]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/kern/vfs_vnops.c
bhnd(9): Fix a few mandoc related issues
[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/prng.h>
74 #include <sys/sx.h>
75 #include <sys/sleepqueue.h>
76 #include <sys/sysctl.h>
77 #include <sys/ttycom.h>
78 #include <sys/conf.h>
79 #include <sys/syslog.h>
80 #include <sys/unistd.h>
81 #include <sys/user.h>
82
83 #include <security/audit/audit.h>
84 #include <security/mac/mac_framework.h>
85
86 #include <vm/vm.h>
87 #include <vm/vm_extern.h>
88 #include <vm/pmap.h>
89 #include <vm/vm_map.h>
90 #include <vm/vm_object.h>
91 #include <vm/vm_page.h>
92 #include <vm/vm_pager.h>
93
94 #ifdef HWPMC_HOOKS
95 #include <sys/pmckern.h>
96 #endif
97
98 static fo_rdwr_t        vn_read;
99 static fo_rdwr_t        vn_write;
100 static fo_rdwr_t        vn_io_fault;
101 static fo_truncate_t    vn_truncate;
102 static fo_ioctl_t       vn_ioctl;
103 static fo_poll_t        vn_poll;
104 static fo_kqfilter_t    vn_kqfilter;
105 static fo_stat_t        vn_statfile;
106 static fo_close_t       vn_closefile;
107 static fo_mmap_t        vn_mmap;
108 static fo_fallocate_t   vn_fallocate;
109
110 struct  fileops vnops = {
111         .fo_read = vn_io_fault,
112         .fo_write = vn_io_fault,
113         .fo_truncate = vn_truncate,
114         .fo_ioctl = vn_ioctl,
115         .fo_poll = vn_poll,
116         .fo_kqfilter = vn_kqfilter,
117         .fo_stat = vn_statfile,
118         .fo_close = vn_closefile,
119         .fo_chmod = vn_chmod,
120         .fo_chown = vn_chown,
121         .fo_sendfile = vn_sendfile,
122         .fo_seek = vn_seek,
123         .fo_fill_kinfo = vn_fill_kinfo,
124         .fo_mmap = vn_mmap,
125         .fo_fallocate = vn_fallocate,
126         .fo_flags = DFLAG_PASSABLE | DFLAG_SEEKABLE
127 };
128
129 const u_int io_hold_cnt = 16;
130 static int vn_io_fault_enable = 1;
131 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vn_io_fault_enable, CTLFLAG_RWTUN,
132     &vn_io_fault_enable, 0, "Enable vn_io_fault lock avoidance");
133 static int vn_io_fault_prefault = 0;
134 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vn_io_fault_prefault, CTLFLAG_RWTUN,
135     &vn_io_fault_prefault, 0, "Enable vn_io_fault prefaulting");
136 static int vn_io_pgcache_read_enable = 1;
137 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vn_io_pgcache_read_enable, CTLFLAG_RWTUN,
138     &vn_io_pgcache_read_enable, 0,
139     "Enable copying from page cache for reads, avoiding fs");
140 static u_long vn_io_faults_cnt;
141 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, vn_io_faults, CTLFLAG_RD,
142     &vn_io_faults_cnt, 0, "Count of vn_io_fault lock avoidance triggers");
143
144 static int vfs_allow_read_dir = 0;
145 SYSCTL_INT(_security_bsd, OID_AUTO, allow_read_dir, CTLFLAG_RW,
146     &vfs_allow_read_dir, 0,
147     "Enable read(2) of directory by root for filesystems that support it");
148
149 /*
150  * Returns true if vn_io_fault mode of handling the i/o request should
151  * be used.
152  */
153 static bool
154 do_vn_io_fault(struct vnode *vp, struct uio *uio)
155 {
156         struct mount *mp;
157
158         return (uio->uio_segflg == UIO_USERSPACE && vp->v_type == VREG &&
159             (mp = vp->v_mount) != NULL &&
160             (mp->mnt_kern_flag & MNTK_NO_IOPF) != 0 && vn_io_fault_enable);
161 }
162
163 /*
164  * Structure used to pass arguments to vn_io_fault1(), to do either
165  * file- or vnode-based I/O calls.
166  */
167 struct vn_io_fault_args {
168         enum {
169                 VN_IO_FAULT_FOP,
170                 VN_IO_FAULT_VOP
171         } kind;
172         struct ucred *cred;
173         int flags;
174         union {
175                 struct fop_args_tag {
176                         struct file *fp;
177                         fo_rdwr_t *doio;
178                 } fop_args;
179                 struct vop_args_tag {
180                         struct vnode *vp;
181                 } vop_args;
182         } args;
183 };
184
185 static int vn_io_fault1(struct vnode *vp, struct uio *uio,
186     struct vn_io_fault_args *args, struct thread *td);
187
188 int
189 vn_open(struct nameidata *ndp, int *flagp, int cmode, struct file *fp)
190 {
191         struct thread *td = ndp->ni_cnd.cn_thread;
192
193         return (vn_open_cred(ndp, flagp, cmode, 0, td->td_ucred, fp));
194 }
195
196 static uint64_t
197 open2nameif(int fmode, u_int vn_open_flags)
198 {
199         uint64_t res;
200
201         res = ISOPEN | LOCKLEAF;
202         if ((fmode & O_BENEATH) != 0)
203                 res |= BENEATH;
204         if ((fmode & O_RESOLVE_BENEATH) != 0)
205                 res |= RBENEATH;
206         if ((vn_open_flags & VN_OPEN_NOAUDIT) == 0)
207                 res |= AUDITVNODE1;
208         if ((vn_open_flags & VN_OPEN_NOCAPCHECK) != 0)
209                 res |= NOCAPCHECK;
210         return (res);
211 }
212
213 /*
214  * Common code for vnode open operations via a name lookup.
215  * Lookup the vnode and invoke VOP_CREATE if needed.
216  * Check permissions, and call the VOP_OPEN or VOP_CREATE routine.
217  *
218  * Note that this does NOT free nameidata for the successful case,
219  * due to the NDINIT being done elsewhere.
220  */
221 int
222 vn_open_cred(struct nameidata *ndp, int *flagp, int cmode, u_int vn_open_flags,
223     struct ucred *cred, struct file *fp)
224 {
225         struct vnode *vp;
226         struct mount *mp;
227         struct thread *td = ndp->ni_cnd.cn_thread;
228         struct vattr vat;
229         struct vattr *vap = &vat;
230         int fmode, error;
231
232 restart:
233         fmode = *flagp;
234         if ((fmode & (O_CREAT | O_EXCL | O_DIRECTORY)) == (O_CREAT |
235             O_EXCL | O_DIRECTORY))
236                 return (EINVAL);
237         else if ((fmode & (O_CREAT | O_DIRECTORY)) == O_CREAT) {
238                 ndp->ni_cnd.cn_nameiop = CREATE;
239                 ndp->ni_cnd.cn_flags = open2nameif(fmode, vn_open_flags);
240                 /*
241                  * Set NOCACHE to avoid flushing the cache when
242                  * rolling in many files at once.
