]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/kern/vfs_vnops.c
Eliminate the last MI difference in AT_* definitions (for powerpc).
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / kern / vfs_vnops.c
1 /*-
2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
3  *
4  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1993
5  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
6  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
7  * All or some portions of this file are derived from material licensed
8  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
9  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
10  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
11  *
12  * Copyright (c) 2012 Konstantin Belousov <kib@FreeBSD.org>
13  * Copyright (c) 2013, 2014 The FreeBSD Foundation
14  *
15  * Portions of this software were developed by Konstantin Belousov
16  * under sponsorship from the FreeBSD Foundation.
17  *
18  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
19  * modification, are permitted provided that the following conditions
20  * are met:
21  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
22  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
23  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
24  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
25  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
26  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
27  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
28  *    without specific prior written permission.
29  *
30  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
31  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
32  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
33  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
34  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
35  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
36  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
37  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
38  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
39  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
40  * SUCH DAMAGE.
41  *
42  *      @(#)vfs_vnops.c 8.2 (Berkeley) 1/21/94
43  */
44
45 #include <sys/cdefs.h>
46 __FBSDID("$FreeBSD$");
47
48 #include "opt_hwpmc_hooks.h"
49
50 #include <sys/param.h>
51 #include <sys/systm.h>
52 #include <sys/disk.h>
53 #include <sys/fail.h>
54 #include <sys/fcntl.h>
55 #include <sys/file.h>
56 #include <sys/kdb.h>
57 #include <sys/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
107 struct  fileops vnops = {
108         .fo_read = vn_io_fault,
109         .fo_write = vn_io_fault,
110         .fo_truncate = vn_truncate,
111         .fo_ioctl = vn_ioctl,
112         .fo_poll = vn_poll,
113         .fo_kqfilter = vn_kqfilter,
114         .fo_stat = vn_statfile,
115         .fo_close = vn_closefile,
116         .fo_chmod = vn_chmod,
117         .fo_chown = vn_chown,
118         .fo_sendfile = vn_sendfile,
119         .fo_seek = vn_seek,
120         .fo_fill_kinfo = vn_fill_kinfo,
121         .fo_mmap = vn_mmap,
122         .fo_flags = DFLAG_PASSABLE | DFLAG_SEEKABLE
123 };
124
125 static const int io_hold_cnt = 16;
126 static int vn_io_fault_enable = 1;
127 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vn_io_fault_enable, CTLFLAG_RW,
128     &vn_io_fault_enable, 0, "Enable vn_io_fault lock avoidance");
129 static int vn_io_fault_prefault = 0;
130 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vn_io_fault_prefault, CTLFLAG_RW,
131     &vn_io_fault_prefault, 0, "Enable vn_io_fault prefaulting");
132 static u_long vn_io_faults_cnt;
133 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, vn_io_faults, CTLFLAG_RD,
134     &vn_io_faults_cnt, 0, "Count of vn_io_fault lock avoidance triggers");
135
136 /*
137  * Returns true if vn_io_fault mode of handling the i/o request should
138  * be used.
139  */
140 static bool
141 do_vn_io_fault(struct vnode *vp, struct uio *uio)
142 {
143         struct mount *mp;
144
145         return (uio->uio_segflg == UIO_USERSPACE && vp->v_type == VREG &&
146             (mp = vp->v_mount) != NULL &&
147             (mp->mnt_kern_flag & MNTK_NO_IOPF) != 0 && vn_io_fault_enable);
148 }
149
150 /*
151  * Structure used to pass arguments to vn_io_fault1(), to do either
152  * file- or vnode-based I/O calls.
153  */
154 struct vn_io_fault_args {
155         enum {
156                 VN_IO_FAULT_FOP,
157                 VN_IO_FAULT_VOP
158         } kind;
159         struct ucred *cred;
160         int flags;
161         union {
162                 struct fop_args_tag {
163                         struct file *fp;
164                         fo_rdwr_t *doio;
165                 } fop_args;
166                 struct vop_args_tag {
167                         struct vnode *vp;
168                 } vop_args;
169         } args;
170 };
171
172 static int vn_io_fault1(struct vnode *vp, struct uio *uio,
173     struct vn_io_fault_args *args, struct thread *td);
174
175 int
176 vn_open(struct nameidata *ndp, int *flagp, int cmode, struct file *fp)
177 {
178         struct thread *td = ndp->ni_cnd.cn_thread;
179
180         return (vn_open_cred(ndp, flagp, cmode, 0, td->td_ucred, fp));
181 }
182
183 /*
184  * Common code for vnode open operations via a name lookup.
185  * Lookup the vnode and invoke VOP_CREATE if needed.
186  * Check permissions, and call the VOP_OPEN or VOP_CREATE routine.
187  * 
188  * Note that this does NOT free nameidata for the successful case,
189  * due to the NDINIT being done elsewhere.
190  */
191 int
192 vn_open_cred(struct nameidata *ndp, int *flagp, int cmode, u_int vn_open_flags,
193     struct ucred *cred, struct file *fp)
194 {
195         struct vnode *vp;
196         struct mount *mp;
197         struct thread *td = ndp->ni_cnd.cn_thread;
198         struct vattr vat;
199         struct vattr *vap = &vat;
200         int fmode, error;
201
202 restart:
203         fmode = *flagp;
204         if ((fmode & (O_CREAT | O_EXCL | O_DIRECTORY)) == (O_CREAT |
205             O_EXCL | O_DIRECTORY))
206                 return (EINVAL);
207         else if ((fmode & (O_CREAT | O_DIRECTORY)) == O_CREAT) {
208                 ndp->ni_cnd.cn_nameiop = CREATE;
209                 /*
210                  * Set NOCACHE to avoid flushing the cache when
211                  * rolling in many files at once.
212                 */
213                 ndp->ni_cnd.cn_flags = ISOPEN | LOCKPARENT | LOCKLEAF | NOCACHE;
214                 if ((fmode & O_EXCL) == 0 && (fmode & O_NOFOLLOW) == 0)
215                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= FOLLOW;
216                 if ((fmode & O_BENEATH) != 0)
217                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= BENEATH;
218                 if (!(vn_open_flags & VN_OPEN_NOAUDIT))
219                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= AUDITVNODE1;
220                 if (vn_open_flags & VN_OPEN_NOCAPCHECK)
221                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= NOCAPCHECK;
222                 if ((vn_open_flags & VN_OPEN_INVFS) == 0)
223                         bwillwrite();
224                 if ((error = namei(ndp)) != 0)
225                         return (error);
226                 if (ndp->ni_vp == NULL) {
227                         VATTR_NULL(vap);
228                         vap->va_type = VREG;
229                         vap->va_mode = cmode;
230                         if (fmode & O_EXCL)
231                                 vap->va_vaflags |= VA_EXCLUSIVE;
232                         if (vn_start_write(ndp->ni_dvp, &mp, V_NOWAIT) != 0) {
233                                 NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
234                                 vput(ndp->ni_dvp);
235                                 if ((error = vn_start_write(NULL, &mp,
236                                     V_XSLEEP | PCATCH)) != 0)
237                                         return (error);
238                                 goto restart;
239                         }
240                         if ((vn_open_flags & VN_OPEN_NAMECACHE) != 0)
241                                 ndp->ni_cnd.cn_flags |= MAKEENTRY;
242 #ifdef MAC
243                         error = mac_vnode_check_create(cred, ndp->ni_dvp,
244                             &ndp->ni_cnd, vap);
245                         if (error == 0)
246 #endif
247                                 error = VOP_CREATE(ndp->ni_dvp, &ndp->ni_vp,
248                                                    &ndp->ni_cnd, vap);
249                         vput(ndp->ni_dvp);
250                         vn_finished_write(mp);
251                         if (error) {
252                                 NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
253                                 return (error);
254                         }
255                         fmode &= ~O_TRUNC;
256                         vp = ndp->ni_vp;
257                 } else {
258                         if (ndp->ni_dvp == ndp->ni_vp)
259                                 vrele(ndp->ni_dvp);
260                         else
261                                 vput(ndp->ni_dvp);
262                         ndp->ni_dvp = NULL;
263                         vp = ndp->ni_vp;
264                         if (fmode & O_EXCL) {
265                                 error = EEXIST;
266                                 goto bad;
267                         }
268                         if (vp->v_type == VDIR) {
269                                 error = EISDIR;
270                                 goto bad;
271                         }
272                         fmode &= ~O_CREAT;
273                 }
274         } else {
275                 ndp->ni_cnd.cn_nameiop = LOOKUP;
276                 ndp->ni_cnd.cn_flags = ISOPEN |
277                     ((fmode & O_NOFOLLOW) ? NOFOLLOW : FOLLOW) | LOCKLEAF;
278                 if (!(fmode & FWRITE))
279                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= LOCKSHARED;
280                 if ((fmode & O_BENEATH) != 0)
281                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= BENEATH;
282                 if (!(vn_open_flags & VN_OPEN_NOAUDIT))
283                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= AUDITVNODE1;
284                 if (vn_open_flags & VN_OPEN_NOCAPCHECK)
285                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= NOCAPCHECK;
286                 if ((error = namei(ndp)) != 0)
287                         return (error);
288                 vp = ndp->ni_vp;
289         }
290         error = vn_open_vnode(vp, fmode, cred, td, fp);
291         if (error)
292                 goto bad;
293         *flagp = fmode;
294         return (0);
295 bad:
296         NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
297         vput(vp);
298         *flagp = fmode;
299         ndp->ni_vp = NULL;
300         return (error);
301 }
302
303 static int
304 vn_open_vnode_advlock(struct vnode *vp, int fmode, struct file *fp)
305 {
306         struct flock lf;
307         int error, lock_flags, type;
308
309         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_open_vnode_advlock");
310         if ((fmode & (O_EXLOCK | O_SHLOCK)) == 0)
311                 return (0);
312         KASSERT(fp != NULL, ("open with flock requires fp"));
313         if (fp->f_type != DTYPE_NONE && fp->f_type != DTYPE_VNODE)
314                 return (EOPNOTSUPP);
315
316         lock_flags = VOP_ISLOCKED(vp);
317         VOP_UNLOCK(vp, 0);
318
319         lf.l_whence = SEEK_SET;
320         lf.l_start = 0;
321         lf.l_len = 0;
322         lf.l_type = (fmode & O_EXLOCK) != 0 ? F_WRLCK : F_RDLCK;
323         type = F_FLOCK;
324         if ((fmode & FNONBLOCK) == 0)
325                 type |= F_WAIT;
326         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_SETLK, &lf, type);
327         if (error == 0)
328                 fp->f_flag |= FHASLOCK;
329
330         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
331         if (error == 0 && VN_IS_DOOMED(vp))
332                 error = ENOENT;
333         return (error);
334 }
335
336 /*
337  * Common code for vnode open operations once a vnode is located.
338  * Check permissions, and call the VOP_OPEN routine.
339  */
340 int
341 vn_open_vnode(struct vnode *vp, int fmode, struct ucred *cred,
342     struct thread *td, struct file *fp)
343 {
344         accmode_t accmode;
345         int error;
346
347         if (vp->v_type == VLNK)
348                 return (EMLINK);
349         if (vp->v_type == VSOCK)
350                 return (EOPNOTSUPP);
351         if (vp->v_type != VDIR && fmode & O_DIRECTORY)
352                 return (ENOTDIR);
353         accmode = 0;
354         if (fmode & (FWRITE | O_TRUNC)) {
355                 if (vp->v_type == VDIR)
356                         return (EISDIR);
357                 accmode |= VWRITE;
358         }
359         if (fmode & FREAD)
360                 accmode |= VREAD;
361         if (fmode & FEXEC)
362                 accmode |= VEXEC;
363         if ((fmode & O_APPEND) && (fmode & FWRITE))
364                 accmode |= VAPPEND;
365 #ifdef MAC
366         if (fmode & O_CREAT)
367                 accmode |= VCREAT;
368         if (fmode & O_VERIFY)
369                 accmode |= VVERIFY;
370         error = mac_vnode_check_open(cred, vp, accmode);
371         if (error)
372                 return (error);
373
374         accmode &= ~(VCREAT | VVERIFY);
375 #endif
376         if ((fmode & O_CREAT) == 0 && accmode != 0) {
377                 error = VOP_ACCESS(vp, accmode, cred, td);
378                 if (error != 0)
379                         return (error);
380         }
381         if (vp->v_type == VFIFO && VOP_ISLOCKED(vp) != LK_EXCLUSIVE)
382                 vn_lock(vp, LK_UPGRADE | LK_RETRY);
383         error = VOP_OPEN(vp, fmode, cred, td, fp);
384         if (error != 0)
385                 return (error);
386
387         error = vn_open_vnode_advlock(vp, fmode, fp);
388         if (error == 0 && (fmode & FWRITE) != 0) {
389                 error = VOP_ADD_WRITECOUNT(vp, 1);
390                 if (error == 0) {
391                         CTR3(KTR_VFS, "%s: vp %p v_writecount increased to %d",
392                              __func__, vp, vp->v_writecount);
393                 }
394         }
395
396         /*
397          * Error from advlock or VOP_ADD_WRITECOUNT() still requires
398          * calling VOP_CLOSE() to pair with earlier VOP_OPEN().
399          * Arrange for that by having fdrop() to use vn_closefile().
400          */
401         if (error != 0) {
402                 fp->f_flag |= FOPENFAILED;
403                 fp->f_vnode = vp;
404                 if (fp->f_ops == &badfileops) {
405                         fp->f_type = DTYPE_VNODE;
406                         fp->f_ops = &vnops;
407                 }
408                 vref(vp);
409         }
410
411         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_open_vnode");
412         return (error);
413
414 }
415
416 /*
417  * Check for write permissions on the specified vnode.
418  * Prototype text segments cannot be written.
419  * It is racy.
420  */
421 int
422 vn_writechk(struct vnode *vp)
423 {
424
425         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_writechk");
426         /*
427          * If there's shared text associated with
428          * the vnode, try to free it up once.  If
429          * we fail, we can't allow writing.
