize_td);
2742         else
2743                 error = vn_generic_copy_file_range(invp, inoffp, outvp,
2744                     outoffp, lenp, flags, incred, outcred, fsize_td);
2745 out:
2746         return (error);
2747 }
2748
2749 /*
2750  * Test len bytes of data starting at dat for all bytes == 0.
2751  * Return true if all bytes are zero, false otherwise.
2752  * Expects dat to be well aligned.
2753  */
2754 static bool
2755 mem_iszero(void *dat, int len)
2756 {
2757         int i;
2758         const u_int *p;
2759         const char *cp;
2760
2761         for (p = dat; len > 0; len -= sizeof(*p), p++) {
2762                 if (len >= sizeof(*p)) {
2763                         if (*p != 0)
2764                                 return (false);
2765                 } else {
2766                         cp = (const char *)p;
2767                         for (i = 0; i < len; i++, cp++)
2768                                 if (*cp != '\0')
2769                                         return (false);
2770                 }
2771         }
2772         return (true);
2773 }
2774
2775 /*
2776  * Look for a hole in the output file and, if found, adjust *outoffp
2777  * and *xferp to skip past the hole.
2778  * *xferp is the entire hole length to be written and xfer2 is how many bytes
2779  * to be written as 0's upon return.
2780  */
2781 static off_t
2782 vn_skip_hole(struct vnode *outvp, off_t xfer2, off_t *outoffp, off_t *xferp,
2783     off_t *dataoffp, off_t *holeoffp, struct ucred *cred)
2784 {
2785         int error;
2786         off_t delta;
2787
2788         if (*holeoffp == 0 || *holeoffp <= *outoffp) {
2789                 *dataoffp = *outoffp;
2790                 error = VOP_IOCTL(outvp, FIOSEEKDATA, dataoffp, 0, cred,
2791                     curthread);
2792                 if (error == 0) {
2793                         *holeoffp = *dataoffp;
2794                         error = VOP_IOCTL(outvp, FIOSEEKHOLE, holeoffp, 0, cred,
2795                             curthread);
2796                 }
2797                 if (error != 0 || *holeoffp == *dataoffp) {
2798                         /*
2799                          * Since outvp is unlocked, it may be possible for
2800                          * another thread to do a truncate(), lseek(), write()
2801                          * creating a hole at startoff between the above
2802                          * VOP_IOCTL() calls, if the other thread does not do
2803                          * rangelocking.
2804                          * If that happens, *holeoffp == *dataoffp and finding
2805                          * the hole has failed, so disable vn_skip_hole().
2806                          */
2807                         *holeoffp = -1; /* Disable use of vn_skip_hole(). */
2808                         return (xfer2);
2809                 }
2810                 KASSERT(*dataoffp >= *outoffp,
2811                     ("vn_skip_hole: dataoff=%jd < outoff=%jd",
2812                     (intmax_t)*dataoffp, (intmax_t)*outoffp));
2813                 KASSERT(*holeoffp > *dataoffp,
2814                     ("vn_skip_hole: holeoff=%jd <= dataoff=%jd",
2815                     (intmax_t)*holeoffp, (intmax_t)*dataoffp));
2816         }
2817
2818         /*
2819          * If there is a hole before the data starts, advance *outoffp and
2820          * *xferp past the hole.
2821          */
2822         if (*dataoffp > *outoffp) {
2823                 delta = *dataoffp - *outoffp;
2824                 if (delta >= *xferp) {
2825                         /* Entire *xferp is a hole. */
2826                         *outoffp += *xferp;
2827                         *xferp = 0;
2828                         return (0);
2829                 }
2830                 *xferp -= delta;
2831                 *outoffp += delta;
2832                 xfer2 = MIN(xfer2, *xferp);
2833         }
2834
2835         /*
2836          * If a hole starts before the end of this xfer2, reduce this xfer2 so
2837          * that the write ends at the start of the hole.
2838          * *holeoffp should always be greater than *outoffp, but for the
2839          * non-INVARIANTS case, check this to make sure xfer2 remains a sane
2840          * value.
2841          */
2842         if (*holeoffp > *outoffp && *holeoffp < *outoffp + xfer2)
2843                 xfer2 = *holeoffp - *outoffp;
2844         return (xfer2);
2845 }
2846
2847 /*
2848  * Write an xfer sized chunk to outvp in blksize blocks from dat.
2849  * dat is a maximum of blksize in length and can be written repeatedly in
2850  * the chunk.
2851  * If growfile == true, just grow the file via vn_truncate_locked() instead
2852  * of doing actual writes.
2853  * If checkhole == true, a hole is being punched, so skip over any hole
2854  * already in the output file.