243                 */
244                 ndp->ni_cnd.cn_flags |= LOCKPARENT | NOCACHE;
245                 if ((fmode & O_EXCL) == 0 && (fmode & O_NOFOLLOW) == 0)
246                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= FOLLOW;
247                 if ((vn_open_flags & VN_OPEN_INVFS) == 0)
248                         bwillwrite();
249                 if ((error = namei(ndp)) != 0)
250                         return (error);
251                 if (ndp->ni_vp == NULL) {
252                         VATTR_NULL(vap);
253                         vap->va_type = VREG;
254                         vap->va_mode = cmode;
255                         if (fmode & O_EXCL)
256                                 vap->va_vaflags |= VA_EXCLUSIVE;
257                         if (vn_start_write(ndp->ni_dvp, &mp, V_NOWAIT) != 0) {
258                                 NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
259                                 vput(ndp->ni_dvp);
260                                 if ((error = vn_start_write(NULL, &mp,
261                                     V_XSLEEP | PCATCH)) != 0)
262                                         return (error);
263                                 NDREINIT(ndp);
264                                 goto restart;
265                         }
266                         if ((vn_open_flags & VN_OPEN_NAMECACHE) != 0)
267                                 ndp->ni_cnd.cn_flags |= MAKEENTRY;
268 #ifdef MAC
269                         error = mac_vnode_check_create(cred, ndp->ni_dvp,
270                             &ndp->ni_cnd, vap);
271                         if (error == 0)
272 #endif
273                                 error = VOP_CREATE(ndp->ni_dvp, &ndp->ni_vp,
274                                                    &ndp->ni_cnd, vap);
275                         vput(ndp->ni_dvp);
276                         vn_finished_write(mp);
277                         if (error) {
278                                 NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
279                                 if (error == ERELOOKUP) {
280                                         NDREINIT(ndp);
281                                         goto restart;
282                                 }
283                                 return (error);
284                         }
285                         fmode &= ~O_TRUNC;
286                         vp = ndp->ni_vp;
287                 } else {
288                         if (ndp->ni_dvp == ndp->ni_vp)
289                                 vrele(ndp->ni_dvp);
290                         else
291                                 vput(ndp->ni_dvp);
292                         ndp->ni_dvp = NULL;
293                         vp = ndp->ni_vp;
294                         if (fmode & O_EXCL) {
295                                 error = EEXIST;
296                                 goto bad;
297                         }
298                         if (vp->v_type == VDIR) {
299                                 error = EISDIR;
300                                 goto bad;
301                         }
302                         fmode &= ~O_CREAT;
303                 }
304         } else {
305                 ndp->ni_cnd.cn_nameiop = LOOKUP;
306                 ndp->ni_cnd.cn_flags = open2nameif(fmode, vn_open_flags);
307                 ndp->ni_cnd.cn_flags |= (fmode & O_NOFOLLOW) != 0 ? NOFOLLOW :
308                     FOLLOW;
309                 if ((fmode & FWRITE) == 0)
310                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= LOCKSHARED;
311                 if ((error = namei(ndp)) != 0)
312                         return (error);
313                 vp = ndp->ni_vp;
314         }
315         error = vn_open_vnode(vp, fmode, cred, td, fp);
316         if (error)
317                 goto bad;
318         *flagp = fmode;
319         return (0);
320 bad:
321         NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
322         vput(vp);
323         *flagp = fmode;
324         ndp->ni_vp = NULL;
325         return (error);
326 }
327
328 static int
329 vn_open_vnode_advlock(struct vnode *vp, int fmode, struct file *fp)
330 {
331         struct flock lf;
332         int error, lock_flags, type;
333
334         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_open_vnode_advlock");
335         if ((fmode & (O_EXLOCK | O_SHLOCK)) == 0)
336                 return (0);
337         KASSERT(fp != NULL, ("open with flock requires fp"));
338         if (fp->f_type != DTYPE_NONE && fp->f_type != DTYPE_VNODE)
339                 return (EOPNOTSUPP);
340
341         lock_flags = VOP_ISLOCKED(vp);
342         VOP_UNLOCK(vp);
343
344         lf.l_whence = SEEK_SET;
345         lf.l_start = 0;
346         lf.l_len = 0;
347         lf.l_type = (fmode & O_EXLOCK) != 0 ? F_WRLCK : F_RDLCK;
348         type = F_FLOCK;
349         if ((fmode & FNONBLOCK) == 0)
350                 type |= F_WAIT;
351         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_SETLK, &lf, type);
352         if (error == 0)
353                 fp->f_flag |= FHASLOCK;
354
355         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
356         if (error == 0 && VN_IS_DOOMED(vp))
357                 error = ENOENT;
358         return (error);
359 }
360
361 /*
362  * Common code for vnode open operations once a vnode is located.
363  * Check permissions, and call the VOP_OPEN routine.
364  */
365 int
366 vn_open_vnode(struct vnode *vp, int fmode, struct ucred *cred,
367     struct thread *td, struct file *fp)
368 {
369         accmode_t accmode;
370         int error;
371
372         if (vp->v_type == VLNK)
373                 return (EMLINK);
374         if (vp->v_type == VSOCK)
375                 return (EOPNOTSUPP);
376         if (vp->v_type != VDIR && fmode & O_DIRECTORY)
377                 return (ENOTDIR);
378         accmode = 0;
379         if (fmode & (FWRITE | O_TRUNC)) {
380                 if (vp->v_type == VDIR)
381                         return (EISDIR);
382                 accmode |= VWRITE;
383         }
384         if (fmode & FREAD)
385                 accmode |= VREAD;
386         if (fmode & FEXEC)
387                 accmode |= VEXEC;
388         if ((fmode & O_APPEND) && (fmode & FWRITE))
389                 accmode |= VAPPEND;
390 #ifdef MAC
391         if (fmode & O_CREAT)
392                 accmode |= VCREAT;
393         if (fmode & O_VERIFY)
394                 accmode |= VVERIFY;
395         error = mac_vnode_check_open(cred, vp, accmode);
396         if (error)
397                 return (error);
398
399         accmode &= ~(VCREAT | VVERIFY);
400 #endif
401         if ((fmode & O_CREAT) == 0 && accmode != 0) {
402                 error = VOP_ACCESS(vp, accmode, cred, td);
403                 if (error != 0)
404                         return (error);
405         }
406         if (vp->v_type == VFIFO && VOP_ISLOCKED(vp) != LK_EXCLUSIVE)
407                 vn_lock(vp, LK_UPGRADE | LK_RETRY);
408         error = VOP_OPEN(vp, fmode, cred, td, fp);
409         if (error != 0)
410                 return (error);
411
412         error = vn_open_vnode_advlock(vp, fmode, fp);
413         if (error == 0 && (fmode & FWRITE) != 0) {
414                 error = VOP_ADD_WRITECOUNT(vp, 1);
415                 if (error == 0) {
416                         CTR3(KTR_VFS, "%s: vp %p v_writecount increased to %d",
417                              __func__, vp, vp->v_writecount);
418                 }
419         }
420
421         /*
422          * Error from advlock or VOP_ADD_WRITECOUNT() still requires
423          * calling VOP_CLOSE() to pair with earlier VOP_OPEN().
424          * Arrange for that by having fdrop() to use vn_closefile().
425          */
426         if (error != 0) {
427                 fp->f_flag |= FOPENFAILED;
428                 fp->f_vnode = vp;
429                 if (fp->f_ops == &badfileops) {
430                         fp->f_type = DTYPE_VNODE;
431                         fp->f_ops = &vnops;
432                 }
433                 vref(vp);
434         }
435
436         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_open_vnode");
437         return (error);
438
439 }
440
441 /*
442  * Check for write permissions on the specified vnode.
443  * Prototype text segments cannot be written.
444  * It is racy.
445  */
446 int
447 vn_writechk(struct vnode *vp)
448 {
449
450         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_writechk");
451         /*
452          * If there's shared text associated with
453          * the vnode, try to free it up once.  If
454          * we fail, we can't allow writing.
455          */
456         if (VOP_IS_TEXT(vp))
457                 return (ETXTBSY);
458
459         return (0);
460 }
461
462 /*
463  * Vnode close call
464  */
465 static int
466 vn_close1(struct vnode *vp, int flags, struct ucred *file_cred,
467     struct thread *td, bool keep_ref)
468 {
469         struct mount *mp;
470         int error, lock_flags;
471
472         if (vp->v_type != VFIFO && (flags & FWRITE) == 0 &&
473             MNT_EXTENDED_SHARED(vp->v_mount))
474                 lock_flags = LK_SHARED;
475         else
476                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
477
478         vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT);
479         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
480         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
481         if ((flags & (FWRITE | FOPENFAILED)) == FWRITE) {
482                 VOP_ADD_WRITECOUNT_CHECKED(vp, -1);
483                 CTR3(KTR_VFS, "%s: vp %p v_writecount decreased to %d",
484                     __func__, vp, vp->v_writecount);
485         }
486         error = VOP_CLOSE(vp, flags, file_cred, td);
487         if (keep_ref)
488                 VOP_UNLOCK(vp);
489         else
490                 vput(vp);
491         vn_finished_write(mp);
492         return (error);
493 }
494
495 int
496 vn_close(struct vnode *vp, int flags, struct ucred *file_cred,
497     struct thread *td)
498 {
499
500         return (vn_close1(vp, flags, file_cred, td, false));
501 }
502
503 /*
504  * Heuristic to detect sequential operation.