430          */
431         if (VOP_IS_TEXT(vp))
432                 return (ETXTBSY);
433
434         return (0);
435 }
436
437 /*
438  * Vnode close call
439  */
440 static int
441 vn_close1(struct vnode *vp, int flags, struct ucred *file_cred,
442     struct thread *td, bool keep_ref)
443 {
444         struct mount *mp;
445         int error, lock_flags;
446
447         if (vp->v_type != VFIFO && (flags & FWRITE) == 0 &&
448             MNT_EXTENDED_SHARED(vp->v_mount))
449                 lock_flags = LK_SHARED;
450         else
451                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
452
453         vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT);
454         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
455         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
456         if ((flags & (FWRITE | FOPENFAILED)) == FWRITE) {
457                 VOP_ADD_WRITECOUNT_CHECKED(vp, -1);
458                 CTR3(KTR_VFS, "%s: vp %p v_writecount decreased to %d",
459                     __func__, vp, vp->v_writecount);
460         }
461         error = VOP_CLOSE(vp, flags, file_cred, td);
462         if (keep_ref)
463                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
464         else
465                 vput(vp);
466         vn_finished_write(mp);
467         return (error);
468 }
469
470 int
471 vn_close(struct vnode *vp, int flags, struct ucred *file_cred,
472     struct thread *td)
473 {
474
475         return (vn_close1(vp, flags, file_cred, td, false));
476 }
477
478 /*
479  * Heuristic to detect sequential operation.
480  */
481 static int
482 sequential_heuristic(struct uio *uio, struct file *fp)
483 {
484
485         ASSERT_VOP_LOCKED(fp->f_vnode, __func__);
486         if (fp->f_flag & FRDAHEAD)
487                 return (fp->f_seqcount << IO_SEQSHIFT);
488
489         /*
490          * Offset 0 is handled specially.  open() sets f_seqcount to 1 so
491          * that the first I/O is normally considered to be slightly
492          * sequential.  Seeking to offset 0 doesn't change sequentiality
493          * unless previous seeks have reduced f_seqcount to 0, in which
494          * case offset 0 is not special.
495          */
496         if ((uio->uio_offset == 0 && fp->f_seqcount > 0) ||
497             uio->uio_offset == fp->f_nextoff) {
498                 /*
499                  * f_seqcount is in units of fixed-size blocks so that it
500                  * depends mainly on the amount of sequential I/O and not
501                  * much on the number of sequential I/O's.  The fixed size
502                  * of 16384 is hard-coded here since it is (not quite) just
503                  * a magic size that works well here.  This size is more
504                  * closely related to the best I/O size for real disks than
505                  * to any block size used by software.
506                  */
507                 if (uio->uio_resid >= IO_SEQMAX * 16384)
508                         fp->f_seqcount = IO_SEQMAX;
509                 else {
510                         fp->f_seqcount += howmany(uio->uio_resid, 16384);
511                         if (fp->f_seqcount > IO_SEQMAX)
512                                 fp->f_seqcount = IO_SEQMAX;
513                 }
514                 return (fp->f_seqcount << IO_SEQSHIFT);
515         }
516
517         /* Not sequential.  Quickly draw-down sequentiality. */
518         if (fp->f_seqcount > 1)
519                 fp->f_seqcount = 1;
520         else
521                 fp->f_seqcount = 0;
522         return (0);
523 }
524
525 /*
526  * Package up an I/O request on a vnode into a uio and do it.
527  */
528 int
529 vn_rdwr(enum uio_rw rw, struct vnode *vp, void *base, int len, off_t offset,
530     enum uio_seg segflg, int ioflg, struct ucred *active_cred,
531     struct ucred *file_cred, ssize_t *aresid, struct thread *td)
532 {
533         struct uio auio;
534         struct iovec aiov;
535         struct mount *mp;
536         struct ucred *cred;
537         void *rl_cookie;
538         struct vn_io_fault_args args;
539         int error, lock_flags;
540
541         if (offset < 0 && vp->v_type != VCHR)
542                 return (EINVAL);
543         auio.uio_iov = &aiov;
544         auio.uio_iovcnt = 1;
545         aiov.iov_base = base;
546         aiov.iov_len = len;
547         auio.uio_resid = len;
548         auio.uio_offset = offset;
549         auio.uio_segflg = segflg;
550         auio.uio_rw = rw;
551         auio.uio_td = td;
552         error = 0;
553
554         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
555                 if ((ioflg & IO_RANGELOCKED) == 0) {
556                         if (rw == UIO_READ) {
557                                 rl_cookie = vn_rangelock_rlock(vp, offset,
558                                     offset + len);
559                         } else {
560                                 rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, offset,
561                                     offset + len);
562                         }
563                 } else
564                         rl_cookie = NULL;
565                 mp = NULL;
566                 if (rw == UIO_WRITE) { 
567                         if (vp->v_type != VCHR &&
568                             (error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH))
569                             != 0)
570                                 goto out;
571                         if (MNT_SHARED_WRITES(mp) ||
572                             ((mp == NULL) && MNT_SHARED_WRITES(vp->v_mount)))
573                                 lock_flags = LK_SHARED;
574                         else
575                                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
576                 } else
577                         lock_flags = LK_SHARED;
578                 vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
579         } else
580                 rl_cookie = NULL;
581
582         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
583 #ifdef MAC
584         if ((ioflg & IO_NOMACCHECK) == 0) {
585                 if (rw == UIO_READ)
586                         error = mac_vnode_check_read(active_cred, file_cred,
587                             vp);
588                 else
589                         error = mac_vnode_check_write(active_cred, file_cred,
590                             vp);
591         }
592 #endif
593         if (error == 0) {
594                 if (file_cred != NULL)
595                         cred = file_cred;
596                 else
597                         cred = active_cred;
598                 if (do_vn_io_fault(vp, &auio)) {
599                         args.kind = VN_IO_FAULT_VOP;
600                         args.cred = cred;
601                         args.flags = ioflg;
602                         args.args.vop_args.vp = vp;
603                         error = vn_io_fault1(vp, &auio, &args, td);
604                 } else if (rw == UIO_READ) {
605                         error = VOP_READ(vp, &auio, ioflg, cred);
606                 } else /* if (rw == UIO_WRITE) */ {
607                         error = VOP_WRITE(vp, &auio, ioflg, cred);
608                 }
609         }
610         if (aresid)
611                 *aresid = auio.uio_resid;
612         else
613                 if (auio.uio_resid && error == 0)
614                         error = EIO;
615         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
616                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
617                 if (mp != NULL)
618                         vn_finished_write(mp);
619         }
620  out:
621         if (rl_cookie != NULL)
622                 vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
623         return (error);
624 }
625
626 /*
627  * Package up an I/O request on a vnode into a uio and do it.  The I/O
628  * request is split up into smaller chunks and we try to avoid saturating
629  * the buffer cache while potentially holding a vnode locked, so we 
630  * check bwillwrite() before calling vn_rdwr().  We also call kern_yield()
631  * to give other processes a chance to lock the vnode (either other processes
632  * core'ing the same binary, or unrelated processes scanning the directory).
633  */
634 int
635 vn_rdwr_inchunks(enum uio_rw rw, struct vnode *vp, void *base, size_t len,
636     off_t offset, enum uio_seg segflg, int ioflg, struct ucred *active_cred,
637     struct ucred *file_cred, size_t *aresid, struct thread *td)
638 {
639         int error = 0;
640         ssize_t iaresid;
641
642         do {
643                 int chunk;
644
645                 /*
646                  * Force `offset' to a multiple of MAXBSIZE except possibly
647                  * for the first chunk, so that filesystems only need to
648                  * write full blocks except possibly for the first and last
649                  * chunks.
650                  */
651                 chunk = MAXBSIZE - (uoff_t)offset % MAXBSIZE;
652
653                 if (chunk > len)
654                         chunk = len;
655                 if (rw != UIO_READ && vp->v_type == VREG)
656                         bwillwrite();
657                 iaresid = 0;
658                 error = vn_rdwr(rw, vp, base, chunk, offset, segflg,
659                     ioflg, active_cred, file_cred, &iaresid, td);
660                 len -= chunk;   /* aresid calc already includes length */
661                 if (error)
662                         break;
663                 offset += chunk;
664                 base = (char *)base + chunk;
665                 kern_yield(PRI_USER);
666         } while (len);
667         if (aresid)
668                 *aresid = len + iaresid;
669         return (error);
670 }
671
672 off_t
673 foffset_lock(struct file *fp, int flags)
674 {
675         struct mtx *mtxp;
676         off_t res;
677
678         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
679
680 #if OFF_MAX <= LONG_MAX
681         /*
682          * Caller only wants the current f_offset value.  Assume that
683          * the long and shorter integer types reads are atomic.
684          */
685         if ((flags & FOF_NOLOCK) != 0)
686                 return (fp->f_offset);
687 #endif
688
689         /*
690          * According to McKusick the vn lock was protecting f_offset here.
691          * It is now protected by the FOFFSET_LOCKED flag.
692          */
693         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
694         mtx_lock(mtxp);
695         if ((flags & FOF_NOLOCK) == 0) {
696                 while (fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCKED) {
697                         fp->f_vnread_flags |= FOFFSET_LOCK_WAITING;
698                         msleep(&fp->f_vnread_flags, mtxp, PUSER -1,
699                             "vofflock", 0);
700                 }
701                 fp->f_vnread_flags |= FOFFSET_LOCKED;
702         }
703         res = fp->f_offset;
704         mtx_unlock(mtxp);
705         return (res);
706 }
707
708 void
709 foffset_unlock(struct file *fp, off_t val, int flags)
710 {
711         struct mtx *mtxp;
712
713         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
714
715 #if OFF_MAX <= LONG_MAX
716         if ((flags & FOF_NOLOCK) != 0) {
717                 if ((flags & FOF_NOUPDATE) == 0)
718                         fp->f_offset = val;
719                 if ((flags & FOF_NEXTOFF) != 0)
720                         fp->f_nextoff = val;
721                 return;
722         }
723 #endif
724
725         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
726         mtx_lock(mtxp);
727         if ((flags & FOF_NOUPDATE) == 0)
728                 fp->f_offset = val;
729         if ((flags & FOF_NEXTOFF) != 0)
730                 fp->f_nextoff = val;
731         if ((flags & FOF_NOLOCK) == 0) {
732                 KASSERT((fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCKED) != 0,
733                     ("Lost FOFFSET_LOCKED"));
734                 if (fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCK_WAITING)
735                         wakeup(&fp->f_vnread_flags);
736                 fp->f_vnread_flags = 0;
737         }
738         mtx_unlock(mtxp);
739 }
740
741 void
742 foffset_lock_uio(struct file *fp, struct uio *uio, int flags)
743 {
744
745         if ((flags & FOF_OFFSET) == 0)
746                 uio->uio_offset = foffset_lock(fp, flags);
747 }
748
749 void
750 foffset_unlock_uio(struct file *fp, struct uio *uio, int flags)
751 {
752
753         if ((flags & FOF_OFFSET) == 0)
754                 foffset_unlock(fp, uio->uio_offset, flags);
755 }
756
757 static int
758 get_advice(struct file *fp, struct uio *uio)
759 {
760         struct mtx *mtxp;
761         int ret;
762
763         ret = POSIX_FADV_NORMAL;
764         if (fp->f_advice == NULL || fp->f_vnode->v_type != VREG)
765                 return (ret);
766
767         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
768         mtx_lock(mtxp);
769         if (fp->f_advice != NULL &&
770             uio->uio_offset >= fp->f_advice->fa_start &&
771             uio->uio_offset + uio->uio_resid <= fp->f_advice->fa_end)
772                 ret = fp->f_advice->fa_advice;
773         mtx_unlock(mtxp);
774         return (ret);
775 }
776
777 /*
778  * File table vnode read routine.
779  */
780 static int
781 vn_read(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred, int flags,
782     struct thread *td)
783 {
784         struct vnode *vp;
785         off_t orig_offset;
786         int error, ioflag;
787         int advice;
788
789         KASSERT(uio->uio_td == td, ("uio_td %p is not td %p",
790             uio->uio_td, td));
791         KASSERT(flags & FOF_OFFSET, ("No FOF_OFFSET"));
792         vp = fp->f_vnode;
793         ioflag = 0;
794         if (fp->f_flag & FNONBLOCK)
795                 ioflag |= IO_NDELAY;
796         if (fp->f_flag & O_DIRECT)
797                 ioflag |= IO_DIRECT;
798         advice = get_advice(fp, uio);
799         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
800
801         switch (advice) {
802         case POSIX_FADV_NORMAL:
803         case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
804         case POSIX_FADV_NOREUSE:
805                 ioflag |= sequential_heuristic(uio, fp);
806                 break;
807         case POSIX_FADV_RANDOM:
808                 /* Disable read-ahead for random I/O. */
809                 break;
810         }
811         orig_offset = uio->uio_offset;
812
813 #ifdef MAC
814         error = mac_vnode_check_read(active_cred, fp->f_cred, vp);
815         if (error == 0)
816 #endif
817                 error = VOP_READ(vp, uio, ioflag, fp->f_cred);
818         fp->f_nextoff = uio->uio_offset;
819         VOP_UNLOCK(vp, 0);
820         if (error == 0 && advice == POSIX_FADV_NOREUSE &&
821             orig_offset != uio->uio_offset)
822                 /*
823                  * Use POSIX_FADV_DONTNEED to flush pages and buffers
824                  * for the backing file after a POSIX_FADV_NOREUSE
825                  * read(2).
826                  */
827                 error = VOP_ADVISE(vp, orig_offset, uio->uio_offset - 1,
828                     POSIX_FADV_DONTNEED);
829         return (error);
830 }
831
832 /*
833  * File table vnode write routine.