2855  */
2856 static int
2857 vn_write_outvp(struct vnode *outvp, char *dat, off_t outoff, off_t xfer,
2858     u_long blksize, bool growfile, bool checkhole, struct ucred *cred)
2859 {
2860         struct mount *mp;
2861         off_t dataoff, holeoff, xfer2;
2862         int error, lckf;
2863
2864         /*
2865          * Loop around doing writes of blksize until write has been completed.
2866          * Lock/unlock on each loop iteration so that a bwillwrite() can be
2867          * done for each iteration, since the xfer argument can be very
2868          * large if there is a large hole to punch in the output file.
2869          */
2870         error = 0;
2871         holeoff = 0;
2872         do {
2873                 xfer2 = MIN(xfer, blksize);
2874                 if (checkhole) {
2875                         /*
2876                          * Punching a hole.  Skip writing if there is
2877                          * already a hole in the output file.
2878                          */
2879                         xfer2 = vn_skip_hole(outvp, xfer2, &outoff, &xfer,
2880                             &dataoff, &holeoff, cred);
2881                         if (xfer == 0)
2882                                 break;
2883                         if (holeoff < 0)
2884                                 checkhole = false;
2885                         KASSERT(xfer2 > 0, ("vn_write_outvp: xfer2=%jd",
2886                             (intmax_t)xfer2));
2887                 }
2888                 bwillwrite();
2889                 mp = NULL;
2890                 error = vn_start_write(outvp, &mp, V_WAIT);
2891                 if (error == 0) {
2892                         if (MNT_SHARED_WRITES(mp))
2893                                 lckf = LK_SHARED;
2894                         else
2895                                 lckf = LK_EXCLUSIVE;
2896                         error = vn_lock(outvp, lckf);
2897                 }
2898                 if (error == 0) {
2899                         if (growfile)
2900                                 error = vn_truncate_locked(outvp, outoff + xfer,
2901                                     false, cred);
2902                         else {
2903                                 error = vn_rdwr(UIO_WRITE, outvp, dat, xfer2,
2904                                     outoff, UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED,
2905                                     curthread->td_ucred, cred, NULL, curthread);
2906                                 outoff += xfer2;
2907                                 xfer -= xfer2;
2908                         }
2909                         VOP_UNLOCK(outvp);
2910                 }
2911                 if (mp != NULL)
2912                         vn_finished_write(mp);
2913         } while (!growfile && xfer > 0 && error == 0);
2914         return (error);
2915 }
2916
2917 /*
2918  * Copy a byte range of one file to another.  This function can handle the
2919  * case where invp and outvp are on different file systems.
2920  * It can also be called by a VOP_COPY_FILE_RANGE() to do the work, if there
2921  * is no better file system specific way to do it.
2922  */
2923 int
2924 vn_generic_copy_file_range(struct vnode *invp, off_t *inoffp,
2925     struct vnode *outvp, off_t *outoffp, size_t *lenp, unsigned int flags,
2926     struct ucred *incred, struct ucred *outcred, struct thread *fsize_td)
2927 {
2928         struct vattr va;
2929         struct mount *mp;
2930         struct uio io;
2931         off_t startoff, endoff, xfer, xfer2;
2932         u_long blksize;
2933         int error;
2934         bool cantseek, readzeros, eof, lastblock;
2935         ssize_t aresid;
2936         size_t copylen, len, savlen;
2937         char *dat;
2938         long holein, holeout;
2939
2940         holein = holeout = 0;
2941         savlen = len = *lenp;
2942         error = 0;
2943         dat = NULL;
2944
2945         error = vn_lock(invp, LK_SHARED);
2946         if (error != 0)
2947                 goto out;
2948         if (VOP_PATHCONF(invp, _PC_MIN_HOLE_SIZE, &holein) != 0)
2949                 holein = 0;
2950         VOP_UNLOCK(invp);
2951
2952         mp = NULL;
2953         error = vn_start_write(outvp, &mp, V_WAIT);
2954         if (error == 0)
2955                 error = vn_lock(outvp, LK_EXCLUSIVE);
2956         if (error == 0) {
2957                 /*
2958                  * If fsize_td != NULL, do a vn_rlimit_fsize() call,
2959                  * now that outvp is locked.
2960                  */
2961                 if (fsize_td != NULL) {
2962                         io.uio_offset = *outoffp;
2963                         io.uio_resid = len;
2964                         error = vn_rlimit_fsize(outvp, &io, fsize_td);
2965                         if (error != 0)
2966                                 error = EFBIG;
2967                 }
2968                 if (VOP_PATHCONF(outvp, _PC_MIN_HOLE_SIZE, &holeout) != 0)
2969                         holeout = 0;
2970                 /*
2971                  * Holes that are past EOF do not need to be written as a block
2972                  * of zero bytes.  So, truncate the output file as far as
2973                  * possible and then use va.va_size to decide if writing 0
2974                  * bytes is necessary in the loop below.