505  */
506 static int
507 sequential_heuristic(struct uio *uio, struct file *fp)
508 {
509         enum uio_rw rw;
510
511         ASSERT_VOP_LOCKED(fp->f_vnode, __func__);
512
513         rw = uio->uio_rw;
514         if (fp->f_flag & FRDAHEAD)
515                 return (fp->f_seqcount[rw] << IO_SEQSHIFT);
516
517         /*
518          * Offset 0 is handled specially.  open() sets f_seqcount to 1 so
519          * that the first I/O is normally considered to be slightly
520          * sequential.  Seeking to offset 0 doesn't change sequentiality
521          * unless previous seeks have reduced f_seqcount to 0, in which
522          * case offset 0 is not special.
523          */
524         if ((uio->uio_offset == 0 && fp->f_seqcount[rw] > 0) ||
525             uio->uio_offset == fp->f_nextoff[rw]) {
526                 /*
527                  * f_seqcount is in units of fixed-size blocks so that it
528                  * depends mainly on the amount of sequential I/O and not
529                  * much on the number of sequential I/O's.  The fixed size
530                  * of 16384 is hard-coded here since it is (not quite) just
531                  * a magic size that works well here.  This size is more
532                  * closely related to the best I/O size for real disks than
533                  * to any block size used by software.
534                  */
535                 if (uio->uio_resid >= IO_SEQMAX * 16384)
536                         fp->f_seqcount[rw] = IO_SEQMAX;
537                 else {
538                         fp->f_seqcount[rw] += howmany(uio->uio_resid, 16384);
539                         if (fp->f_seqcount[rw] > IO_SEQMAX)
540                                 fp->f_seqcount[rw] = IO_SEQMAX;
541                 }
542                 return (fp->f_seqcount[rw] << IO_SEQSHIFT);
543         }
544
545         /* Not sequential.  Quickly draw-down sequentiality. */
546         if (fp->f_seqcount[rw] > 1)
547                 fp->f_seqcount[rw] = 1;
548         else
549                 fp->f_seqcount[rw] = 0;
550         return (0);
551 }
552
553 /*
554  * Package up an I/O request on a vnode into a uio and do it.
555  */
556 int
557 vn_rdwr(enum uio_rw rw, struct vnode *vp, void *base, int len, off_t offset,
558     enum uio_seg segflg, int ioflg, struct ucred *active_cred,
559     struct ucred *file_cred, ssize_t *aresid, struct thread *td)
560 {
561         struct uio auio;
562         struct iovec aiov;
563         struct mount *mp;
564         struct ucred *cred;
565         void *rl_cookie;
566         struct vn_io_fault_args args;
567         int error, lock_flags;
568
569         if (offset < 0 && vp->v_type != VCHR)
570                 return (EINVAL);
571         auio.uio_iov = &aiov;
572         auio.uio_iovcnt = 1;
573         aiov.iov_base = base;
574         aiov.iov_len = len;
575         auio.uio_resid = len;
576         auio.uio_offset = offset;
577         auio.uio_segflg = segflg;
578         auio.uio_rw = rw;
579         auio.uio_td = td;
580         error = 0;
581
582         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
583                 if ((ioflg & IO_RANGELOCKED) == 0) {
584                         if (rw == UIO_READ) {
585                                 rl_cookie = vn_rangelock_rlock(vp, offset,
586                                     offset + len);
587                         } else {
588                                 rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, offset,
589                                     offset + len);
590                         }
591                 } else
592                         rl_cookie = NULL;
593                 mp = NULL;
594                 if (rw == UIO_WRITE) { 
595                         if (vp->v_type != VCHR &&
596                             (error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH))
597                             != 0)
598                                 goto out;
599                         if (MNT_SHARED_WRITES(mp) ||
600                             ((mp == NULL) && MNT_SHARED_WRITES(vp->v_mount)))
601                                 lock_flags = LK_SHARED;
602                         else
603                                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
604                 } else
605                         lock_flags = LK_SHARED;
606                 vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
607         } else
608                 rl_cookie = NULL;
609
610         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
611 #ifdef MAC
612         if ((ioflg & IO_NOMACCHECK) == 0) {
613                 if (rw == UIO_READ)
614                         error = mac_vnode_check_read(active_cred, file_cred,
615                             vp);
616                 else
617                         error = mac_vnode_check_write(active_cred, file_cred,
618                             vp);
619         }
620 #endif
621         if (error == 0) {
622                 if (file_cred != NULL)
623                         cred = file_cred;
624                 else
625                         cred = active_cred;
626                 if (do_vn_io_fault(vp, &auio)) {
627                         args.kind = VN_IO_FAULT_VOP;
628                         args.cred = cred;
629                         args.flags = ioflg;
630                         args.args.vop_args.vp = vp;
631                         error = vn_io_fault1(vp, &auio, &args, td);
632                 } else if (rw == UIO_READ) {
633                         error = VOP_READ(vp, &auio, ioflg, cred);
634                 } else /* if (rw == UIO_WRITE) */ {
635                         error = VOP_WRITE(vp, &auio, ioflg, cred);
636                 }
637         }
638         if (aresid)
639                 *aresid = auio.uio_resid;
640         else
641                 if (auio.uio_resid && error == 0)
642                         error = EIO;
643         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
644                 VOP_UNLOCK(vp);
645                 if (mp != NULL)
646                         vn_finished_write(mp);
647         }
648  out:
649         if (rl_cookie != NULL)
650                 vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
651         return (error);
652 }
653
654 /*
655  * Package up an I/O request on a vnode into a uio and do it.  The I/O
656  * request is split up into smaller chunks and we try to avoid saturating
657  * the buffer cache while potentially holding a vnode locked, so we 
658  * check bwillwrite() before calling vn_rdwr().  We also call kern_yield()
659  * to give other processes a chance to lock the vnode (either other processes
660  * core'ing the same binary, or unrelated processes scanning the directory).
661  */
662 int
663 vn_rdwr_inchunks(enum uio_rw rw, struct vnode *vp, void *base, size_t len,
664     off_t offset, enum uio_seg segflg, int ioflg, struct ucred *active_cred,
665     struct ucred *file_cred, size_t *aresid, struct thread *td)
666 {
667         int error = 0;
668         ssize_t iaresid;
669
670         do {
671                 int chunk;
672
673                 /*
674                  * Force `offset' to a multiple of MAXBSIZE except possibly
675                  * for the first chunk, so that filesystems only need to
676                  * write full blocks except possibly for the first and last
677                  * chunks.
678                  */
679                 chunk = MAXBSIZE - (uoff_t)offset % MAXBSIZE;
680
681                 if (chunk > len)
682                         chunk = len;
683                 if (rw != UIO_READ && vp->v_type == VREG)
684                         bwillwrite();
685                 iaresid = 0;
686                 error = vn_rdwr(rw, vp, base, chunk, offset, segflg,
687                     ioflg, active_cred, file_cred, &iaresid, td);
688                 len -= chunk;   /* aresid calc already includes length */
689                 if (error)
690                         break;
691                 offset += chunk;
692                 base = (char *)base + chunk;
693                 kern_yield(PRI_USER);
694         } while (len);
695         if (aresid)
696                 *aresid = len + iaresid;
697         return (error);
698 }
699
700 #if OFF_MAX <= LONG_MAX
701 off_t
702 foffset_lock(struct file *fp, int flags)
703 {
704         volatile short *flagsp;
705         off_t res;
706         short state;
707
708         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
709
710         if ((flags & FOF_NOLOCK) != 0)
711                 return (atomic_load_long(&fp->f_offset));
712
713         /*
714          * According to McKusick the vn lock was protecting f_offset here.
715          * It is now protected by the FOFFSET_LOCKED flag.