834  */
835 static int
836 vn_write(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred, int flags,
837     struct thread *td)
838 {
839         struct vnode *vp;
840         struct mount *mp;
841         off_t orig_offset;
842         int error, ioflag, lock_flags;
843         int advice;
844
845         KASSERT(uio->uio_td == td, ("uio_td %p is not td %p",
846             uio->uio_td, td));
847         KASSERT(flags & FOF_OFFSET, ("No FOF_OFFSET"));
848         vp = fp->f_vnode;
849         if (vp->v_type == VREG)
850                 bwillwrite();
851         ioflag = IO_UNIT;
852         if (vp->v_type == VREG && (fp->f_flag & O_APPEND))
853                 ioflag |= IO_APPEND;
854         if (fp->f_flag & FNONBLOCK)
855                 ioflag |= IO_NDELAY;
856         if (fp->f_flag & O_DIRECT)
857                 ioflag |= IO_DIRECT;
858         if ((fp->f_flag & O_FSYNC) ||
859             (vp->v_mount && (vp->v_mount->mnt_flag & MNT_SYNCHRONOUS)))
860                 ioflag |= IO_SYNC;
861         mp = NULL;
862         if (vp->v_type != VCHR &&
863             (error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH)) != 0)
864                 goto unlock;
865
866         advice = get_advice(fp, uio);
867
868         if (MNT_SHARED_WRITES(mp) ||
869             (mp == NULL && MNT_SHARED_WRITES(vp->v_mount))) {
870                 lock_flags = LK_SHARED;
871         } else {
872                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
873         }
874
875         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
876         switch (advice) {
877         case POSIX_FADV_NORMAL:
878         case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
879         case POSIX_FADV_NOREUSE:
880                 ioflag |= sequential_heuristic(uio, fp);
881                 break;
882         case POSIX_FADV_RANDOM:
883                 /* XXX: Is this correct? */
884                 break;
885         }
886         orig_offset = uio->uio_offset;
887
888 #ifdef MAC
889         error = mac_vnode_check_write(active_cred, fp->f_cred, vp);
890         if (error == 0)
891 #endif
892                 error = VOP_WRITE(vp, uio, ioflag, fp->f_cred);
893         fp->f_nextoff = uio->uio_offset;
894         VOP_UNLOCK(vp, 0);
895         if (vp->v_type != VCHR)
896                 vn_finished_write(mp);
897         if (error == 0 && advice == POSIX_FADV_NOREUSE &&
898             orig_offset != uio->uio_offset)
899                 /*
900                  * Use POSIX_FADV_DONTNEED to flush pages and buffers
901                  * for the backing file after a POSIX_FADV_NOREUSE
902                  * write(2).
903                  */
904                 error = VOP_ADVISE(vp, orig_offset, uio->uio_offset - 1,
905                     POSIX_FADV_DONTNEED);
906 unlock:
907         return (error);
908 }
909
910 /*
911  * The vn_io_fault() is a wrapper around vn_read() and vn_write() to
912  * prevent the following deadlock:
913  *
914  * Assume that the thread A reads from the vnode vp1 into userspace
915  * buffer buf1 backed by the pages of vnode vp2.  If a page in buf1 is
916  * currently not resident, then system ends up with the call chain
917  *   vn_read() -> VOP_READ(vp1) -> uiomove() -> [Page Fault] ->
918  *     vm_fault(buf1) -> vnode_pager_getpages(vp2) -> VOP_GETPAGES(vp2)
919  * which establishes lock order vp1->vn_lock, then vp2->vn_lock.
920  * If, at the same time, thread B reads from vnode vp2 into buffer buf2
921  * backed by the pages of vnode vp1, and some page in buf2 is not
922  * resident, we get a reversed order vp2->vn_lock, then vp1->vn_lock.
923  *
924  * To prevent the lock order reversal and deadlock, vn_io_fault() does
925  * not allow page faults to happen during VOP_READ() or VOP_WRITE().
926  * Instead, it first tries to do the whole range i/o with pagefaults
927  * disabled. If all pages in the i/o buffer are resident and mapped,
928  * VOP will succeed (ignoring the genuine filesystem errors).
929  * Otherwise, we get back EFAULT, and vn_io_fault() falls back to do
930  * i/o in chunks, with all pages in the chunk prefaulted and held
931  * using vm_fault_quick_hold_pages().
932  *
933  * Filesystems using this deadlock avoidance scheme should use the
934  * array of the held pages from uio, saved in the curthread->td_ma,
935  * instead of doing uiomove().  A helper function
936  * vn_io_fault_uiomove() converts uiomove request into
937  * uiomove_fromphys() over td_ma array.
938  *
939  * Since vnode locks do not cover the whole i/o anymore, rangelocks
940  * make the current i/o request atomic with respect to other i/os and
941  * truncations.
942  */
943
944 /*
945  * Decode vn_io_fault_args and perform the corresponding i/o.
946  */
947 static int
948 vn_io_fault_doio(struct vn_io_fault_args *args, struct uio *uio,
949     struct thread *td)
950 {
951         int error, save;
952
953         error = 0;
954         save = vm_fault_disable_pagefaults();
955         switch (args->kind) {
956         case VN_IO_FAULT_FOP:
957                 error = (args->args.fop_args.doio)(args->args.fop_args.fp,
958                     uio, args->cred, args->flags, td);
959                 break;
960         case VN_IO_FAULT_VOP:
961                 if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
962                         error = VOP_READ(args->args.vop_args.vp, uio,
963                             args->flags, args->cred);
964                 } else if (uio->uio_rw == UIO_WRITE) {
965                         error = VOP_WRITE(args->args.vop_args.vp, uio,
966                             args->flags, args->cred);
967                 }
968                 break;
969         default:
970                 panic("vn_io_fault_doio: unknown kind of io %d %d",
971                     args->kind, uio->uio_rw);
972         }
973         vm_fault_enable_pagefaults(save);
974         return (error);
975 }
976
977 static int
978 vn_io_fault_touch(char *base, const struct uio *uio)
979 {
980         int r;
981
982         r = fubyte(base);
983         if (r == -1 || (uio->uio_rw == UIO_READ && subyte(base, r) == -1))
984                 return (EFAULT);
985         return (0);
986 }
987
988 static int
989 vn_io_fault_prefault_user(const struct uio *uio)
990 {
991         char *base;
992         const struct iovec *iov;
993         size_t len;
994         ssize_t resid;
995         int error, i;
996
997         KASSERT(uio->uio_segflg == UIO_USERSPACE,
998             ("vn_io_fault_prefault userspace"));
999
1000         error = i = 0;
1001         iov = uio->uio_iov;
1002         resid = uio->uio_resid;
1003         base = iov->iov_base;
1004         len = iov->iov_len;
1005         while (resid > 0) {
1006                 error = vn_io_fault_touch(base, uio);
1007                 if (error != 0)
1008                         break;
1009                 if (len < PAGE_SIZE) {
1010                         if (len != 0) {
1011                                 error = vn_io_fault_touch(base + len - 1, uio);
1012                                 if (error != 0)
1013                                         break;
1014                                 resid -= len;
1015                         }
1016                         if (++i >= uio->uio_iovcnt)
1017                                 break;
1018                         iov = uio->uio_iov + i;
1019                         base = iov->iov_base;
1020                         len = iov->iov_len;
1021                 } else {
1022                         len -= PAGE_SIZE;
1023                         base += PAGE_SIZE;
1024                         resid -= PAGE_SIZE;
1025                 }
1026         }
1027         return (error);
1028 }
1029
1030 /*
1031  * Common code for vn_io_fault(), agnostic to the kind of i/o request.
1032  * Uses vn_io_fault_doio() to make the call to an actual i/o function.
1033  * Used from vn_rdwr() and vn_io_fault(), which encode the i/o request
1034  * into args and call vn_io_fault1() to handle faults during the user
1035  * mode buffer accesses.
1036  */
1037 static int
1038 vn_io_fault1(struct vnode *vp, struct uio *uio, struct vn_io_fault_args *args,
1039     struct thread *td)
1040 {
1041         vm_page_t ma[io_hold_cnt + 2];
1042         struct uio *uio_clone, short_uio;
1043         struct iovec short_iovec[1];
1044         vm_page_t *prev_td_ma;
1045         vm_prot_t prot;
1046         vm_offset_t addr, end;
1047         size_t len, resid;
1048         ssize_t adv;
1049         int error, cnt, saveheld, prev_td_ma_cnt;
1050
1051         if (vn_io_fault_prefault) {
1052                 error = vn_io_fault_prefault_user(uio);
1053                 if (error != 0)
1054                         return (error); /* Or ignore ? */
1055         }
1056
1057         prot = uio->uio_rw == UIO_READ ? VM_PROT_WRITE : VM_PROT_READ;
1058
1059         /*
1060          * The UFS follows IO_UNIT directive and replays back both
1061          * uio_offset and uio_resid if an error is encountered during the
1062          * operation.  But, since the iovec may be already advanced,
1063          * uio is still in an inconsistent state.
1064          *
1065          * Cache a copy of the original uio, which is advanced to the redo
1066          * point using UIO_NOCOPY below.
1067          */
1068         uio_clone = cloneuio(uio);
1069         resid = uio->uio_resid;
1070
1071         short_uio.uio_segflg = UIO_USERSPACE;
1072         short_uio.uio_rw = uio->uio_rw;
1073         short_uio.uio_td = uio->uio_td;
1074
1075         error = vn_io_fault_doio(args, uio, td);
1076         if (error != EFAULT)
1077                 goto out;
1078
1079         atomic_add_long(&vn_io_faults_cnt, 1);
1080         uio_clone->uio_segflg = UIO_NOCOPY;
1081         uiomove(NULL, resid - uio->uio_resid, uio_clone);
1082         uio_clone->uio_segflg = uio->uio_segflg;
1083
1084         saveheld = curthread_pflags_set(TDP_UIOHELD);
1085         prev_td_ma = td->td_ma;
1086         prev_td_ma_cnt = td->td_ma_cnt;
1087
1088         while (uio_clone->uio_resid != 0) {
1089                 len = uio_clone->uio_iov->iov_len;
1090                 if (len == 0) {
1091                         KASSERT(uio_clone->uio_iovcnt >= 1,
1092                             ("iovcnt underflow"));
1093                         uio_clone->uio_iov++;
1094                         uio_clone->uio_iovcnt--;
1095                         continue;
1096                 }
1097                 if (len > io_hold_cnt * PAGE_SIZE)
1098                         len = io_hold_cnt * PAGE_SIZE;
1099                 addr = (uintptr_t)uio_clone->uio_iov->iov_base;
1100                 end = round_page(addr + len);
1101                 if (end < addr) {
1102                         error = EFAULT;
1103                         break;
1104                 }
1105                 cnt = atop(end - trunc_page(addr));
1106                 /*
1107                  * A perfectly misaligned address and length could cause
1108                  * both the start and the end of the chunk to use partial
1109                  * page.  +2 accounts for such a situation.
1110                  */
1111                 cnt = vm_fault_quick_hold_pages(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map,
1112                     addr, len, prot, ma, io_hold_cnt + 2);
1113                 if (cnt == -1) {
1114                         error = EFAULT;
1115                         break;
1116                 }
1117                 short_uio.uio_iov = &short_iovec[0];
1118                 short_iovec[0].iov_base = (void *)addr;
1119                 short_uio.uio_iovcnt = 1;
1120                 short_uio.uio_resid = short_iovec[0].iov_len = len;
1121                 short_uio.uio_offset = uio_clone->uio_offset;
1122                 td->td_ma = ma;
1123                 td->td_ma_cnt = cnt;
1124
1125                 error = vn_io_fault_doio(args, &short_uio, td);
1126                 vm_page_unhold_pages(ma, cnt);
1127                 adv = len - short_uio.uio_resid;
1128
1129                 uio_clone->uio_iov->iov_base =
1130                     (char *)uio_clone->uio_iov->iov_base + adv;
1131                 uio_clone->uio_iov->iov_len -= adv;
1132                 uio_clone->uio_resid -= adv;
1133                 uio_clone->uio_offset += adv;
1134
1135                 uio->uio_resid -= adv;
1136                 uio->uio_offset += adv;
1137
1138                 if (error != 0 || adv == 0)
1139                         break;
1140         }
1141         td->td_ma = prev_td_ma;
1142         td->td_ma_cnt = prev_td_ma_cnt;
1143         curthread_pflags_restore(saveheld);
1144 out:
1145         free(uio_clone, M_IOV);
1146         return (error);
1147 }
1148
1149 static int
1150 vn_io_fault(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
1151     int flags, struct thread *td)
1152 {
1153         fo_rdwr_t *doio;
1154         struct vnode *vp;
1155         void *rl_cookie;
1156         struct vn_io_fault_args args;
1157         int error;
1158
1159         doio = uio->uio_rw == UIO_READ ? vn_read : vn_write;
1160         vp = fp->f_vnode;
1161         foffset_lock_uio(fp, uio, flags);
1162         if (do_vn_io_fault(vp, uio)) {
1163                 args.kind = VN_IO_FAULT_FOP;
1164                 args.args.fop_args.fp = fp;
1165                 args.args.fop_args.doio = doio;
1166                 args.cred = active_cred;
1167                 args.flags = flags | FOF_OFFSET;
1168                 if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
1169                         rl_cookie = vn_rangelock_rlock(vp, uio->uio_offset,
1170                             uio->uio_offset + uio->uio_resid);
1171                 } else if ((fp->f_flag & O_APPEND) != 0 ||
1172                     (flags & FOF_OFFSET) == 0) {
1173                         /* For appenders, punt and lock the whole range. */
1174                         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, 0, OFF_MAX);
1175                 } else {
1176                         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, uio->uio_offset,
1177                             uio->uio_offset + uio->uio_resid);
1178                 }
1179                 error = vn_io_fault1(vp, uio, &args, td);
1180                 vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
1181         } else {
1182                 error = doio(fp, uio, active_cred, flags | FOF_OFFSET, td);
1183         }
1184         foffset_unlock_uio(fp, uio, flags);
1185         return (error);
1186 }
1187
1188 /*
1189  * Helper function to perform the requested uiomove operation using
1190  * the held pages for io->uio_iov[0].iov_base buffer instead of
1191  * copyin/copyout.  Access to the pages with uiomove_fromphys()
1192  * instead of iov_base prevents page faults that could occur due to
1193  * pmap_collect() invalidating the mapping created by
1194  * vm_fault_quick_hold_pages(), or pageout daemon, page laundry or
1195  * object cleanup revoking the write access from page mappings.
1196  *
1197  * Filesystems specified MNTK_NO_IOPF shall use vn_io_fault_uiomove()
1198  * instead of plain uiomove().