2975                  */
2976                 if (error == 0)
2977                         error = VOP_GETATTR(outvp, &va, outcred);
2978                 if (error == 0 && va.va_size > *outoffp && va.va_size <=
2979                     *outoffp + len) {
2980 #ifdef MAC
2981                         error = mac_vnode_check_write(curthread->td_ucred,
2982                             outcred, outvp);
2983                         if (error == 0)
2984 #endif
2985                                 error = vn_truncate_locked(outvp, *outoffp,
2986                                     false, outcred);
2987                         if (error == 0)
2988                                 va.va_size = *outoffp;
2989                 }
2990                 VOP_UNLOCK(outvp);
2991         }
2992         if (mp != NULL)
2993                 vn_finished_write(mp);
2994         if (error != 0)
2995                 goto out;
2996
2997         /*
2998          * Set the blksize to the larger of the hole sizes for invp and outvp.
2999          * If hole sizes aren't available, set the blksize to the larger
3000          * f_iosize of invp and outvp.
3001          * This code expects the hole sizes and f_iosizes to be powers of 2.
3002          * This value is clipped at 4Kbytes and 1Mbyte.
3003          */
3004         blksize = MAX(holein, holeout);
3005         if (blksize == 0)
3006                 blksize = MAX(invp->v_mount->mnt_stat.f_iosize,
3007                     outvp->v_mount->mnt_stat.f_iosize);
3008         if (blksize < 4096)
3009                 blksize = 4096;
3010         else if (blksize > 1024 * 1024)
3011                 blksize = 1024 * 1024;
3012         dat = malloc(blksize, M_TEMP, M_WAITOK);
3013
3014         /*
3015          * If VOP_IOCTL(FIOSEEKHOLE) works for invp, use it and FIOSEEKDATA
3016          * to find holes.  Otherwise, just scan the read block for all 0s
3017          * in the inner loop where the data copying is done.
3018          * Note that some file systems such as NFSv3, NFSv4.0 and NFSv4.1 may
3019          * support holes on the server, but do not support FIOSEEKHOLE.
3020          */
3021         eof = false;
3022         while (len > 0 && error == 0 && !eof) {
3023                 endoff = 0;                     /* To shut up compilers. */
3024                 cantseek = true;
3025                 startoff = *inoffp;
3026                 copylen = len;
3027
3028                 /*
3029                  * Find the next data area.  If there is just a hole to EOF,
3030                  * FIOSEEKDATA should fail and then we drop down into the
3031                  * inner loop and create the hole on the outvp file.
3032                  * (I do not know if any file system will report a hole to
3033                  *  EOF via FIOSEEKHOLE, but I am pretty sure FIOSEEKDATA
3034                  *  will fail for those file systems.)
3035                  *
3036                  * For input files that don't support FIOSEEKDATA/FIOSEEKHOLE,
3037                  * the code just falls through to the inner copy loop.
3038                  */
3039                 error = EINVAL;
3040                 if (holein > 0)
3041                         error = VOP_IOCTL(invp, FIOSEEKDATA, &startoff, 0,
3042                             incred, curthread);
3043                 if (error == 0) {
3044                         endoff = startoff;
3045                         error = VOP_IOCTL(invp, FIOSEEKHOLE, &endoff, 0,
3046                             incred, curthread);
3047                         /*
3048                          * Since invp is unlocked, it may be possible for
3049                          * another thread to do a truncate(), lseek(), write()
3050                          * creating a hole at startoff between the above
3051                          * VOP_IOCTL() calls, if the other thread does not do
3052                          * rangelocking.
3053                          * If that happens, startoff == endoff and finding
3054                          * the hole has failed, so set an error.
3055                          */
3056                         if (error == 0 && startoff == endoff)
3057                                 error = EINVAL; /* Any error. Reset to 0. */
3058                 }
3059                 if (error == 0) {
3060                         if (startoff > *inoffp) {
3061                                 /* Found hole before data block. */
3062                                 xfer = MIN(startoff - *inoffp, len);
3063                                 if (*outoffp < va.va_size) {
3064                                         /* Must write 0s to punch hole. */
3065                                         xfer2 = MIN(va.va_size - *outoffp,
3066                                             xfer);
3067                                         memset(dat, 0, MIN(xfer2, blksize));
3068                                         error = vn_write_outvp(outvp, dat,
3069                                             *outoffp, xfer2, blksize, false,
3070                                             holeout > 0, outcred);
3071                                 }
3072
3073                                 if (error == 0 && *outoffp + xfer >
3074                                     va.va_size && xfer == len)
3075                                         /* Grow last block. */
3076                                         error = vn_write_outvp(outvp, dat,
3077                                             *outoffp, xfer, blksize, true,
3078                                             false, outcred);
3079                                 if (error == 0) {
3080                                         *inoffp += xfer;
3081                                         *outoffp += xfer;
3082                                         len -= xfer;
3083                                 }
3084                         }
3085                         copylen = MIN(len, endoff - startoff);
3086                         cantseek = false;
3087                 } else {
3088                         cantseek = true;
3089                         startoff = *inoffp;
3090                         copylen = len;
3091                         error = 0;
3092                 }
3093
3094                 xfer = blksize;
3095                 if (cantseek) {
3096                         /*
3097                          * Set first xfer to end at a block boundary, so that
3098                          * holes are more likely detected in the loop below via
3099                          * the for all bytes 0 method.