716          */
717         flagsp = &fp->f_vnread_flags;
718         if (atomic_cmpset_acq_16(flagsp, 0, FOFFSET_LOCKED))
719                 return (atomic_load_long(&fp->f_offset));
720
721         sleepq_lock(&fp->f_vnread_flags);
722         state = atomic_load_16(flagsp);
723         for (;;) {
724                 if ((state & FOFFSET_LOCKED) == 0) {
725                         if (!atomic_fcmpset_acq_16(flagsp, &state,
726                             FOFFSET_LOCKED))
727                                 continue;
728                         break;
729                 }
730                 if ((state & FOFFSET_LOCK_WAITING) == 0) {
731                         if (!atomic_fcmpset_acq_16(flagsp, &state,
732                             state | FOFFSET_LOCK_WAITING))
733                                 continue;
734                 }
735                 DROP_GIANT();
736                 sleepq_add(&fp->f_vnread_flags, NULL, "vofflock", 0, 0);
737                 sleepq_wait(&fp->f_vnread_flags, PUSER -1);
738                 PICKUP_GIANT();
739                 sleepq_lock(&fp->f_vnread_flags);
740                 state = atomic_load_16(flagsp);
741         }
742         res = atomic_load_long(&fp->f_offset);
743         sleepq_release(&fp->f_vnread_flags);
744         return (res);
745 }
746
747 void
748 foffset_unlock(struct file *fp, off_t val, int flags)
749 {
750         volatile short *flagsp;
751         short state;
752
753         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
754
755         if ((flags & FOF_NOUPDATE) == 0)
756                 atomic_store_long(&fp->f_offset, val);
757         if ((flags & FOF_NEXTOFF_R) != 0)
758                 fp->f_nextoff[UIO_READ] = val;
759         if ((flags & FOF_NEXTOFF_W) != 0)
760                 fp->f_nextoff[UIO_WRITE] = val;
761
762         if ((flags & FOF_NOLOCK) != 0)
763                 return;
764
765         flagsp = &fp->f_vnread_flags;
766         state = atomic_load_16(flagsp);
767         if ((state & FOFFSET_LOCK_WAITING) == 0 &&
768             atomic_cmpset_rel_16(flagsp, state, 0))
769                 return;
770
771         sleepq_lock(&fp->f_vnread_flags);
772         MPASS((fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCKED) != 0);
773         MPASS((fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCK_WAITING) != 0);
774         fp->f_vnread_flags = 0;
775         sleepq_broadcast(&fp->f_vnread_flags, SLEEPQ_SLEEP, 0, 0);
776         sleepq_release(&fp->f_vnread_flags);
777 }
778 #else
779 off_t
780 foffset_lock(struct file *fp, int flags)
781 {
782         struct mtx *mtxp;
783         off_t res;
784
785         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
786
787         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
788         mtx_lock(mtxp);
789         if ((flags & FOF_NOLOCK) == 0) {
790                 while (fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCKED) {
791                         fp->f_vnread_flags |= FOFFSET_LOCK_WAITING;
792                         msleep(&fp->f_vnread_flags, mtxp, PUSER -1,
793                             "vofflock", 0);
794                 }
795                 fp->f_vnread_flags |= FOFFSET_LOCKED;
796         }
797         res = fp->f_offset;
798         mtx_unlock(mtxp);
799         return (res);
800 }
801
802 void
803 foffset_unlock(struct file *fp, off_t val, int flags)
804 {
805         struct mtx *mtxp;
806
807         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
808
809         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
810         mtx_lock(mtxp);
811         if ((flags & FOF_NOUPDATE) == 0)
812                 fp->f_offset = val;
813         if ((flags & FOF_NEXTOFF_R) != 0)
814                 fp->f_nextoff[UIO_READ] = val;
815         if ((flags & FOF_NEXTOFF_W) != 0)
816                 fp->f_nextoff[UIO_WRITE] = val;
817         if ((flags & FOF_NOLOCK) == 0) {
818                 KASSERT((fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCKED) != 0,
819                     ("Lost FOFFSET_LOCKED"));
820                 if (fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCK_WAITING)
821                         wakeup(&fp->f_vnread_flags);
822                 fp->f_vnread_flags = 0;
823         }
824         mtx_unlock(mtxp);
825 }
826 #endif
827
828 void
829 foffset_lock_uio(struct file *fp, struct uio *uio, int flags)
830 {
831
832         if ((flags & FOF_OFFSET) == 0)
833                 uio->uio_offset = foffset_lock(fp, flags);
834 }
835
836 void
837 foffset_unlock_uio(struct file *fp, struct uio *uio, int flags)
838 {
839
840         if ((flags & FOF_OFFSET) == 0)
841                 foffset_unlock(fp, uio->uio_offset, flags);
842 }
843
844 static int
845 get_advice(struct file *fp, struct uio *uio)
846 {
847         struct mtx *mtxp;
848         int ret;
849
850         ret = POSIX_FADV_NORMAL;
851         if (fp->f_advice == NULL || fp->f_vnode->v_type != VREG)
852                 return (ret);
853
854         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
855         mtx_lock(mtxp);
856         if (fp->f_advice != NULL &&
857             uio->uio_offset >= fp->f_advice->fa_start &&
858             uio->uio_offset + uio->uio_resid <= fp->f_advice->fa_end)
859                 ret = fp->f_advice->fa_advice;
860         mtx_unlock(mtxp);
861         return (ret);
862 }
863
864 int
865 vn_read_from_obj(struct vnode *vp, struct uio *uio)
866 {
867         vm_object_t obj;
868         vm_page_t ma[io_hold_cnt + 2];
869         off_t off, vsz;
870         ssize_t resid;
871         int error, i, j;
872
873         MPASS(uio->uio_resid <= ptoa(io_hold_cnt + 2));
874         obj = atomic_load_ptr(&vp->v_object);
875         if (obj == NULL)
876                 return (EJUSTRETURN);
877
878         /*
879          * Depends on type stability of vm_objects.
880          */
881         vm_object_pip_add(obj, 1);
882         if ((obj->flags & OBJ_DEAD) != 0) {
883                 /*
884                  * Note that object might be already reused from the
885                  * vnode, and the OBJ_DEAD flag cleared.  This is fine,
886                  * we recheck for DOOMED vnode state after all pages
887                  * are busied, and retract then.
888                  *
889                  * But we check for OBJ_DEAD to ensure that we do not
890                  * busy pages while vm_object_terminate_pages()
891                  * processes the queue.
892                  */
893                 error = EJUSTRETURN;
894                 goto out_pip;
895         }
896
897         resid = uio->uio_resid;
898         off = uio->uio_offset;
899         for (i = 0; resid > 0; i++) {
900                 MPASS(i < io_hold_cnt + 2);
901                 ma[i] = vm_page_grab_unlocked(obj, atop(off),
902                     VM_ALLOC_NOCREAT | VM_ALLOC_SBUSY | VM_ALLOC_IGN_SBUSY |
903                     VM_ALLOC_NOWAIT);
904                 if (ma[i] == NULL)
905                         break;
906
907                 /*
908                  * Skip invalid pages.  Valid mask can be partial only
909                  * at EOF, and we clip later.
910                  */
911                 if (vm_page_none_valid(ma[i])) {
912                         vm_page_sunbusy(ma[i]);
913                         break;
914                 }
915
916                 resid -= PAGE_SIZE;
917                 off += PAGE_SIZE;
918         }
919         if (i == 0) {
920                 error = EJUSTRETURN;
921                 goto out_pip;
922         }
923
924         /*
925          * Check VIRF_DOOMED after we busied our pages.  Since
926          * vgonel() terminates the vnode' vm_object, it cannot
927          * process past pages busied by us.
928          */
929         if (VN_IS_DOOMED(vp)) {
930                 error = EJUSTRETURN;
931                 goto out;
932         }
933
934         resid = PAGE_SIZE - (uio->uio_offset & PAGE_MASK) + ptoa(i - 1);
935         if (resid > uio->uio_resid)
936                 resid = uio->uio_resid;
937
938         /*
939          * Unlocked read of vnp_size is safe because truncation cannot
940          * pass busied page.  But we load vnp_size into a local
941          * variable so that possible concurrent extension does not
942          * break calculation.
943          */
944 #if defined(__powerpc__) && !defined(__powerpc64__)
945         vsz = obj->un_pager.vnp.vnp_size;
946 #else
947         vsz = atomic_load_64(&obj->un_pager.vnp.vnp_size);
948 #endif
949         if (uio->uio_offset + resid > vsz)
950                 resid = vsz - uio->uio_offset;
951
952         error = vn_io_fault_pgmove(ma, uio->uio_offset & PAGE_MASK, resid, uio);
953
954 out:
955         for (j = 0; j < i; j++) {
956                 if (error == 0)
957                         vm_page_reference(ma[j]);
958                 vm_page_sunbusy(ma[j]);
959         }
960 out_pip:
961         vm_object_pip_wakeup(obj);
962         if (error != 0)
963                 return (error);
964         return (uio->uio_resid == 0 ? 0 : EJUSTRETURN);
965 }
966
967 /*
968  * File table vnode read routine.