1199  */
1200 int
1201 vn_io_fault_uiomove(char *data, int xfersize, struct uio *uio)
1202 {
1203         struct uio transp_uio;
1204         struct iovec transp_iov[1];
1205         struct thread *td;
1206         size_t adv;
1207         int error, pgadv;
1208
1209         td = curthread;
1210         if ((td->td_pflags & TDP_UIOHELD) == 0 ||
1211             uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE)
1212                 return (uiomove(data, xfersize, uio));
1213
1214         KASSERT(uio->uio_iovcnt == 1, ("uio_iovcnt %d", uio->uio_iovcnt));
1215         transp_iov[0].iov_base = data;
1216         transp_uio.uio_iov = &transp_iov[0];
1217         transp_uio.uio_iovcnt = 1;
1218         if (xfersize > uio->uio_resid)
1219                 xfersize = uio->uio_resid;
1220         transp_uio.uio_resid = transp_iov[0].iov_len = xfersize;
1221         transp_uio.uio_offset = 0;
1222         transp_uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
1223         /*
1224          * Since transp_iov points to data, and td_ma page array
1225          * corresponds to original uio->uio_iov, we need to invert the
1226          * direction of the i/o operation as passed to
1227          * uiomove_fromphys().
1228          */
1229         switch (uio->uio_rw) {
1230         case UIO_WRITE:
1231                 transp_uio.uio_rw = UIO_READ;
1232                 break;
1233         case UIO_READ:
1234                 transp_uio.uio_rw = UIO_WRITE;
1235                 break;
1236         }
1237         transp_uio.uio_td = uio->uio_td;
1238         error = uiomove_fromphys(td->td_ma,
1239             ((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base) & PAGE_MASK,
1240             xfersize, &transp_uio);
1241         adv = xfersize - transp_uio.uio_resid;
1242         pgadv =
1243             (((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base + adv) >> PAGE_SHIFT) -
1244             (((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base) >> PAGE_SHIFT);
1245         td->td_ma += pgadv;
1246         KASSERT(td->td_ma_cnt >= pgadv, ("consumed pages %d %d", td->td_ma_cnt,
1247             pgadv));
1248         td->td_ma_cnt -= pgadv;
1249         uio->uio_iov->iov_base = (char *)uio->uio_iov->iov_base + adv;
1250         uio->uio_iov->iov_len -= adv;
1251         uio->uio_resid -= adv;
1252         uio->uio_offset += adv;
1253         return (error);
1254 }
1255
1256 int
1257 vn_io_fault_pgmove(vm_page_t ma[], vm_offset_t offset, int xfersize,
1258     struct uio *uio)
1259 {
1260         struct thread *td;
1261         vm_offset_t iov_base;
1262         int cnt, pgadv;
1263
1264         td = curthread;
1265         if ((td->td_pflags & TDP_UIOHELD) == 0 ||
1266             uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE)
1267                 return (uiomove_fromphys(ma, offset, xfersize, uio));
1268
1269         KASSERT(uio->uio_iovcnt == 1, ("uio_iovcnt %d", uio->uio_iovcnt));
1270         cnt = xfersize > uio->uio_resid ? uio->uio_resid : xfersize;
1271         iov_base = (vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base;
1272         switch (uio->uio_rw) {
1273         case UIO_WRITE:
1274                 pmap_copy_pages(td->td_ma, iov_base & PAGE_MASK, ma,
1275                     offset, cnt);
1276                 break;
1277         case UIO_READ:
1278                 pmap_copy_pages(ma, offset, td->td_ma, iov_base & PAGE_MASK,
1279                     cnt);
1280                 break;
1281         }
1282         pgadv = ((iov_base + cnt) >> PAGE_SHIFT) - (iov_base >> PAGE_SHIFT);
1283         td->td_ma += pgadv;
1284         KASSERT(td->td_ma_cnt >= pgadv, ("consumed pages %d %d", td->td_ma_cnt,
1285             pgadv));
1286         td->td_ma_cnt -= pgadv;
1287         uio->uio_iov->iov_base = (char *)(iov_base + cnt);
1288         uio->uio_iov->iov_len -= cnt;
1289         uio->uio_resid -= cnt;
1290         uio->uio_offset += cnt;
1291         return (0);
1292 }
1293
1294
1295 /*
1296  * File table truncate routine.
1297  */
1298 static int
1299 vn_truncate(struct file *fp, off_t length, struct ucred *active_cred,
1300     struct thread *td)
1301 {
1302         struct mount *mp;
1303         struct vnode *vp;
1304         void *rl_cookie;
1305         int error;
1306
1307         vp = fp->f_vnode;
1308
1309         /*
1310          * Lock the whole range for truncation.  Otherwise split i/o
1311          * might happen partly before and partly after the truncation.
1312          */
1313         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, 0, OFF_MAX);
1314         error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH);
1315         if (error)
1316                 goto out1;
1317         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1318         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
1319         if (vp->v_type == VDIR) {
1320                 error = EISDIR;
1321                 goto out;
1322         }
1323 #ifdef MAC
1324         error = mac_vnode_check_write(active_cred, fp->f_cred, vp);
1325         if (error)
1326                 goto out;
1327 #endif
1328         error = vn_truncate_locked(vp, length, (fp->f_flag & O_FSYNC) != 0,
1329             fp->f_cred);
1330 out:
1331         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1332         vn_finished_write(mp);
1333 out1:
1334         vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
1335         return (error);
1336 }
1337
1338 /*
1339  * Truncate a file that is already locked.
1340  */
1341 int
1342 vn_truncate_locked(struct vnode *vp, off_t length, bool sync,
1343     struct ucred *cred)
1344 {
1345         struct vattr vattr;
1346         int error;
1347
1348         error = VOP_ADD_WRITECOUNT(vp, 1);
1349         if (error == 0) {
1350                 VATTR_NULL(&vattr);
1351                 vattr.va_size = length;
1352                 if (sync)
1353                         vattr.va_vaflags |= VA_SYNC;
1354                 error = VOP_SETATTR(vp, &vattr, cred);
1355                 VOP_ADD_WRITECOUNT_CHECKED(vp, -1);
1356         }
1357         return (error);
1358 }
1359
1360 /*
1361  * File table vnode stat routine.
1362  */
1363 static int
1364 vn_statfile(struct file *fp, struct stat *sb, struct ucred *active_cred,
1365     struct thread *td)
1366 {
1367         struct vnode *vp = fp->f_vnode;
1368         int error;
1369
1370         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1371         error = vn_stat(vp, sb, active_cred, fp->f_cred, td);
1372         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1373
1374         return (error);
1375 }
1376
1377 /*
1378  * Stat a vnode; implementation for the stat syscall
1379  */
1380 int
1381 vn_stat(struct vnode *vp, struct stat *sb, struct ucred *active_cred,
1382     struct ucred *file_cred, struct thread *td)
1383 {
1384         struct vattr vattr;
1385         struct vattr *vap;
1386         int error;
1387         u_short mode;
1388
1389         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
1390 #ifdef MAC
1391         error = mac_vnode_check_stat(active_cred, file_cred, vp);
1392         if (error)
1393                 return (error);
1394 #endif
1395
1396         vap = &vattr;
1397
1398         /*
1399          * Initialize defaults for new and unusual fields, so that file
1400          * systems which don't support these fields don't need to know
1401          * about them.
1402          */
1403         vap->va_birthtime.tv_sec = -1;
1404         vap->va_birthtime.tv_nsec = 0;
1405         vap->va_fsid = VNOVAL;
1406         vap->va_rdev = NODEV;
1407
1408         error = VOP_GETATTR(vp, vap, active_cred);
1409         if (error)
1410                 return (error);
1411
1412         /*
1413          * Zero the spare stat fields
1414          */
1415         bzero(sb, sizeof *sb);
1416
1417         /*
1418          * Copy from vattr table
1419          */
1420         if (vap->va_fsid != VNOVAL)
1421                 sb->st_dev = vap->va_fsid;
1422         else
1423                 sb->st_dev = vp->v_mount->mnt_stat.f_fsid.val[0];
1424         sb->st_ino = vap->va_fileid;
1425         mode = vap->va_mode;
1426         switch (vap->va_type) {
1427         case VREG:
1428                 mode |= S_IFREG;
1429                 break;
1430         case VDIR:
1431                 mode |= S_IFDIR;
1432                 break;
1433         case VBLK:
1434                 mode |= S_IFBLK;
1435                 break;
1436         case VCHR:
1437                 mode |= S_IFCHR;
1438                 break;
1439         case VLNK:
1440                 mode |= S_IFLNK;
1441                 break;
1442         case VSOCK:
1443                 mode |= S_IFSOCK;
1444                 break;
1445         case VFIFO:
1446                 mode |= S_IFIFO;
1447                 break;
1448         default:
1449                 return (EBADF);
1450         }
1451         sb->st_mode = mode;
1452         sb->st_nlink = vap->va_nlink;
1453         sb->st_uid = vap->va_uid;
1454         sb->st_gid = vap->va_gid;
1455         sb->st_rdev = vap->va_rdev;
1456         if (vap->va_size > OFF_MAX)
1457                 return (EOVERFLOW);
1458         sb->st_size = vap->va_size;
1459         sb->st_atim.tv_sec = vap->va_atime.tv_sec;
1460         sb->st_atim.tv_nsec = vap->va_atime.tv_nsec;
1461         sb->st_mtim.tv_sec = vap->va_mtime.tv_sec;
1462         sb->st_mtim.tv_nsec = vap->va_mtime.tv_nsec;
1463         sb->st_ctim.tv_sec = vap->va_ctime.tv_sec;
1464         sb->st_ctim.tv_nsec = vap->va_ctime.tv_nsec;
1465         sb->st_birthtim.tv_sec = vap->va_birthtime.tv_sec;
1466         sb->st_birthtim.tv_nsec = vap->va_birthtime.tv_nsec;
1467
1468         /*
1469          * According to www.opengroup.org, the meaning of st_blksize is 
1470          *   "a filesystem-specific preferred I/O block size for this 
1471          *    object.  In some filesystem types, this may vary from file
1472          *    to file"
1473          * Use miminum/default of PAGE_SIZE (e.g. for VCHR).
1474          */
1475
1476         sb->st_blksize = max(PAGE_SIZE, vap->va_blocksize);
1477         
1478         sb->st_flags = vap->va_flags;
1479         if (priv_check(td, PRIV_VFS_GENERATION))
1480                 sb->st_gen = 0;
1481         else
1482                 sb->st_gen = vap->va_gen;
1483
1484         sb->st_blocks = vap->va_bytes / S_BLKSIZE;
1485         return (0);
1486 }
1487
1488 /*
1489  * File table vnode ioctl routine.
1490  */
1491 static int
1492 vn_ioctl(struct file *fp, u_long com, void *data, struct ucred *active_cred,
1493     struct thread *td)
1494 {
1495         struct vattr vattr;
1496         struct vnode *vp;
1497         struct fiobmap2_arg *bmarg;
1498         int error;
1499
1500         vp = fp->f_vnode;
1501         switch (vp->v_type) {
1502         case VDIR:
1503         case VREG:
1504                 switch (com) {
1505                 case FIONREAD:
1506                         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1507                         error = VOP_GETATTR(vp, &vattr, active_cred);
1508                         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1509                         if (error == 0)
1510                                 *(int *)data = vattr.va_size - fp->f_offset;
1511                         return (error);
1512                 case FIOBMAP2:
1513                         bmarg = (struct fiobmap2_arg *)data;
1514                         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1515 #ifdef MAC
1516                         error = mac_vnode_check_read(active_cred, fp->f_cred,
1517                             vp);
1518                         if (error == 0)
1519 #endif
1520                                 error = VOP_BMAP(vp, bmarg->bn, NULL,
1521                                     &bmarg->bn, &bmarg->runp, &bmarg->runb);
1522                         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1523                         return (error);
1524                 case FIONBIO:
1525                 case FIOASYNC:
1526                         return (0);
1527                 default:
1528                         return (VOP_IOCTL(vp, com, data, fp->f_flag,
1529                             active_cred, td));
1530                 }
1531                 break;
1532         case VCHR:
1533                 return (VOP_IOCTL(vp, com, data, fp->f_flag,
1534                     active_cred, td));
1535         default:
1536                 return (ENOTTY);
1537         }
1538 }
1539
1540 /*
1541  * File table vnode poll routine.
1542  */
1543 static int
1544 vn_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
1545     struct thread *td)
1546 {
1547         struct vnode *vp;
1548         int error;
1549
1550         vp = fp->f_vnode;
1551 #ifdef MAC
1552         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1553         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
1554         error = mac_vnode_check_poll(active_cred, fp->f_cred, vp);
1555         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1556         if (!error)
1557 #endif
1558
1559         error = VOP_POLL(vp, events, fp->f_cred, td);
1560         return (error);
1561 }
1562
1563 /*
1564  * Acquire the requested lock and then check for validity.  LK_RETRY
1565  * permits vn_lock to return doomed vnodes.
1566  */
1567 int
1568 _vn_lock(struct vnode *vp, int flags, char *file, int line)
1569 {
1570         int error;
1571
1572         VNASSERT((flags & LK_TYPE_MASK) != 0, vp,
1573             ("vn_lock: no locktype"));
1574         VNASSERT(vp->v_holdcnt != 0, vp, ("vn_lock: zero hold count"));
1575 retry:
1576         error = VOP_LOCK1(vp, flags, file, line);
1577         flags &= ~LK_INTERLOCK; /* Interlock is always dropped. */
1578         KASSERT((flags & LK_RETRY) == 0 || error == 0,
1579             ("vn_lock: error %d incompatible with flags %#x", error, flags));
1580
1581         if ((flags & LK_RETRY) == 0) {
1582                 if (error == 0 && VN_IS_DOOMED(vp)) {
1583                         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1584                         error = ENOENT;
1585                 }
1586         } else if (error != 0)
1587                 goto retry;
1588         return (error);
1589 }
1590
1591 /*
1592  * File table vnode close routine.