3100                          */
3101                         xfer -= (*inoffp % blksize);
3102                 }
3103                 /* Loop copying the data block. */
3104                 while (copylen > 0 && error == 0 && !eof) {
3105                         if (copylen < xfer)
3106                                 xfer = copylen;
3107                         error = vn_lock(invp, LK_SHARED);
3108                         if (error != 0)
3109                                 goto out;
3110                         error = vn_rdwr(UIO_READ, invp, dat, xfer,
3111                             startoff, UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED,
3112                             curthread->td_ucred, incred, &aresid,
3113                             curthread);
3114                         VOP_UNLOCK(invp);
3115                         lastblock = false;
3116                         if (error == 0 && aresid > 0) {
3117                                 /* Stop the copy at EOF on the input file. */
3118                                 xfer -= aresid;
3119                                 eof = true;
3120                                 lastblock = true;
3121                         }
3122                         if (error == 0) {
3123                                 /*
3124                                  * Skip the write for holes past the initial EOF
3125                                  * of the output file, unless this is the last
3126                                  * write of the output file at EOF.
3127                                  */
3128                                 readzeros = cantseek ? mem_iszero(dat, xfer) :
3129                                     false;
3130                                 if (xfer == len)
3131                                         lastblock = true;
3132                                 if (!cantseek || *outoffp < va.va_size ||
3133                                     lastblock || !readzeros)
3134                                         error = vn_write_outvp(outvp, dat,
3135                                             *outoffp, xfer, blksize,
3136                                             readzeros && lastblock &&
3137                                             *outoffp >= va.va_size, false,
3138                                             outcred);
3139                                 if (error == 0) {
3140                                         *inoffp += xfer;
3141                                         startoff += xfer;
3142                                         *outoffp += xfer;
3143                                         copylen -= xfer;
3144                                         len -= xfer;
3145                                 }
3146                         }
3147                         xfer = blksize;
3148                 }
3149         }
3150 out:
3151         *lenp = savlen - len;
3152         free(dat, M_TEMP);
3153         return (error);
3154 }
3155
3156 static int
3157 vn_fallocate(struct file *fp, off_t offset, off_t len, struct thread *td)
3158 {
3159         struct mount *mp;
3160         struct vnode *vp;
3161         off_t olen, ooffset;
3162         int error;
3163 #ifdef AUDIT
3164         int audited_vnode1 = 0;
3165 #endif
3166
3167         vp = fp->f_vnode;
3168         if (vp->v_type != VREG)
3169                 return (ENODEV);
3170
3171         /* Allocating blocks may take a long time, so iterate. */
3172         for (;;) {
3173                 olen = len;
3174                 ooffset = offset;
3175
3176                 bwillwrite();
3177                 mp = NULL;
3178                 error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH);
3179                 if (error != 0)
3180                         break;
3181                 error = vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE);
3182                 if (error != 0) {
3183                         vn_finished_write(mp);
3184                         break;
3185                 }
3186 #ifdef AUDIT
3187                 if (!audited_vnode1) {
3188                         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
3189                         audited_vnode1 = 1;
3190                 }
3191 #endif
3192 #ifdef MAC
3193                 error = mac_vnode_check_write(td->td_ucred, fp->f_cred, vp);
3194                 if (error == 0)
3195 #endif
3196                         error = VOP_ALLOCATE(vp, &offset, &len);
3197                 VOP_UNLOCK(vp);
3198                 vn_finished_write(mp);
3199
3200                 if (olen + ooffset != offset + len) {
3201                         panic("offset + len changed from %jx/%jx to %jx/%jx",
3202                             ooffset, olen, offset, len);
3203                 }
3204                 if (error != 0 || len == 0)
3205                         break;
3206                 KASSERT(olen > len, ("Iteration did not make progress?"));
3207                 maybe_yield();
3208         }
3209
3210         return (error);
3211 }