969  */
970 static int
971 vn_read(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred, int flags,
972     struct thread *td)
973 {
974         struct vnode *vp;
975         off_t orig_offset;
976         int error, ioflag;
977         int advice;
978
979         KASSERT(uio->uio_td == td, ("uio_td %p is not td %p",
980             uio->uio_td, td));
981         KASSERT(flags & FOF_OFFSET, ("No FOF_OFFSET"));
982         vp = fp->f_vnode;
983         ioflag = 0;
984         if (fp->f_flag & FNONBLOCK)
985                 ioflag |= IO_NDELAY;
986         if (fp->f_flag & O_DIRECT)
987                 ioflag |= IO_DIRECT;
988
989         /*
990          * Try to read from page cache.  VIRF_DOOMED check is racy but
991          * allows us to avoid unneeded work outright.
992          */
993         if (vn_io_pgcache_read_enable && !mac_vnode_check_read_enabled() &&
994             (vp->v_irflag & (VIRF_DOOMED | VIRF_PGREAD)) == VIRF_PGREAD) {
995                 error = VOP_READ_PGCACHE(vp, uio, ioflag, fp->f_cred);
996                 if (error == 0) {
997                         fp->f_nextoff[UIO_READ] = uio->uio_offset;
998                         return (0);
999                 }
1000                 if (error != EJUSTRETURN)
1001                         return (error);
1002         }
1003
1004         advice = get_advice(fp, uio);
1005         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1006
1007         switch (advice) {
1008         case POSIX_FADV_NORMAL:
1009         case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
1010         case POSIX_FADV_NOREUSE:
1011                 ioflag |= sequential_heuristic(uio, fp);
1012                 break;
1013         case POSIX_FADV_RANDOM:
1014                 /* Disable read-ahead for random I/O. */
1015                 break;
1016         }
1017         orig_offset = uio->uio_offset;
1018
1019 #ifdef MAC
1020         error = mac_vnode_check_read(active_cred, fp->f_cred, vp);
1021         if (error == 0)
1022 #endif
1023                 error = VOP_READ(vp, uio, ioflag, fp->f_cred);
1024         fp->f_nextoff[UIO_READ] = uio->uio_offset;
1025         VOP_UNLOCK(vp);
1026         if (error == 0 && advice == POSIX_FADV_NOREUSE &&
1027             orig_offset != uio->uio_offset)
1028                 /*
1029                  * Use POSIX_FADV_DONTNEED to flush pages and buffers
1030                  * for the backing file after a POSIX_FADV_NOREUSE
1031                  * read(2).
1032                  */
1033                 error = VOP_ADVISE(vp, orig_offset, uio->uio_offset - 1,
1034                     POSIX_FADV_DONTNEED);
1035         return (error);
1036 }
1037
1038 /*
1039  * File table vnode write routine.
1040  */
1041 static int
1042 vn_write(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred, int flags,
1043     struct thread *td)
1044 {
1045         struct vnode *vp;
1046         struct mount *mp;
1047         off_t orig_offset;
1048         int error, ioflag, lock_flags;
1049         int advice;
1050
1051         KASSERT(uio->uio_td == td, ("uio_td %p is not td %p",
1052             uio->uio_td, td));
1053         KASSERT(flags & FOF_OFFSET, ("No FOF_OFFSET"));
1054         vp = fp->f_vnode;
1055         if (vp->v_type == VREG)
1056                 bwillwrite();
1057         ioflag = IO_UNIT;
1058         if (vp->v_type == VREG && (fp->f_flag & O_APPEND))
1059                 ioflag |= IO_APPEND;
1060         if (fp->f_flag & FNONBLOCK)
1061                 ioflag |= IO_NDELAY;
1062         if (fp->f_flag & O_DIRECT)
1063                 ioflag |= IO_DIRECT;
1064         if ((fp->f_flag & O_FSYNC) ||
1065             (vp->v_mount && (vp->v_mount->mnt_flag & MNT_SYNCHRONOUS)))
1066                 ioflag |= IO_SYNC;
1067         mp = NULL;
1068         if (vp->v_type != VCHR &&
1069             (error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH)) != 0)
1070                 goto unlock;
1071
1072         advice = get_advice(fp, uio);
1073
1074         if (MNT_SHARED_WRITES(mp) ||
1075             (mp == NULL && MNT_SHARED_WRITES(vp->v_mount))) {
1076                 lock_flags = LK_SHARED;
1077         } else {
1078                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
1079         }
1080
1081         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
1082         switch (advice) {
1083         case POSIX_FADV_NORMAL:
1084         case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
1085         case POSIX_FADV_NOREUSE:
1086                 ioflag |= sequential_heuristic(uio, fp);
1087                 break;
1088         case POSIX_FADV_RANDOM:
1089                 /* XXX: Is this correct? */
1090                 break;
1091         }
1092         orig_offset = uio->uio_offset;
1093
1094 #ifdef MAC
1095         error = mac_vnode_check_write(active_cred, fp->f_cred, vp);
1096         if (error == 0)
1097 #endif
1098                 error = VOP_WRITE(vp, uio, ioflag, fp->f_cred);
1099         fp->f_nextoff[UIO_WRITE] = uio->uio_offset;
1100         VOP_UNLOCK(vp);
1101         if (vp->v_type != VCHR)
1102                 vn_finished_write(mp);
1103         if (error == 0 && advice == POSIX_FADV_NOREUSE &&
1104             orig_offset != uio->uio_offset)
1105                 /*
1106                  * Use POSIX_FADV_DONTNEED to flush pages and buffers
1107                  * for the backing file after a POSIX_FADV_NOREUSE
1108                  * write(2).
1109                  */
1110                 error = VOP_ADVISE(vp, orig_offset, uio->uio_offset - 1,
1111                     POSIX_FADV_DONTNEED);
1112 unlock:
1113         return (error);
1114 }
1115
1116 /*
1117  * The vn_io_fault() is a wrapper around vn_read() and vn_write() to
1118  * prevent the following deadlock:
1119  *
1120  * Assume that the thread A reads from the vnode vp1 into userspace
1121  * buffer buf1 backed by the pages of vnode vp2.  If a page in buf1 is
1122  * currently not resident, then system ends up with the call chain
1123  *   vn_read() -> VOP_READ(vp1) -> uiomove() -> [Page Fault] ->
1124  *     vm_fault(buf1) -> vnode_pager_getpages(vp2) -> VOP_GETPAGES(vp2)
1125  * which establishes lock order vp1->vn_lock, then vp2->vn_lock.
1126  * If, at the same time, thread B reads from vnode vp2 into buffer buf2
1127  * backed by the pages of vnode vp1, and some page in buf2 is not
1128  * resident, we get a reversed order vp2->vn_lock, then vp1->vn_lock.
1129  *
1130  * To prevent the lock order reversal and deadlock, vn_io_fault() does
1131  * not allow page faults to happen during VOP_READ() or VOP_WRITE().
1132  * Instead, it first tries to do the whole range i/o with pagefaults
1133  * disabled. If all pages in the i/o buffer are resident and mapped,
1134  * VOP will succeed (ignoring the genuine filesystem errors).
1135  * Otherwise, we get back EFAULT, and vn_io_fault() falls back to do
1136  * i/o in chunks, with all pages in the chunk prefaulted and held
1137  * using vm_fault_quick_hold_pages().
1138  *
1139  * Filesystems using this deadlock avoidance scheme should use the
1140  * array of the held pages from uio, saved in the curthread->td_ma,
1141  * instead of doing uiomove().  A helper function
1142  * vn_io_fault_uiomove() converts uiomove request into
1143  * uiomove_fromphys() over td_ma array.
1144  *
1145  * Since vnode locks do not cover the whole i/o anymore, rangelocks
1146  * make the current i/o request atomic with respect to other i/os and
1147  * truncations.
1148  */
1149
1150 /*
1151  * Decode vn_io_fault_args and perform the corresponding i/o.