1593  */
1594 static int
1595 vn_closefile(struct file *fp, struct thread *td)
1596 {
1597         struct vnode *vp;
1598         struct flock lf;
1599         int error;
1600         bool ref;
1601
1602         vp = fp->f_vnode;
1603         fp->f_ops = &badfileops;
1604         ref= (fp->f_flag & FHASLOCK) != 0 && fp->f_type == DTYPE_VNODE;
1605
1606         error = vn_close1(vp, fp->f_flag, fp->f_cred, td, ref);
1607
1608         if (__predict_false(ref)) {
1609                 lf.l_whence = SEEK_SET;
1610                 lf.l_start = 0;
1611                 lf.l_len = 0;
1612                 lf.l_type = F_UNLCK;
1613                 (void) VOP_ADVLOCK(vp, fp, F_UNLCK, &lf, F_FLOCK);
1614                 vrele(vp);
1615         }
1616         return (error);
1617 }
1618
1619 static bool
1620 vn_suspendable(struct mount *mp)
1621 {
1622
1623         return (mp->mnt_op->vfs_susp_clean != NULL);
1624 }
1625
1626 /*
1627  * Preparing to start a filesystem write operation. If the operation is
1628  * permitted, then we bump the count of operations in progress and
1629  * proceed. If a suspend request is in progress, we wait until the
1630  * suspension is over, and then proceed.
1631  */
1632 static int
1633 vn_start_write_refed(struct mount *mp, int flags, bool mplocked)
1634 {
1635         int error, mflags;
1636
1637         if (__predict_true(!mplocked) && (flags & V_XSLEEP) == 0 &&
1638             vfs_op_thread_enter(mp)) {
1639                 MPASS((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) == 0);
1640                 vfs_mp_count_add_pcpu(mp, writeopcount, 1);
1641                 vfs_op_thread_exit(mp);
1642                 return (0);
1643         }
1644
1645         if (mplocked)
1646                 mtx_assert(MNT_MTX(mp), MA_OWNED);
1647         else
1648                 MNT_ILOCK(mp);
1649
1650         error = 0;
1651
1652         /*
1653          * Check on status of suspension.
1654          */
1655         if ((curthread->td_pflags & TDP_IGNSUSP) == 0 ||
1656             mp->mnt_susp_owner != curthread) {
1657                 mflags = ((mp->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_SBDRY) != 0 ?
1658                     (flags & PCATCH) : 0) | (PUSER - 1);
1659                 while ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0) {
1660                         if (flags & V_NOWAIT) {
1661                                 error = EWOULDBLOCK;
1662                                 goto unlock;
1663                         }
1664                         error = msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), mflags,
1665                             "suspfs", 0);
1666                         if (error)
1667                                 goto unlock;
1668                 }
1669         }
1670         if (flags & V_XSLEEP)
1671                 goto unlock;
1672         mp->mnt_writeopcount++;
1673 unlock:
1674         if (error != 0 || (flags & V_XSLEEP) != 0)
1675                 MNT_REL(mp);
1676         MNT_IUNLOCK(mp);
1677         return (error);
1678 }
1679
1680 int
1681 vn_start_write(struct vnode *vp, struct mount **mpp, int flags)
1682 {
1683         struct mount *mp;
1684         int error;
1685
1686         KASSERT((flags & V_MNTREF) == 0 || (*mpp != NULL && vp == NULL),
1687             ("V_MNTREF requires mp"));
1688
1689         error = 0;
1690         /*
1691          * If a vnode is provided, get and return the mount point that
1692          * to which it will write.
1693          */
1694         if (vp != NULL) {
1695                 if ((error = VOP_GETWRITEMOUNT(vp, mpp)) != 0) {
1696                         *mpp = NULL;
1697                         if (error != EOPNOTSUPP)
1698                                 return (error);
1699                         return (0);
1700                 }
1701         }
1702         if ((mp = *mpp) == NULL)
1703                 return (0);
1704
1705         if (!vn_suspendable(mp)) {
1706                 if (vp != NULL || (flags & V_MNTREF) != 0)
1707                         vfs_rel(mp);
1708                 return (0);
1709         }
1710
1711         /*
1712          * VOP_GETWRITEMOUNT() returns with the mp refcount held through
1713          * a vfs_ref().
1714          * As long as a vnode is not provided we need to acquire a
1715          * refcount for the provided mountpoint too, in order to
1716          * emulate a vfs_ref().
1717          */
1718         if (vp == NULL && (flags & V_MNTREF) == 0)
1719                 vfs_ref(mp);
1720
1721         return (vn_start_write_refed(mp, flags, false));
1722 }
1723
1724 /*
1725  * Secondary suspension. Used by operations such as vop_inactive
1726  * routines that are needed by the higher level functions. These
1727  * are allowed to proceed until all the higher level functions have
1728  * completed (indicated by mnt_writeopcount dropping to zero). At that
1729  * time, these operations are halted until the suspension is over.
1730  */
1731 int
1732 vn_start_secondary_write(struct vnode *vp, struct mount **mpp, int flags)
1733 {
1734         struct mount *mp;
1735         int error;
1736
1737         KASSERT((flags & V_MNTREF) == 0 || (*mpp != NULL && vp == NULL),
1738             ("V_MNTREF requires mp"));
1739
1740  retry:
1741         if (vp != NULL) {
1742                 if ((error = VOP_GETWRITEMOUNT(vp, mpp)) != 0) {
1743                         *mpp = NULL;
1744                         if (error != EOPNOTSUPP)
1745                                 return (error);
1746                         return (0);
1747                 }
1748         }
1749         /*
1750          * If we are not suspended or have not yet reached suspended
1751          * mode, then let the operation proceed.
1752          */
1753         if ((mp = *mpp) == NULL)
1754                 return (0);
1755
1756         if (!vn_suspendable(mp)) {
1757                 if (vp != NULL || (flags & V_MNTREF) != 0)
1758                         vfs_rel(mp);
1759                 return (0);
1760         }
1761
1762         /*
1763          * VOP_GETWRITEMOUNT() returns with the mp refcount held through
1764          * a vfs_ref().
1765          * As long as a vnode is not provided we need to acquire a
1766          * refcount for the provided mountpoint too, in order to
1767          * emulate a vfs_ref().
1768          */
1769         MNT_ILOCK(mp);
1770         if (vp == NULL && (flags & V_MNTREF) == 0)
1771                 MNT_REF(mp);
1772         if ((mp->mnt_kern_flag & (MNTK_SUSPENDED | MNTK_SUSPEND2)) == 0) {
1773                 mp->mnt_secondary_writes++;
1774                 mp->mnt_secondary_accwrites++;
1775                 MNT_IUNLOCK(mp);
1776                 return (0);
1777         }
1778         if (flags & V_NOWAIT) {
1779                 MNT_REL(mp);
1780                 MNT_IUNLOCK(mp);
1781                 return (EWOULDBLOCK);
1782         }
1783         /*
1784          * Wait for the suspension to finish.
1785          */
1786         error = msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), (PUSER - 1) | PDROP |
1787             ((mp->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_SBDRY) != 0 ? (flags & PCATCH) : 0),
1788             "suspfs", 0);
1789         vfs_rel(mp);
1790         if (error == 0)
1791                 goto retry;
1792         return (error);
1793 }
1794
1795 /*
1796  * Filesystem write operation has completed. If we are suspending and this
1797  * operation is the last one, notify the suspender that the suspension is
1798  * now in effect.
1799  */
1800 void
1801 vn_finished_write(struct mount *mp)
1802 {
1803         int c;
1804
1805         if (mp == NULL || !vn_suspendable(mp))
1806                 return;
1807
1808         if (vfs_op_thread_enter(mp)) {
1809                 vfs_mp_count_sub_pcpu(mp, writeopcount, 1);
1810                 vfs_mp_count_sub_pcpu(mp, ref, 1);
1811                 vfs_op_thread_exit(mp);
1812                 return;
1813         }
1814
1815         MNT_ILOCK(mp);
1816         vfs_assert_mount_counters(mp);
1817         MNT_REL(mp);
1818         c = --mp->mnt_writeopcount;
1819         if (mp->mnt_vfs_ops == 0) {
1820                 MPASS((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) == 0);
1821                 MNT_IUNLOCK(mp);
1822                 return;
1823         }
1824         if (c < 0)
1825                 vfs_dump_mount_counters(mp);
1826         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0 && c == 0)
1827                 wakeup(&mp->mnt_writeopcount);
1828         MNT_IUNLOCK(mp);
1829 }
1830
1831
1832 /*
1833  * Filesystem secondary write operation has completed. If we are
1834  * suspending and this operation is the last one, notify the suspender
1835  * that the suspension is now in effect.
1836  */
1837 void
1838 vn_finished_secondary_write(struct mount *mp)
1839 {
1840         if (mp == NULL || !vn_suspendable(mp))
1841                 return;
1842         MNT_ILOCK(mp);
1843         MNT_REL(mp);
1844         mp->mnt_secondary_writes--;
1845         if (mp->mnt_secondary_writes < 0)
1846                 panic("vn_finished_secondary_write: neg cnt");
1847         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0 &&
1848             mp->mnt_secondary_writes <= 0)
1849                 wakeup(&mp->mnt_secondary_writes);
1850         MNT_IUNLOCK(mp);
1851 }
1852
1853
1854
1855 /*
1856  * Request a filesystem to suspend write operations.
1857  */
1858 int
1859 vfs_write_suspend(struct mount *mp, int flags)
1860 {
1861         int error;
1862
1863         MPASS(vn_suspendable(mp));
1864
1865         vfs_op_enter(mp);
1866
1867         MNT_ILOCK(mp);
1868         vfs_assert_mount_counters(mp);
1869         if (mp->mnt_susp_owner == curthread) {
1870                 vfs_op_exit_locked(mp);
1871                 MNT_IUNLOCK(mp);
1872                 return (EALREADY);
1873         }
1874         while (mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND)
1875                 msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), PUSER - 1, "wsuspfs", 0);
1876
1877         /*
1878          * Unmount holds a write reference on the mount point.  If we
1879          * own busy reference and drain for writers, we deadlock with
1880          * the reference draining in the unmount path.  Callers of
1881          * vfs_write_suspend() must specify VS_SKIP_UNMOUNT if
1882          * vfs_busy() reference is owned and caller is not in the
1883          * unmount context.
1884          */
1885         if ((flags & VS_SKIP_UNMOUNT) != 0 &&
1886             (mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT) != 0) {
1887                 vfs_op_exit_locked(mp);
1888                 MNT_IUNLOCK(mp);
1889                 return (EBUSY);
1890         }
1891
1892         mp->mnt_kern_flag |= MNTK_SUSPEND;
1893         mp->mnt_susp_owner = curthread;
1894         if (mp->mnt_writeopcount > 0)
1895                 (void) msleep(&mp->mnt_writeopcount, 
1896                     MNT_MTX(mp), (PUSER - 1)|PDROP, "suspwt", 0);
1897         else
1898                 MNT_IUNLOCK(mp);
1899         if ((error = VFS_SYNC(mp, MNT_SUSPEND)) != 0) {
1900                 vfs_write_resume(mp, 0);
1901                 vfs_op_exit(mp);
1902         }
1903         return (error);
1904 }
1905
1906 /*
1907  * Request a filesystem to resume write operations.
1908  */
1909 void
1910 vfs_write_resume(struct mount *mp, int flags)
1911 {
1912
1913         MPASS(vn_suspendable(mp));
1914
1915         MNT_ILOCK(mp);
1916         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0) {
1917                 KASSERT(mp->mnt_susp_owner == curthread, ("mnt_susp_owner"));
1918                 mp->mnt_kern_flag &= ~(MNTK_SUSPEND | MNTK_SUSPEND2 |
1919                                        MNTK_SUSPENDED);
1920                 mp->mnt_susp_owner = NULL;
1921                 wakeup(&mp->mnt_writeopcount);
1922                 wakeup(&mp->mnt_flag);
1923                 curthread->td_pflags &= ~TDP_IGNSUSP;
1924                 if ((flags & VR_START_WRITE) != 0) {
1925                         MNT_REF(mp);
1926                         mp->mnt_writeopcount++;
1927                 }
1928                 MNT_IUNLOCK(mp);
1929                 if ((flags & VR_NO_SUSPCLR) == 0)
1930                         VFS_SUSP_CLEAN(mp);
1931                 vfs_op_exit(mp);
1932         } else if ((flags & VR_START_WRITE) != 0) {
1933                 MNT_REF(mp);
1934                 vn_start_write_refed(mp, 0, true);
1935         } else {
1936                 MNT_IUNLOCK(mp);
1937         }
1938 }
1939
1940 /*
1941  * Helper loop around vfs_write_suspend() for filesystem unmount VFS
1942  * methods.
1943  */
1944 int
1945 vfs_write_suspend_umnt(struct mount *mp)
1946 {
1947         int error;
1948
1949         MPASS(vn_suspendable(mp));
1950         KASSERT((curthread->td_pflags & TDP_IGNSUSP) == 0,
1951             ("vfs_write_suspend_umnt: recursed"));
1952
1953         /* dounmount() already called vn_start_write(). */
1954         for (;;) {
1955                 vn_finished_write(mp);
1956                 error = vfs_write_suspend(mp, 0);
1957                 if (error != 0) {
1958                         vn_start_write(NULL, &mp, V_WAIT);
1959                         return (error);
1960                 }
1961                 MNT_ILOCK(mp);
1962                 if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPENDED) != 0)
1963                         break;
1964                 MNT_IUNLOCK(mp);
1965                 vn_start_write(NULL, &mp, V_WAIT);
1966         }
1967         mp->mnt_kern_flag &= ~(MNTK_SUSPENDED | MNTK_SUSPEND2);
1968         wakeup(&mp->mnt_flag);
1969         MNT_IUNLOCK(mp);
1970         curthread->td_pflags |= TDP_IGNSUSP;
1971         return (0);
1972 }
1973
1974 /*
1975  * Implement kqueues for files by translating it to vnode operation.
1976  */
1977 static int
1978 vn_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
1979 {
1980
1981         return (VOP_KQFILTER(fp->f_vnode, kn));
1982 }
1983
1984 /*
1985  * Simplified in-kernel wrapper calls for extended attribute access.
1986  * Both calls pass in a NULL credential, authorizing as "kernel" access.
1987  * Set IO_NODELOCKED in ioflg if the vnode is already locked.
1988  */
1989 int
1990 vn_extattr_get(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
1991     const char *attrname, int *buflen, char *buf, struct thread *td)
1992 {
1993         struct uio      auio;
1994         struct iovec    iov;
1995         int     error;
1996
1997         iov.iov_len = *buflen;
1998         iov.iov_base = buf;
1999
2000         auio.uio_iov = &iov;
2001         auio.uio_iovcnt = 1;
2002         auio.uio_rw = UIO_READ;
2003         auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
2004         auio.uio_td = td;
2005         auio.uio_offset = 0;
2006         auio.uio_resid = *buflen;
2007
2008         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0)
2009                 vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2010
2011         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2012
2013         /* authorize attribute retrieval as kernel */
2014         error = VOP_GETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, &auio, NULL, NULL,
2015             td);
2016
2017         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0)
2018                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
2019
2020         if (error == 0) {
2021                 *buflen = *buflen - auio.uio_resid;
2022         }
2023
2024         return (error);
2025 }
2026
2027 /*
2028  * XXX failure mode if partially written?
2029  */
2030 int
2031 vn_extattr_set(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
2032     const char *attrname, int buflen, char *buf, struct thread *td)
2033 {
2034         struct uio      auio;
2035         struct iovec    iov;
2036         struct mount    *mp;
2037         int     error;
2038
2039         iov.iov_len = buflen;
2040         iov.iov_base = buf;
2041
2042         auio.uio_iov = &iov;
2043         auio.uio_iovcnt = 1;
2044         auio.uio_rw = UIO_WRITE;
2045         auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
2046         auio.uio_td = td;
2047         auio.uio_offset = 0;
2048         auio.uio_resid = buflen;
2049
2050         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2051                 if ((error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT)) != 0)
2052                         return (error);
2053                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2054         }
2055
2056         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2057
2058         /* authorize attribute setting as kernel */
2059         error = VOP_SETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, &auio, NULL, td);
2060
2061         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2062                 vn_finished_write(mp);
2063                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
2064         }
2065
2066         return (error);
2067 }
2068
2069 int
2070 vn_extattr_rm(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
2071     const char *attrname, struct thread *td)
2072 {
2073         struct mount    *mp;
2074         int     error;
2075
2076         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2077                 if ((error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT)) != 0)
2078                         return (error);
2079                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2080         }
2081
2082         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2083
2084         /* authorize attribute removal as kernel */
2085         error = VOP_DELETEEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, NULL, td);
2086         if (error == EOPNOTSUPP)
2087                 error = VOP_SETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, NULL,
2088                     NULL, td);
2089
2090         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2091                 vn_finished_write(mp);
2092                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
2093         }
2094
2095         return (error);
2096 }
2097
2098 static int
2099 vn_get_ino_alloc_vget(struct mount *mp, void *arg, int lkflags,
2100     struct vnode **rvp)
2101 {
2102
2103         return (VFS_VGET(mp, *(ino_t *)arg, lkflags, rvp));
2104 }
2105
2106 int
2107 vn_vget_ino(struct vnode *vp, ino_t ino, int lkflags, struct vnode **rvp)
2108 {
2109
2110         return (vn_vget_ino_gen(vp, vn_get_ino_alloc_vget, &ino,
2111             lkflags, rvp));
2112 }
2113
2114 int
2115 vn_vget_ino_gen(struct vnode *vp, vn_get_ino_t alloc, void *alloc_arg,
2116     int lkflags, struct vnode **rvp)
2117 {
2118         struct mount *mp;
2119         int ltype, error;
2120
2121         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_vget_ino_get");
2122         mp = vp->v_mount;
2123         ltype = VOP_ISLOCKED(vp);
2124         KASSERT(ltype == LK_EXCLUSIVE || ltype == LK_SHARED,
2125             ("vn_vget_ino: vp not locked"));
2126         error = vfs_busy(mp, MBF_NOWAIT);
2127         if (error != 0) {
2128                 vfs_ref(mp);
2129                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
2130                 error = vfs_busy(mp, 0);
2131                 vn_lock(vp, ltype | LK_RETRY);
2132                 vfs_rel(mp);
2133                 if (error != 0)
2134                         return (ENOENT);
2135                 if (VN_IS_DOOMED(vp)) {
2136                         vfs_unbusy(mp);
2137                         return (ENOENT);
2138                 }
2139         }
2140         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2141         error = alloc(mp, alloc_arg, lkflags, rvp);
2142         vfs_unbusy(mp);
2143         if (error != 0 || *rvp != vp)
2144                 vn_lock(vp, ltype | LK_RETRY);
2145         if (VN_IS_DOOMED(vp)) {
2146                 if (error == 0) {
2147                         if (*rvp == vp)
2148                                 vunref(vp);
2149                         else
2150                                 vput(*rvp);
2151                 }
2152                 error = ENOENT;
2153         }
2154         return (error);
2155 }
2156
2157 int
2158 vn_rlimit_fsize(const struct vnode *vp, const struct uio *uio,
2159     struct thread *td)
2160 {
2161
2162         if (vp->v_type != VREG || td == NULL)
2163                 return (0);
2164         if ((uoff_t)uio->uio_offset + uio->uio_resid >
2165             lim_cur(td, RLIMIT_FSIZE)) {
2166                 PROC_LOCK(td->td_proc);
2167                 kern_psignal(td->td_proc, SIGXFSZ);
2168                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
2169                 return (EFBIG);
2170         }
2171         return (0);
2172 }
2173
2174 int
2175 vn_chmod(struct file *fp, mode_t mode, struct ucred *active_cred,
2176     struct thread *td)
2177 {
2178         struct vnode *vp;
2179
2180         vp = fp->f_vnode;
2181 #ifdef AUDIT
2182         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2183         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
2184         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2185 #endif
2186         return (setfmode(td, active_cred, vp, mode));
2187 }
2188
2189 int
2190 vn_chown(struct file *fp, uid_t uid, gid_t gid, struct ucred *active_cred,
2191     struct thread *td)
2192 {
2193         struct vnode *vp;
2194
2195         vp = fp->f_vnode;
2196 #ifdef AUDIT
2197         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2198         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
2199         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2200 #endif
2201         return (setfown(td, active_cred, vp, uid, gid));
2202 }
2203
2204 void
2205 vn_pages_remove(struct vnode *vp, vm_pindex_t start, vm_pindex_t end)
2206 {
2207         vm_object_t object;
2208
2209         if ((object = vp->v_object) == NULL)
2210                 return;
2211         VM_OBJECT_WLOCK(object);
2212         vm_object_page_remove(object, start, end, 0);
2213         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
2214 }
2215
2216 int
2217 vn_bmap_seekhole(struct vnode *vp, u_long cmd, off_t *off, struct ucred *cred)
2218 {
2219         struct vattr va;
2220         daddr_t bn, bnp;
2221         uint64_t bsize;
2222         off_t noff;
2223         int error;
2224
2225         KASSERT(cmd == FIOSEEKHOLE || cmd == FIOSEEKDATA,
2226             ("Wrong command %lu", cmd));
2227
2228         if (vn_lock(vp, LK_SHARED) != 0)
2229                 return (EBADF);
2230         if (vp->v_type != VREG) {
2231                 error = ENOTTY;
2232                 goto unlock;
2233         }
2234         error = VOP_GETATTR(vp, &va, cred);
2235         if (error != 0)
2236                 goto unlock;
2237         noff = *off;
2238         if (noff >= va.va_size) {
2239                 error = ENXIO;
2240                 goto unlock;
2241         }
2242         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2243         for (bn = noff / bsize; noff < va.va_size; bn++, noff += bsize -
2244             noff % bsize) {
2245                 error = VOP_BMAP(vp, bn, NULL, &bnp, NULL, NULL);
2246                 if (error == EOPNOTSUPP) {
2247                         error = ENOTTY;
2248                         goto unlock;
2249                 }
2250                 if ((bnp == -1 && cmd == FIOSEEKHOLE) ||
2251                     (bnp != -1 && cmd == FIOSEEKDATA)) {
2252                         noff = bn * bsize;
2253                         if (noff < *off)
2254                                 noff = *off;
2255                         goto unlock;
2256                 }
2257         }
2258         if (noff > va.va_size)
2259                 noff = va.va_size;
2260         /* noff == va.va_size. There is an implicit hole at the end of file. */
2261         if (cmd == FIOSEEKDATA)
2262                 error = ENXIO;
2263 unlock:
2264         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2265         if (error == 0)
2266                 *off = noff;
2267         return (error);
2268 }
2269
2270 int
2271 vn_seek(struct file *fp, off_t offset, int whence, struct thread *td)
2272 {
2273         struct ucred *cred;
2274         struct vnode *vp;
2275         struct vattr vattr;
2276         off_t foffset, size;
2277         int error, noneg;
2278
2279         cred = td->td_ucred;
2280         vp = fp->f_vnode;
2281         foffset = foffset_lock(fp, 0);
2282         noneg = (vp->v_type != VCHR);
2283         error = 0;
2284         switch (whence) {
2285         case L_INCR:
2286                 if (noneg &&
2287                     (foffset < 0 ||
2288                     (offset > 0 && foffset > OFF_MAX - offset))) {
2289                         error = EOVERFLOW;
2290                         break;
2291                 }
2292                 offset += foffset;
2293                 break;
2294         case L_XTND:
2295                 vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2296                 error = VOP_GETATTR(vp, &vattr, cred);
2297                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
2298                 if (error)
2299                         break;
2300
2301                 /*
2302                  * If the file references a disk device, then fetch
2303                  * the media size and use that to determine the ending
2304                  * offset.
2305                  */
2306                 if (vattr.va_size == 0 && vp->v_type == VCHR &&
2307                     fo_ioctl(fp, DIOCGMEDIASIZE, &size, cred, td) == 0)
2308                         vattr.va_size = size;
2309                 if (noneg &&
2310                     (vattr.va_size > OFF_MAX ||
2311                     (offset > 0 && vattr.va_size > OFF_MAX - offset))) {
2312                         error = EOVERFLOW;
2313                         break;
2314                 }
2315                 offset += vattr.va_size;
2316                 break;
2317         case L_SET:
2318                 break;
2319         case SEEK_DATA:
2320                 error = fo_ioctl(fp, FIOSEEKDATA, &offset, cred, td);
2321                 if (error == ENOTTY)
2322                         error = EINVAL;
2323                 break;
2324         case SEEK_HOLE:
2325                 error = fo_ioctl(fp, FIOSEEKHOLE, &offset, cred, td);
2326                 if (error == ENOTTY)
2327                         error = EINVAL;
2328                 break;
2329         default:
2330                 error = EINVAL;
2331         }
2332         if (error == 0 && noneg && offset < 0)
2333                 error = EINVAL;
2334         if (error != 0)
2335                 goto drop;
2336         VFS_KNOTE_UNLOCKED(vp, 0);
2337         td->td_uretoff.tdu_off = offset;
2338 drop:
2339         foffset_unlock(fp, offset, error != 0 ? FOF_NOUPDATE : 0);
2340         return (error);
2341 }
2342
2343 int
2344 vn_utimes_perm(struct vnode *vp, struct vattr *vap, struct ucred *cred,
2345     struct thread *td)
2346 {
2347         int error;
2348
2349         /*
2350          * Grant permission if the caller is the owner of the file, or
2351          * the super-user, or has ACL_WRITE_ATTRIBUTES permission on
2352          * on the file.  If the time pointer is null, then write
2353          * permission on the file is also sufficient.
2354          *
2355          * From NFSv4.1, draft 21, 6.2.1.3.1, Discussion of Mask Attributes:
2356          * A user having ACL_WRITE_DATA or ACL_WRITE_ATTRIBUTES
2357          * will be allowed to set the times [..] to the current
2358          * server time.
2359          */
2360         error = VOP_ACCESSX(vp, VWRITE_ATTRIBUTES, cred, td);
2361         if (error != 0 && (vap->va_vaflags & VA_UTIMES_NULL) != 0)
2362                 error = VOP_ACCESS(vp, VWRITE, cred, td);
2363         return (error);
2364 }
2365
2366 int
2367 vn_fill_kinfo(struct file *fp, struct kinfo_file *kif, struct filedesc *fdp)
2368 {
2369         struct vnode *vp;
2370         int error;
2371
2372         if (fp->f_type == DTYPE_FIFO)
2373                 kif->kf_type = KF_TYPE_FIFO;
2374         else
2375                 kif->kf_type = KF_TYPE_VNODE;
2376         vp = fp->f_vnode;
2377         vref(vp);
2378         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2379         error = vn_fill_kinfo_vnode(vp, kif);
2380         vrele(vp);
2381         FILEDESC_SLOCK(fdp);
2382         return (error);
2383 }
2384
2385 static inline void
2386 vn_fill_junk(struct kinfo_file *kif)
2387 {
2388         size_t len, olen;
2389
2390         /*
2391          * Simulate vn_fullpath returning changing values for a given
2392          * vp during e.g. coredump.
2393          */
2394         len = (arc4random() % (sizeof(kif->kf_path) - 2)) + 1;
2395         olen = strlen(kif->kf_path);
2396         if (len < olen)
2397                 strcpy(&kif->kf_path[len - 1], "$");
2398         else
2399                 for (; olen < len; olen++)
2400                         strcpy(&kif->kf_path[olen], "A");
2401 }
2402
2403 int
2404 vn_fill_kinfo_vnode(struct vnode *vp, struct kinfo_file *kif)
2405 {
2406         struct vattr va;
2407         char *fullpath, *freepath;
2408         int error;
2409
2410         kif->kf_un.kf_file.kf_file_type = vntype_to_kinfo(vp->v_type);
2411         freepath = NULL;
2412         fullpath = "-";
2413         error = vn_fullpath(curthread, vp, &fullpath, &freepath);
2414         if (error == 0) {
2415                 strlcpy(kif->kf_path, fullpath, sizeof(kif->kf_path));
2416         }
2417         if (freepath != NULL)
2418                 free(freepath, M_TEMP);
2419
2420         KFAIL_POINT_CODE(DEBUG_FP, fill_kinfo_vnode__random_path,
2421                 vn_fill_junk(kif);
2422         );
2423
2424         /*
2425          * Retrieve vnode attributes.