1152  */
1153 static int
1154 vn_io_fault_doio(struct vn_io_fault_args *args, struct uio *uio,
1155     struct thread *td)
1156 {
1157         int error, save;
1158
1159         error = 0;
1160         save = vm_fault_disable_pagefaults();
1161         switch (args->kind) {
1162         case VN_IO_FAULT_FOP:
1163                 error = (args->args.fop_args.doio)(args->args.fop_args.fp,
1164                     uio, args->cred, args->flags, td);
1165                 break;
1166         case VN_IO_FAULT_VOP:
1167                 if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
1168                         error = VOP_READ(args->args.vop_args.vp, uio,
1169                             args->flags, args->cred);
1170                 } else if (uio->uio_rw == UIO_WRITE) {
1171                         error = VOP_WRITE(args->args.vop_args.vp, uio,
1172                             args->flags, args->cred);
1173                 }
1174                 break;
1175         default:
1176                 panic("vn_io_fault_doio: unknown kind of io %d %d",
1177                     args->kind, uio->uio_rw);
1178         }
1179         vm_fault_enable_pagefaults(save);
1180         return (error);
1181 }
1182
1183 static int
1184 vn_io_fault_touch(char *base, const struct uio *uio)
1185 {
1186         int r;
1187
1188         r = fubyte(base);
1189         if (r == -1 || (uio->uio_rw == UIO_READ && subyte(base, r) == -1))
1190                 return (EFAULT);
1191         return (0);
1192 }
1193
1194 static int
1195 vn_io_fault_prefault_user(const struct uio *uio)
1196 {
1197         char *base;
1198         const struct iovec *iov;
1199         size_t len;
1200         ssize_t resid;
1201         int error, i;
1202
1203         KASSERT(uio->uio_segflg == UIO_USERSPACE,
1204             ("vn_io_fault_prefault userspace"));
1205
1206         error = i = 0;
1207         iov = uio->uio_iov;
1208         resid = uio->uio_resid;
1209         base = iov->iov_base;
1210         len = iov->iov_len;
1211         while (resid > 0) {
1212                 error = vn_io_fault_touch(base, uio);
1213                 if (error != 0)
1214                         break;
1215                 if (len < PAGE_SIZE) {
1216                         if (len != 0) {
1217                                 error = vn_io_fault_touch(base + len - 1, uio);
1218                                 if (error != 0)
1219                                         break;
1220                                 resid -= len;
1221                         }
1222                         if (++i >= uio->uio_iovcnt)
1223                                 break;
1224                         iov = uio->uio_iov + i;
1225                         base = iov->iov_base;
1226                         len = iov->iov_len;
1227                 } else {
1228                         len -= PAGE_SIZE;
1229                         base += PAGE_SIZE;
1230                         resid -= PAGE_SIZE;
1231                 }
1232         }
1233         return (error);
1234 }
1235
1236 /*
1237  * Common code for vn_io_fault(), agnostic to the kind of i/o request.
1238  * Uses vn_io_fault_doio() to make the call to an actual i/o function.
1239  * Used from vn_rdwr() and vn_io_fault(), which encode the i/o request
1240  * into args and call vn_io_fault1() to handle faults during the user
1241  * mode buffer accesses.
1242  */
1243 static int
1244 vn_io_fault1(struct vnode *vp, struct uio *uio, struct vn_io_fault_args *args,
1245     struct thread *td)
1246 {
1247         vm_page_t ma[io_hold_cnt + 2];
1248         struct uio *uio_clone, short_uio;
1249         struct iovec short_iovec[1];
1250         vm_page_t *prev_td_ma;
1251         vm_prot_t prot;
1252         vm_offset_t addr, end;
1253         size_t len, resid;
1254         ssize_t adv;
1255         int error, cnt, saveheld, prev_td_ma_cnt;
1256
1257         if (vn_io_fault_prefault) {
1258                 error = vn_io_fault_prefault_user(uio);
1259                 if (error != 0)
1260                         return (error); /* Or ignore ? */
1261         }
1262
1263         prot = uio->uio_rw == UIO_READ ? VM_PROT_WRITE : VM_PROT_READ;
1264
1265         /*
1266          * The UFS follows IO_UNIT directive and replays back both
1267          * uio_offset and uio_resid if an error is encountered during the
1268          * operation.  But, since the iovec may be already advanced,
1269          * uio is still in an inconsistent state.
1270          *
1271          * Cache a copy of the original uio, which is advanced to the redo
1272          * point using UIO_NOCOPY below.
1273          */
1274         uio_clone = cloneuio(uio);
1275         resid = uio->uio_resid;
1276
1277         short_uio.uio_segflg = UIO_USERSPACE;
1278         short_uio.uio_rw = uio->uio_rw;
1279         short_uio.uio_td = uio->uio_td;
1280
1281         error = vn_io_fault_doio(args, uio, td);
1282         if (error != EFAULT)
1283                 goto out;
1284
1285         atomic_add_long(&vn_io_faults_cnt, 1);
1286         uio_clone->uio_segflg = UIO_NOCOPY;
1287         uiomove(NULL, resid - uio->uio_resid, uio_clone);
1288         uio_clone->uio_segflg = uio->uio_segflg;
1289
1290         saveheld = curthread_pflags_set(TDP_UIOHELD);
1291         prev_td_ma = td->td_ma;
1292         prev_td_ma_cnt = td->td_ma_cnt;
1293
1294         while (uio_clone->uio_resid != 0) {
1295                 len = uio_clone->uio_iov->iov_len;
1296                 if (len == 0) {
1297                         KASSERT(uio_clone->uio_iovcnt >= 1,
1298                             ("iovcnt underflow"));
1299                         uio_clone->uio_iov++;
1300                         uio_clone->uio_iovcnt--;
1301                         continue;
1302                 }
1303                 if (len > ptoa(io_hold_cnt))
1304                         len = ptoa(io_hold_cnt);
1305                 addr = (uintptr_t)uio_clone->uio_iov->iov_base;
1306                 end = round_page(addr + len);
1307                 if (end < addr) {
1308                         error = EFAULT;
1309                         break;
1310                 }
1311                 cnt = atop(end - trunc_page(addr));
1312                 /*
1313                  * A perfectly misaligned address and length could cause
1314                  * both the start and the end of the chunk to use partial
1315                  * page.  +2 accounts for such a situation.
1316                  */
1317                 cnt = vm_fault_quick_hold_pages(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map,
1318                     addr, len, prot, ma, io_hold_cnt + 2);
1319                 if (cnt == -1) {
1320                         error = EFAULT;
1321                         break;
1322                 }
1323                 short_uio.uio_iov = &short_iovec[0];
1324                 short_iovec[0].iov_base = (void *)addr;
1325                 short_uio.uio_iovcnt = 1;
1326                 short_uio.uio_resid = short_iovec[0].iov_len = len;
1327                 short_uio.uio_offset = uio_clone->uio_offset;
1328                 td->td_ma = ma;
1329                 td->td_ma_cnt = cnt;
1330
1331                 error = vn_io_fault_doio(args, &short_uio, td);
1332                 vm_page_unhold_pages(ma, cnt);
1333                 adv = len - short_uio.uio_resid;
1334
1335                 uio_clone->uio_iov->iov_base =
1336                     (char *)uio_clone->uio_iov->iov_base + adv;
1337                 uio_clone->uio_iov->iov_len -= adv;
1338                 uio_clone->uio_resid -= adv;
1339                 uio_clone->uio_offset += adv;
1340
1341                 uio->uio_resid -= adv;
1342                 uio->uio_offset += adv;
1343
1344                 if (error != 0 || adv == 0)
1345                         break;
1346         }
1347         td->td_ma = prev_td_ma;
1348         td->td_ma_cnt = prev_td_ma_cnt;
1349         curthread_pflags_restore(saveheld);
1350 out:
1351         free(uio_clone, M_IOV);
1352         return (error);
1353 }
1354
1355 static int
1356 vn_io_fault(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
1357     int flags, struct thread *td)
1358 {
1359         fo_rdwr_t *doio;
1360         struct vnode *vp;
1361         void *rl_cookie;
1362         struct vn_io_fault_args args;
1363         int error;
1364
1365         doio = uio->uio_rw == UIO_READ ? vn_read : vn_write;
1366         vp = fp->f_vnode;
1367
1368         /*
1369          * The ability to read(2) on a directory has historically been
1370          * allowed for all users, but this can and has been the source of
1371          * at least one security issue in the past.  As such, it is now hidden
1372          * away behind a sysctl for those that actually need it to use it, and
1373          * restricted to root when it's turned on to make it relatively safe to
1374          * leave on for longer sessions of need.