2426          */
2427         va.va_fsid = VNOVAL;
2428         va.va_rdev = NODEV;
2429         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2430         error = VOP_GETATTR(vp, &va, curthread->td_ucred);
2431         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2432         if (error != 0)
2433                 return (error);
2434         if (va.va_fsid != VNOVAL)
2435                 kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid = va.va_fsid;
2436         else
2437                 kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid =
2438                     vp->v_mount->mnt_stat.f_fsid.val[0];
2439         kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid_freebsd11 =
2440             kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid; /* truncate */
2441         kif->kf_un.kf_file.kf_file_fileid = va.va_fileid;
2442         kif->kf_un.kf_file.kf_file_mode = MAKEIMODE(va.va_type, va.va_mode);
2443         kif->kf_un.kf_file.kf_file_size = va.va_size;
2444         kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev = va.va_rdev;
2445         kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev_freebsd11 =
2446             kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev; /* truncate */
2447         return (0);
2448 }
2449
2450 int
2451 vn_mmap(struct file *fp, vm_map_t map, vm_offset_t *addr, vm_size_t size,
2452     vm_prot_t prot, vm_prot_t cap_maxprot, int flags, vm_ooffset_t foff,
2453     struct thread *td)
2454 {
2455 #ifdef HWPMC_HOOKS
2456         struct pmckern_map_in pkm;
2457 #endif
2458         struct mount *mp;
2459         struct vnode *vp;
2460         vm_object_t object;
2461         vm_prot_t maxprot;
2462         boolean_t writecounted;
2463         int error;
2464
2465 #if defined(COMPAT_FREEBSD7) || defined(COMPAT_FREEBSD6) || \
2466     defined(COMPAT_FREEBSD5) || defined(COMPAT_FREEBSD4)
2467         /*
2468          * POSIX shared-memory objects are defined to have
2469          * kernel persistence, and are not defined to support
2470          * read(2)/write(2) -- or even open(2).  Thus, we can
2471          * use MAP_ASYNC to trade on-disk coherence for speed.
2472          * The shm_open(3) library routine turns on the FPOSIXSHM
2473          * flag to request this behavior.
2474          */
2475         if ((fp->f_flag & FPOSIXSHM) != 0)
2476                 flags |= MAP_NOSYNC;
2477 #endif
2478         vp = fp->f_vnode;
2479
2480         /*
2481          * Ensure that file and memory protections are
2482          * compatible.  Note that we only worry about
2483          * writability if mapping is shared; in this case,
2484          * current and max prot are dictated by the open file.
2485          * XXX use the vnode instead?  Problem is: what
2486          * credentials do we use for determination? What if
2487          * proc does a setuid?
2488          */
2489         mp = vp->v_mount;
2490         if (mp != NULL && (mp->mnt_flag & MNT_NOEXEC) != 0) {
2491                 maxprot = VM_PROT_NONE;
2492                 if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) != 0)
2493                         return (EACCES);
2494         } else
2495                 maxprot = VM_PROT_EXECUTE;
2496         if ((fp->f_flag & FREAD) != 0)
2497                 maxprot |= VM_PROT_READ;
2498         else if ((prot & VM_PROT_READ) != 0)
2499                 return (EACCES);
2500
2501         /*
2502          * If we are sharing potential changes via MAP_SHARED and we
2503          * are trying to get write permission although we opened it
2504          * without asking for it, bail out.
2505          */
2506         if ((flags & MAP_SHARED) != 0) {
2507                 if ((fp->f_flag & FWRITE) != 0)
2508                         maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2509                 else if ((prot & VM_PROT_WRITE) != 0)
2510                         return (EACCES);
2511         } else {
2512                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2513                 cap_maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2514         }
2515         maxprot &= cap_maxprot;
2516
2517         /*
2518          * For regular files and shared memory, POSIX requires that
2519          * the value of foff be a legitimate offset within the data
2520          * object.  In particular, negative offsets are invalid.
2521          * Blocking negative offsets and overflows here avoids
2522          * possible wraparound or user-level access into reserved
2523          * ranges of the data object later.  In contrast, POSIX does
2524          * not dictate how offsets are used by device drivers, so in
2525          * the case of a device mapping a negative offset is passed
2526          * on.
2527          */
2528         if (
2529 #ifdef _LP64
2530             size > OFF_MAX ||
2531 #endif
2532             foff < 0 || foff > OFF_MAX - size)
2533                 return (EINVAL);
2534
2535         writecounted = FALSE;
2536         error = vm_mmap_vnode(td, size, prot, &maxprot, &flags, vp,
2537             &foff, &object, &writecounted);
2538         if (error != 0)
2539                 return (error);
2540         error = vm_mmap_object(map, addr, size, prot, maxprot, flags, object,
2541             foff, writecounted, td);
2542         if (error != 0) {
2543                 /*
2544                  * If this mapping was accounted for in the vnode's
2545                  * writecount, then undo that now.
2546                  */
2547                 if (writecounted)
2548                         vm_pager_release_writecount(object, 0, size);
2549                 vm_object_deallocate(object);
2550         }
2551 #ifdef HWPMC_HOOKS
2552         /* Inform hwpmc(4) if an executable is being mapped. */
2553         if (PMC_HOOK_INSTALLED(PMC_FN_MMAP)) {
2554                 if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) != 0 && error == 0) {
2555                         pkm.pm_file = vp;
2556                         pkm.pm_address = (uintptr_t) *addr;
2557                         PMC_CALL_HOOK_UNLOCKED(td, PMC_FN_MMAP, (void *) &pkm);
2558                 }
2559         }
2560 #endif
2561         return (error);
2562 }
2563
2564 void
2565 vn_fsid(struct vnode *vp, struct vattr *va)
2566 {
2567         fsid_t *f;
2568
2569         f = &vp->v_mount->mnt_stat.f_fsid;
2570         va->va_fsid = (uint32_t)f->val[1];
2571         va->va_fsid <<= sizeof(f->val[1]) * NBBY;
2572         va->va_fsid += (uint32_t)f->val[0];
2573 }
2574
2575 int
2576 vn_fsync_buf(struct vnode *vp, int waitfor)
2577 {
2578         struct buf *bp, *nbp;
2579         struct bufobj *bo;
2580         struct mount *mp;
2581         int error, maxretry;
2582
2583         error = 0;
2584         maxretry = 10000;     /* large, arbitrarily chosen */
2585         mp = NULL;
2586         if (vp->v_type == VCHR) {
2587                 VI_LOCK(vp);
2588                 mp = vp->v_rdev->si_mountpt;
2589                 VI_UNLOCK(vp);
2590         }
2591         bo = &vp->v_bufobj;
2592         BO_LOCK(bo);
2593 loop1:
2594         /*
2595          * MARK/SCAN initialization to avoid infinite loops.
2596          */
2597         TAILQ_FOREACH(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs) {
2598                 bp->b_vflags &= ~BV_SCANNED;
2599                 bp->b_error = 0;
2600         }
2601
2602         /*
2603          * Flush all dirty buffers associated with a vnode.
2604          */
2605 loop2:
2606         TAILQ_FOREACH_SAFE(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs, nbp) {
2607                 if ((bp->b_vflags & BV_SCANNED) != 0)
2608                         continue;
2609                 bp->b_vflags |= BV_SCANNED;
2610                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL)) {
2611                         if (waitfor != MNT_WAIT)
2612                                 continue;
2613                         if (BUF_LOCK(bp,
2614                             LK_EXCLUSIVE | LK_INTERLOCK | LK_SLEEPFAIL,
2615                             BO_LOCKPTR(bo)) != 0) {
2616                                 BO_LOCK(bo);
2617                                 goto loop1;
2618                         }
2619                         BO_LOCK(bo);
2620                 }
2621                 BO_UNLOCK(bo);
2622                 KASSERT(bp->b_bufobj == bo,
2623                     ("bp %p wrong b_bufobj %p should be %p",
2624                     bp, bp->b_bufobj, bo));
2625                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
2626                         panic("fsync: not dirty");
2627                 if ((vp->v_object != NULL) && (bp->b_flags & B_CLUSTEROK)) {
2628                         vfs_bio_awrite(bp);
2629                 } else {
2630                         bremfree(bp);
2631                         bawrite(bp);
2632                 }
2633                 if (maxretry < 1000)
2634                         pause("dirty", hz < 1000 ? 1 : hz / 1000);
2635                 BO_LOCK(bo);
2636                 goto loop2;
2637         }
2638
2639         /*
2640          * If synchronous the caller expects us to completely resolve all
2641          * dirty buffers in the system.  Wait for in-progress I/O to
2642          * complete (which could include background bitmap writes), then
2643          * retry if dirty blocks still exist.
2644          */
2645         if (waitfor == MNT_WAIT) {
2646                 bufobj_wwait(bo, 0, 0);
2647                 if (bo->bo_dirty.bv_cnt > 0) {
2648                         /*
2649                          * If we are unable to write any of these buffers
2650                          * then we fail now rather than trying endlessly
2651                          * to write them out.
2652                          */
2653                         TAILQ_FOREACH(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs)
2654                                 if ((error = bp->b_error) != 0)
2655                                         break;
2656                         if ((mp != NULL && mp->mnt_secondary_writes > 0) ||
2657                             (error == 0 && --maxretry >= 0))
2658                                 goto loop1;
2659                         if (error == 0)
2660                                 error = EAGAIN;
2661                 }
2662         }
2663         BO_UNLOCK(bo);
2664         if (error != 0)
2665                 vn_printf(vp, "fsync: giving up on dirty (error = %d) ", error);
2666
2667         return (error);
2668 }
2669
2670 /*
2671  * Copies a byte range from invp to outvp.  Calls VOP_COPY_FILE_RANGE()
2672  * or vn_generic_copy_file_range() after rangelocking the byte ranges,
2673  * to do the actual copy.
2674  * vn_generic_copy_file_range() is factored out, so it can be called
2675  * from a VOP_COPY_FILE_RANGE() call as well, but handles vnodes from
2676  * different file systems.
2677  */
2678 int
2679 vn_copy_file_range(struct vnode *invp, off_t *inoffp, struct vnode *outvp,
2680     off_t *outoffp, size_t *lenp, unsigned int flags, struct ucred *incred,
2681     struct ucred *outcred, struct thread *fsize_td)
2682 {
2683         int error;
2684         size_t len;
2685         uint64_t uvalin, uvalout;
2686
2687         len = *lenp;
2688         *lenp = 0;              /* For error returns. */
2689         error = 0;
2690
2691         /* Do some sanity checks on the arguments. */
2692         uvalin = *inoffp;
2693         uvalin += len;
2694         uvalout = *outoffp;
2695         uvalout += len;
2696         if (invp->v_type == VDIR || outvp->v_type == VDIR)
2697                 error = EISDIR;
2698         else if (*inoffp < 0 || uvalin > INT64_MAX || uvalin <
2699             (uint64_t)*inoffp || *outoffp < 0 || uvalout > INT64_MAX ||
2700             uvalout < (uint64_t)*outoffp || invp->v_type != VREG ||
2701             outvp->v_type != VREG)
2702                 error = EINVAL;
2703         if (error != 0)
2704                 goto out;
2705
2706         /*
2707          * If the two vnode are for the same file system, call
2708          * VOP_COPY_FILE_RANGE(), otherwise call vn_generic_copy_file_range()
2709          * which can handle copies across multiple file systems.
2710          */
2711         *lenp = len;
2712         if (invp->v_mount == outvp->v_mount)
2713                 error = VOP_COPY_FILE_RANGE(invp, inoffp, outvp, outoffp,
2714                     lenp, flags, incred, outcred, fsize_td);
2715         else
2716                 error = vn_generic_copy_file_range(invp, inoffp, outvp,
2717                     outoffp, lenp, flags, incred, outcred, fsize_td);
2718 out:
2719         return (error);
2720 }
2721
2722 /*
2723  * Test len bytes of data starting at dat for all bytes == 0.
2724  * Return true if all bytes are zero, false otherwise.
2725  * Expects dat to be well aligned.
2726  */
2727 static bool
2728 mem_iszero(void *dat, int len)
2729 {
2730         int i;
2731         const u_int *p;
2732         const char *cp;
2733
2734         for (p = dat; len > 0; len -= sizeof(*p), p++) {
2735                 if (len >= sizeof(*p)) {
2736                         if (*p != 0)
2737                                 return (false);
2738                 } else {
2739                         cp = (const char *)p;
2740                         for (i = 0; i < len; i++, cp++)
2741                                 if (*cp != '\0')
2742                                         return (false);
2743                 }
2744         }
2745         return (true);
2746 }
2747
2748 /*
2749  * Look for a hole in the output file and, if found, adjust *outoffp
2750  * and *xferp to skip past the hole.
2751  * *xferp is the entire hole length to be written and xfer2 is how many bytes
2752  * to be written as 0's upon return.
2753  */
2754 static off_t
2755 vn_skip_hole(struct vnode *outvp, off_t xfer2, off_t *outoffp, off_t *xferp,
2756     off_t *dataoffp, off_t *holeoffp, struct ucred *cred)
2757 {
2758         int error;
2759         off_t delta;
2760
2761         if (*holeoffp == 0 || *holeoffp <= *outoffp) {
2762                 *dataoffp = *outoffp;
2763                 error = VOP_IOCTL(outvp, FIOSEEKDATA, dataoffp, 0, cred,
2764                     curthread);
2765                 if (error == 0) {
2766                         *holeoffp = *dataoffp;
2767                         error = VOP_IOCTL(outvp, FIOSEEKHOLE, holeoffp, 0, cred,
2768                             curthread);
2769                 }
2770                 if (error != 0 || *holeoffp == *dataoffp) {
2771                         /*
2772                          * Since outvp is unlocked, it may be possible for
2773                          * another thread to do a truncate(), lseek(), write()
2774                          * creating a hole at startoff between the above
2775                          * VOP_IOCTL() calls, if the other thread does not do
2776                          * rangelocking.
2777                          * If that happens, *holeoffp == *dataoffp and finding
2778                          * the hole has failed, so disable vn_skip_hole().
2779                          */
2780                         *holeoffp = -1; /* Disable use of vn_skip_hole(). */
2781                         return (xfer2);
2782                 }
2783                 KASSERT(*dataoffp >= *outoffp,
2784                     ("vn_skip_hole: dataoff=%jd < outoff=%jd",
2785                     (intmax_t)*dataoffp, (intmax_t)*outoffp));
2786                 KASSERT(*holeoffp > *dataoffp,
2787                     ("vn_skip_hole: holeoff=%jd <= dataoff=%jd",
2788                     (intmax_t)*holeoffp, (intmax_t)*dataoffp));
2789         }
2790
2791         /*
2792          * If there is a hole before the data starts, advance *outoffp and
2793          * *xferp past the hole.
2794          */
2795         if (*dataoffp > *outoffp) {
2796                 delta = *dataoffp - *outoffp;
2797                 if (delta >= *xferp) {
2798                         /* Entire *xferp is a hole. */
2799                         *outoffp += *xferp;
2800                         *xferp = 0;
2801                         return (0);
2802                 }
2803                 *xferp -= delta;
2804                 *outoffp += delta;
2805                 xfer2 = MIN(xfer2, *xferp);
2806         }
2807
2808         /*
2809          * If a hole starts before the end of this xfer2, reduce this xfer2 so
2810          * that the write ends at the start of the hole.
2811          * *holeoffp should always be greater than *outoffp, but for the
2812          * non-INVARIANTS case, check this to make sure xfer2 remains a sane
2813          * value.
2814          */
2815         if (*holeoffp > *outoffp && *holeoffp < *outoffp + xfer2)
2816                 xfer2 = *holeoffp - *outoffp;
2817         return (xfer2);
2818 }
2819
2820 /*
2821  * Write an xfer sized chunk to outvp in blksize blocks from dat.
2822  * dat is a maximum of blksize in length and can be written repeatedly in
2823  * the chunk.
2824  * If growfile == true, just grow the file via vn_truncate_locked() instead
2825  * of doing actual writes.
2826  * If checkhole == true, a hole is being punched, so skip over any hole
2827  * already in the output file.
2828  */
2829 static int
2830 vn_write_outvp(struct vnode *outvp, char *dat, off_t outoff, off_t xfer,
2831     u_long blksize, bool growfile, bool checkhole, struct ucred *cred)
2832 {
2833         struct mount *mp;
2834         off_t dataoff, holeoff, xfer2;
2835         int error, lckf;
2836
2837         /*
2838          * Loop around doing writes of blksize until write has been completed.
2839          * Lock/unlock on each loop iteration so that a bwillwrite() can be
2840          * done for each iteration, since the xfer argument can be very
2841          * large if there is a large hole to punch in the output file.
2842          */
2843         error = 0;
2844         holeoff = 0;
2845         do {
2846                 xfer2 = MIN(xfer, blksize);
2847                 if (checkhole) {
2848                         /*
2849                          * Punching a hole.  Skip writing if there is
2850                          * already a hole in the output file.
2851                          */
2852                         xfer2 = vn_skip_hole(outvp, xfer2, &outoff, &xfer,
2853                             &dataoff, &holeoff, cred);
2854                         if (xfer == 0)
2855                                 break;
2856                         if (holeoff < 0)
2857                                 checkhole = false;
2858                         KASSERT(xfer2 > 0, ("vn_write_outvp: xfer2=%jd",
2859                             (intmax_t)xfer2));
2860                 }
2861                 bwillwrite();
2862                 mp = NULL;
2863                 error = vn_start_write(outvp, &mp, V_WAIT);
2864                 if (error == 0) {
2865                         if (MNT_SHARED_WRITES(mp))
2866                                 lckf = LK_SHARED;
2867                         else
2868                                 lckf = LK_EXCLUSIVE;
2869                         error = vn_lock(outvp, lckf);
2870                 }
2871                 if (error == 0) {
2872                         if (growfile)
2873                                 error = vn_truncate_locked(outvp, outoff + xfer,
2874                                     false, cred);
2875                         else {
2876                                 error = vn_rdwr(UIO_WRITE, outvp, dat, xfer2,
2877                                     outoff, UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED,
2878                                     curthread->td_ucred, cred, NULL, curthread);
2879                                 outoff += xfer2;
2880                                 xfer -= xfer2;
2881                         }
2882                         VOP_UNLOCK(outvp, 0);
2883                 }
2884                 if (mp != NULL)
2885                         vn_finished_write(mp);
2886         } while (!growfile && xfer > 0 && error == 0);
2887         return (error);
2888 }
2889
2890 /*
2891  * Copy a byte range of one file to another.  This function can handle the
2892  * case where invp and outvp are on different file systems.
2893  * It can also be called by a VOP_COPY_FILE_RANGE() to do the work, if there
2894  * is no better file system specific way to do it.
2895  */
2896 int
2897 vn_generic_copy_file_range(struct vnode *invp, off_t *inoffp,
2898     struct vnode *outvp, off_t *outoffp, size_t *lenp, unsigned int flags,
2899     struct ucred *incred, struct ucred *outcred, struct thread *fsize_td)
2900 {
2901         struct vattr va;
2902         struct mount *mp;
2903         struct uio io;
2904         off_t startoff, endoff, xfer, xfer2;
2905         u_long blksize;
2906         int error;
2907         bool cantseek, readzeros, eof, lastblock;
2908         ssize_t aresid;
2909         size_t copylen, len, savlen;
2910         char *dat;
2911         long holein, holeout;
2912
2913         holein = holeout = 0;
2914         savlen = len = *lenp;
2915         error = 0;
2916         dat = NULL;
2917
2918         error = vn_lock(invp, LK_SHARED);
2919         if (error != 0)
2920                 goto out;
2921         if (VOP_PATHCONF(invp, _PC_MIN_HOLE_SIZE, &holein) != 0)
2922                 holein = 0;
2923         VOP_UNLOCK(invp, 0);
2924
2925         mp = NULL;
2926         error = vn_start_write(outvp, &mp, V_WAIT);
2927         if (error == 0)
2928                 error = vn_lock(outvp, LK_EXCLUSIVE);
2929         if (error == 0) {
2930                 /*
2931                  * If fsize_td != NULL, do a vn_rlimit_fsize() call,
2932                  * now that outvp is locked.
2933                  */
2934                 if (fsize_td != NULL) {
2935                         io.uio_offset = *outoffp;
2936                         io.uio_resid = len;
2937                         error = vn_rlimit_fsize(outvp, &io, fsize_td);
2938                         if (error != 0)
2939                                 error = EFBIG;
2940                 }
2941                 if (VOP_PATHCONF(outvp, _PC_MIN_HOLE_SIZE, &holeout) != 0)
2942                         holeout = 0;
2943                 /*
2944                  * Holes that are past EOF do not need to be written as a block
2945                  * of zero bytes.  So, truncate the output file as far as
2946                  * possible and then use va.va_size to decide if writing 0
2947                  * bytes is necessary in the loop below.
2948                  */
2949                 if (error == 0)
2950                         error = VOP_GETATTR(outvp, &va, outcred);
2951                 if (error == 0 && va.va_size > *outoffp && va.va_size <=
2952                     *outoffp + len) {
2953 #ifdef MAC
2954                         error = mac_vnode_check_write(curthread->td_ucred,
2955                             outcred, outvp);
2956                         if (error == 0)
2957 #endif
2958                                 error = vn_truncate_locked(outvp, *outoffp,
2959                                     false, outcred);
2960                         if (error == 0)
2961                                 va.va_size = *outoffp;
2962                 }
2963                 VOP_UNLOCK(outvp, 0);
2964         }
2965         if (mp != NULL)
2966                 vn_finished_write(mp);
2967         if (error != 0)
2968                 goto out;
2969
2970         /*
2971          * Set the blksize to the larger of the hole sizes for invp and outvp.
2972          * If hole sizes aren't available, set the blksize to the larger 
2973          * f_iosize of invp and outvp.
2974          * This code expects the hole sizes and f_iosizes to be powers of 2.
2975          * This value is clipped at 4Kbytes and 1Mbyte.
2976          */
2977         blksize = MAX(holein, holeout);
2978         if (blksize == 0)
2979                 blksize = MAX(invp->v_mount->mnt_stat.f_iosize,
2980                     outvp->v_mount->mnt_stat.f_iosize);
2981         if (blksize < 4096)
2982                 blksize = 4096;
2983         else if (blksize > 1024 * 1024)
2984                 blksize = 1024 * 1024;
2985         dat = malloc(blksize, M_TEMP, M_WAITOK);
2986
2987         /*
2988          * If VOP_IOCTL(FIOSEEKHOLE) works for invp, use it and FIOSEEKDATA
2989          * to find holes.  Otherwise, just scan the read block for all 0s
2990          * in the inner loop where the data copying is done.
2991          * Note that some file systems such as NFSv3, NFSv4.0 and NFSv4.1 may
2992          * support holes on the server, but do not support FIOSEEKHOLE.
2993          */
2994         eof = false;
2995         while (len > 0 && error == 0 && !eof) {
2996                 endoff = 0;                     /* To shut up compilers. */
2997                 cantseek = true;
2998                 startoff = *inoffp;
2999                 copylen = len;
3000
3001                 /*
3002                  * Find the next data area.  If there is just a hole to EOF,
3003                  * FIOSEEKDATA should fail and then we drop down into the
3004                  * inner loop and create the hole on the outvp file.
3005                  * (I do not know if any file system will report a hole to
3006                  *  EOF via FIOSEEKHOLE, but I am pretty sure FIOSEEKDATA
3007                  *  will fail for those file systems.)
3008                  *
3009                  * For input files that don't support FIOSEEKDATA/FIOSEEKHOLE,
3010                  * the code just falls through to the inner copy loop.
3011                  */
3012                 error = EINVAL;
3013                 if (holein > 0)
3014                         error = VOP_IOCTL(invp, FIOSEEKDATA, &startoff, 0,
3015                             incred, curthread);
3016                 if (error == 0) {
3017                         endoff = startoff;
3018                         error = VOP_IOCTL(invp, FIOSEEKHOLE, &endoff, 0,
3019                             incred, curthread);
3020                         /*
3021                          * Since invp is unlocked, it may be possible for
3022                          * another thread to do a truncate(), lseek(), write()
3023                          * creating a hole at startoff between the above
3024                          * VOP_IOCTL() calls, if the other thread does not do
3025                          * rangelocking.
3026                          * If that happens, startoff == endoff and finding
3027                          * the hole has failed, so set an error.
3028                          */
3029                         if (error == 0 && startoff == endoff)
3030                                 error = EINVAL; /* Any error. Reset to 0. */
3031                 }
3032                 if (error == 0) {
3033                         if (startoff > *inoffp) {
3034                                 /* Found hole before data block. */
3035                                 xfer = MIN(startoff - *inoffp, len);
3036                                 if (*outoffp < va.va_size) {
3037                                         /* Must write 0s to punch hole. */
3038                                         xfer2 = MIN(va.va_size - *outoffp,
3039                                             xfer);
3040                                         memset(dat, 0, MIN(xfer2, blksize));
3041                                         error = vn_write_outvp(outvp, dat,
3042                                             *outoffp, xfer2, blksize, false,
3043                                             holeout > 0, outcred);
3044                                 }
3045
3046                                 if (error == 0 && *outoffp + xfer >
3047                                     va.va_size && xfer == len)
3048                                         /* Grow last block. */
3049                                         error = vn_write_outvp(outvp, dat,
3050                                             *outoffp, xfer, blksize, true,
3051                                             false, outcred);
3052                                 if (error == 0) {
3053                                         *inoffp += xfer;
3054                                         *outoffp += xfer;
3055                                         len -= xfer;
3056                                 }
3057                         }
3058                         copylen = MIN(len, endoff - startoff);
3059                         cantseek = false;
3060                 } else {
3061                         cantseek = true;
3062                         startoff = *inoffp;
3063                         copylen = len;
3064                         error = 0;
3065                 }
3066
3067                 xfer = blksize;
3068                 if (cantseek) {
3069                         /*
3070                          * Set first xfer to end at a block boundary, so that
3071                          * holes are more likely detected in the loop below via
3072                          * the for all bytes 0 method.
3073                          */
3074                         xfer -= (*inoffp % blksize);
3075                 }
3076                 /* Loop copying the data block. */
3077                 while (copylen > 0 && error == 0 && !eof) {
3078                         if (copylen < xfer)
3079                                 xfer = copylen;
3080                         error = vn_lock(invp, LK_SHARED);
3081                         if (error != 0)
3082                                 goto out;
3083                         error = vn_rdwr(UIO_READ, invp, dat, xfer,
3084                             startoff, UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED,
3085                             curthread->td_ucred, incred, &aresid,
3086                             curthread);
3087                         VOP_UNLOCK(invp, 0);
3088                         lastblock = false;
3089                         if (error == 0 && aresid > 0) {
3090                                 /* Stop the copy at EOF on the input file. */
3091                                 xfer -= aresid;
3092                                 eof = true;
3093                                 lastblock = true;
3094                         }
3095                         if (error == 0) {
3096                                 /*
3097                                  * Skip the write for holes past the initial EOF
3098                                  * of the output file, unless this is the last
3099                                  * write of the output file at EOF.
3100                                  */
3101                                 readzeros = cantseek ? mem_iszero(dat, xfer) :
3102                                     false;
3103                                 if (xfer == len)
3104                                         lastblock = true;
3105                                 if (!cantseek || *outoffp < va.va_size ||
3106                                     lastblock || !readzeros)
3107                                         error = vn_write_outvp(outvp, dat,
3108                                             *outoffp, xfer, blksize,
3109                                             readzeros && lastblock &&
3110                                             *outoffp >= va.va_size, false,
3111                                             outcred);
3112                                 if (error == 0) {
3113                                         *inoffp += xfer;
3114                                         startoff += xfer;
3115                                         *outoffp += xfer;
3116                                         copylen -= xfer;
3117                                         len -= xfer;
3118                                 }
3119                         }
3120                         xfer = blksize;
3121                 }
3122         }
3123 out:
3124         *lenp = savlen - len;
3125         free(dat, M_TEMP);
3126         return (error);
3127 }