1375          */
1376         if (vp->v_type == VDIR) {
1377                 KASSERT(uio->uio_rw == UIO_READ,
1378                     ("illegal write attempted on a directory"));
1379                 if (!vfs_allow_read_dir)
1380                         return (EISDIR);
1381                 if ((error = priv_check(td, PRIV_VFS_READ_DIR)) != 0)
1382                         return (EISDIR);
1383         }
1384
1385         foffset_lock_uio(fp, uio, flags);
1386         if (do_vn_io_fault(vp, uio)) {
1387                 args.kind = VN_IO_FAULT_FOP;
1388                 args.args.fop_args.fp = fp;
1389                 args.args.fop_args.doio = doio;
1390                 args.cred = active_cred;
1391                 args.flags = flags | FOF_OFFSET;
1392                 if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
1393                         rl_cookie = vn_rangelock_rlock(vp, uio->uio_offset,
1394                             uio->uio_offset + uio->uio_resid);
1395                 } else if ((fp->f_flag & O_APPEND) != 0 ||
1396                     (flags & FOF_OFFSET) == 0) {
1397                         /* For appenders, punt and lock the whole range. */
1398                         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, 0, OFF_MAX);
1399                 } else {
1400                         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, uio->uio_offset,
1401                             uio->uio_offset + uio->uio_resid);
1402                 }
1403                 error = vn_io_fault1(vp, uio, &args, td);
1404                 vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
1405         } else {
1406                 error = doio(fp, uio, active_cred, flags | FOF_OFFSET, td);
1407         }
1408         foffset_unlock_uio(fp, uio, flags);
1409         return (error);
1410 }
1411
1412 /*
1413  * Helper function to perform the requested uiomove operation using
1414  * the held pages for io->uio_iov[0].iov_base buffer instead of
1415  * copyin/copyout.  Access to the pages with uiomove_fromphys()
1416  * instead of iov_base prevents page faults that could occur due to
1417  * pmap_collect() invalidating the mapping created by
1418  * vm_fault_quick_hold_pages(), or pageout daemon, page laundry or
1419  * object cleanup revoking the write access from page mappings.
1420  *
1421  * Filesystems specified MNTK_NO_IOPF shall use vn_io_fault_uiomove()
1422  * instead of plain uiomove().
1423  */
1424 int
1425 vn_io_fault_uiomove(char *data, int xfersize, struct uio *uio)
1426 {
1427         struct uio transp_uio;
1428         struct iovec transp_iov[1];
1429         struct thread *td;
1430         size_t adv;
1431         int error, pgadv;
1432
1433         td = curthread;
1434         if ((td->td_pflags & TDP_UIOHELD) == 0 ||
1435             uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE)
1436                 return (uiomove(data, xfersize, uio));
1437
1438         KASSERT(uio->uio_iovcnt == 1, ("uio_iovcnt %d", uio->uio_iovcnt));
1439         transp_iov[0].iov_base = data;
1440         transp_uio.uio_iov = &transp_iov[0];
1441         transp_uio.uio_iovcnt = 1;
1442         if (xfersize > uio->uio_resid)
1443                 xfersize = uio->uio_resid;
1444         transp_uio.uio_resid = transp_iov[0].iov_len = xfersize;
1445         transp_uio.uio_offset = 0;
1446         transp_uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
1447         /*
1448          * Since transp_iov points to data, and td_ma page array
1449          * corresponds to original uio->uio_iov, we need to invert the
1450          * direction of the i/o operation as passed to
1451          * uiomove_fromphys().
1452          */
1453         switch (uio->uio_rw) {
1454         case UIO_WRITE:
1455                 transp_uio.uio_rw = UIO_READ;
1456                 break;
1457         case UIO_READ:
1458                 transp_uio.uio_rw = UIO_WRITE;
1459                 break;
1460         }
1461         transp_uio.uio_td = uio->uio_td;
1462         error = uiomove_fromphys(td->td_ma,
1463             ((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base) & PAGE_MASK,
1464             xfersize, &transp_uio);
1465         adv = xfersize - transp_uio.uio_resid;
1466         pgadv =
1467             (((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base + adv) >> PAGE_SHIFT) -
1468             (((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base) >> PAGE_SHIFT);
1469         td->td_ma += pgadv;
1470         KASSERT(td->td_ma_cnt >= pgadv, ("consumed pages %d %d", td->td_ma_cnt,
1471             pgadv));
1472         td->td_ma_cnt -= pgadv;
1473         uio->uio_iov->iov_base = (char *)uio->uio_iov->iov_base + adv;
1474         uio->uio_iov->iov_len -= adv;
1475         uio->uio_resid -= adv;
1476         uio->uio_offset += adv;
1477         return (error);
1478 }
1479
1480 int
1481 vn_io_fault_pgmove(vm_page_t ma[], vm_offset_t offset, int xfersize,
1482     struct uio *uio)
1483 {
1484         struct thread *td;
1485         vm_offset_t iov_base;
1486         int cnt, pgadv;
1487
1488         td = curthread;
1489         if ((td->td_pflags & TDP_UIOHELD) == 0 ||
1490             uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE)
1491                 return (uiomove_fromphys(ma, offset, xfersize, uio));
1492
1493         KASSERT(uio->uio_iovcnt == 1, ("uio_iovcnt %d", uio->uio_iovcnt));
1494         cnt = xfersize > uio->uio_resid ? uio->uio_resid : xfersize;
1495         iov_base = (vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base;
1496         switch (uio->uio_rw) {
1497         case UIO_WRITE:
1498                 pmap_copy_pages(td->td_ma, iov_base & PAGE_MASK, ma,
1499                     offset, cnt);
1500                 break;
1501         case UIO_READ:
1502                 pmap_copy_pages(ma, offset, td->td_ma, iov_base & PAGE_MASK,
1503                     cnt);
1504                 break;
1505         }
1506         pgadv = ((iov_base + cnt) >> PAGE_SHIFT) - (iov_base >> PAGE_SHIFT);
1507         td->td_ma += pgadv;
1508         KASSERT(td->td_ma_cnt >= pgadv, ("consumed pages %d %d", td->td_ma_cnt,
1509             pgadv));
1510         td->td_ma_cnt -= pgadv;
1511         uio->uio_iov->iov_base = (char *)(iov_base + cnt);
1512         uio->uio_iov->iov_len -= cnt;
1513         uio->uio_resid -= cnt;
1514         uio->uio_offset += cnt;
1515         return (0);
1516 }
1517
1518 /*
1519  * File table truncate routine.
1520  */
1521 static int
1522 vn_truncate(struct file *fp, off_t length, struct ucred *active_cred,
1523     struct thread *td)
1524 {
1525         struct mount *mp;
1526         struct vnode *vp;
1527         void *rl_cookie;
1528         int error;
1529
1530         vp = fp->f_vnode;
1531
1532 retry:
1533         /*
1534          * Lock the whole range for truncation.  Otherwise split i/o
1535          * might happen partly before and partly after the truncation.
1536          */
1537         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, 0, OFF_MAX);
1538         error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH);
1539         if (error)
1540                 goto out1;
1541         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1542         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
1543         if (vp->v_type == VDIR) {
1544                 error = EISDIR;
1545                 goto out;
1546         }
1547 #ifdef MAC
1548         error = mac_vnode_check_write(active_cred, fp->f_cred, vp);
1549         if (error)
1550                 goto out;
1551 #endif
1552         error = vn_truncate_locked(vp, length, (fp->f_flag & O_FSYNC) != 0,
1553             fp->f_cred);
1554 out:
1555         VOP_UNLOCK(vp);
1556         vn_finished_write(mp);
1557 out1:
1558         vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
1559         if (error == ERELOOKUP)
1560                 goto retry;
1561         return (error);
1562 }
1563
1564 /*
1565  * Truncate a file that is already locked.
1566  */
1567 int
1568 vn_truncate_locked(struct vnode *vp, off_t length, bool sync,
1569     struct ucred *cred)
1570 {
1571         struct vattr vattr;
1572         int error;
1573
1574         error = VOP_ADD_WRITECOUNT(vp, 1);
1575         if (error == 0) {
1576                 VATTR_NULL(&vattr);
1577                 vattr.va_size = length;
1578                 if (sync)
1579                         vattr.va_vaflags |= VA_SYNC;
1580                 error = VOP_SETATTR(vp, &vattr, cred);
1581                 VOP_ADD_WRITECOUNT_CHECKED(vp, -1);
1582         }
1583         return (error);
1584 }
1585
1586 /*
1587  * File table vnode stat routine.
1588  */
1589 static int
1590 vn_statfile(struct file *fp, struct stat *sb, struct ucred *active_cred,
1591     struct thread *td)
1592 {
1593         struct vnode *vp = fp->f_vnode;
1594         int error;
1595
1596         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1597         error = VOP_STAT(vp, sb, active_cred, fp->f_cred, td);
1598         VOP_UNLOCK(vp);
1599
1600         return (error);
1601 }
1602
1603 /*
1604  * File table vnode ioctl routine.
1605  */
1606 static int
1607 vn_ioctl(struct file *fp, u_long com, void *data, struct ucred *active_cred,
1608     struct thread *td)
1609 {
1610         struct vattr vattr;
1611         struct vnode *vp;
1612         struct fiobmap2_arg *bmarg;
1613         int error;
1614
1615         vp = fp->f_vnode;
1616         switch (vp->v_type) {
1617         case VDIR:
1618         case VREG:
1619                 switch (com) {
1620                 case FIONREAD:
1621                         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1622                         error = VOP_GETATTR(vp, &vattr, active_cred);
1623                         VOP_UNLOCK(vp);
1624                         if (error == 0)
1625                                 *(int *)data = vattr.va_size - fp->f_offset;
1626                         return (error);
1627                 case FIOBMAP2:
1628                         bmarg = (struct fiobmap2_arg *)data;
1629                         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1630 #ifdef MAC
1631                         error = mac_vnode_check_read(active_cred, fp->f_cred,
1632                             vp);
1633                         if (error == 0)
1634 #endif
1635                                 error = VOP_BMAP(vp, bmarg->bn, NULL,
1636                                     &bmarg->bn, &bmarg->runp, &bmarg->runb);
1637                         VOP_UNLOCK(vp);
1638                         return (error);
1639                 case FIONBIO:
1640                 case FIOASYNC:
1641                         return (0);
1642                 default:
1643                         return (VOP_IOCTL(vp, com, data, fp->f_flag,
1644                             active_cred, td));
1645                 }
1646                 break;
1647         case VCHR:
1648                 return (VOP_IOCTL(vp, com, data, fp->f_flag,
1649                     active_cred, td));
1650         default:
1651                 return (ENOTTY);
1652         }
1653 }
1654
1655 /*
1656  * File table vnode poll routine.
1657  */
1658 static int
1659 vn_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
1660     struct thread *td)
1661 {
1662         struct vnode *vp;
1663         int error;
1664
1665         vp = fp->f_vnode;
1666 #if defined(MAC) || defined(AUDIT)
1667         if (AUDITING_TD(td) || mac_vnode_check_poll_enabled()) {
1668                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1669                 AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
1670                 error = mac_vnode_check_poll(active_cred, fp->f_cred, vp);
1671                 VOP_UNLOCK(vp);
1672                 if (error != 0)
1673                         return (error);
1674         }
1675 #endif
1676         error = VOP_POLL(vp, events, fp->f_cred, td);
1677         return (error);
1678 }
1679
1680 /*
1681  * Acquire the requested lock and then check for validity.  LK_RETRY
1682  * permits vn_lock to return doomed vnodes.
1683  */
1684 static int __noinline
1685 _vn_lock_fallback(struct vnode *vp, int flags, const char *file, int line,
1686     int error)
1687 {
1688
1689         KASSERT((flags & LK_RETRY) == 0 || error == 0,
1690             ("vn_lock: error %d incompatible with flags %#x", error, flags));
1691
1692         if (error == 0)
1693                 VNASSERT(VN_IS_DOOMED(vp), vp, ("vnode not doomed"));
1694
1695         if ((flags & LK_RETRY) == 0) {
1696                 if (error == 0) {
1697                         VOP_UNLOCK(vp);
1698                         error = ENOENT;
1699                 }
1700                 return (error);
1701         }
1702
1703         /*
1704          * LK_RETRY case.
1705          *
1706          * Nothing to do if we got the lock.
1707          */
1708         if (error == 0)
1709                 return (0);
1710
1711         /*
1712          * Interlock was dropped by the call in _vn_lock.
1713          */
1714         flags &= ~LK_INTERLOCK;
1715         do {
1716                 error = VOP_LOCK1(vp, flags, file, line);
1717         } while (error != 0);
1718         return (0);
1719 }
1720
1721 int
1722 _vn_lock(struct vnode *vp, int flags, const char *file, int line)
1723 {
1724         int error;
1725
1726         VNASSERT((flags & LK_TYPE_MASK) != 0, vp,
1727             ("vn_lock: no locktype (%d passed)", flags));
1728         VNPASS(vp->v_holdcnt > 0, vp);
1729         error = VOP_LOCK1(vp, flags, file, line);
1730         if (__predict_false(error != 0 || VN_IS_DOOMED(vp)))
1731                 return (_vn_lock_fallback(vp, flags, file, line, error));
1732         return (0);
1733 }
1734
1735 /*
1736  * File table vnode close routine.
1737  */
1738 static int
1739 vn_closefile(struct file *fp, struct thread *td)
1740 {
1741         struct vnode *vp;
1742         struct flock lf;
1743         int error;
1744         bool ref;
1745
1746         vp = fp->f_vnode;
1747         fp->f_ops = &badfileops;
1748         ref= (fp->f_flag & FHASLOCK) != 0 && fp->f_type == DTYPE_VNODE;
1749
1750         error = vn_close1(vp, fp->f_flag, fp->f_cred, td, ref);
1751
1752         if (__predict_false(ref)) {
1753                 lf.l_whence = SEEK_SET;
1754                 lf.l_start = 0;
1755                 lf.l_len = 0;
1756                 lf.l_type = F_UNLCK;
1757                 (void) VOP_ADVLOCK(vp, fp, F_UNLCK, &lf, F_FLOCK);
1758                 vrele(vp);
1759         }
1760         return (error);
1761 }
1762
1763 /*
1764  * Preparing to start a filesystem write operation. If the operation is
1765  * permitted, then we bump the count of operations in progress and
1766  * proceed. If a suspend request is in progress, we wait until the
1767  * suspension is over, and then proceed.
1768  */
1769 static int
1770 vn_start_write_refed(struct mount *mp, int flags, bool mplocked)
1771 {
1772         struct mount_pcpu *mpcpu;
1773         int error, mflags;
1774
1775         if (__predict_true(!mplocked) && (flags & V_XSLEEP) == 0 &&
1776             vfs_op_thread_enter(mp, mpcpu)) {
1777                 MPASS((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) == 0);
1778                 vfs_mp_count_add_pcpu(mpcpu, writeopcount, 1);
1779                 vfs_op_thread_exit(mp, mpcpu);
1780                 return (0);
1781         }
1782
1783         if (mplocked)
1784                 mtx_assert(MNT_MTX(mp), MA_OWNED);
1785         else
1786                 MNT_ILOCK(mp);
1787
1788         error = 0;
1789
1790         /*
1791          * Check on status of suspension.
1792          */
1793         if ((curthread->td_pflags & TDP_IGNSUSP) == 0 ||
1794             mp->mnt_susp_owner != curthread) {
1795                 mflags = ((mp->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_SBDRY) != 0 ?
1796                     (flags & PCATCH) : 0) | (PUSER - 1);
1797                 while ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0) {
1798                         if (flags & V_NOWAIT) {
1799                                 error = EWOULDBLOCK;
1800                                 goto unlock;
1801                         }
1802                         error = msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), mflags,
1803                             "suspfs", 0);
1804                         if (error)
1805                                 goto unlock;
1806                 }
1807         }
1808         if (flags & V_XSLEEP)
1809                 goto unlock;
1810         mp->mnt_writeopcount++;
1811 unlock:
1812         if (error != 0 || (flags & V_XSLEEP) != 0)
1813                 MNT_REL(mp);
1814         MNT_IUNLOCK(mp);
1815         return (error);
1816 }
1817
1818 int
1819 vn_start_write(struct vnode *vp, struct mount **mpp, int flags)
1820 {
1821         struct mount *mp;
1822         int error;
1823
1824         KASSERT((flags & V_MNTREF) == 0 || (*mpp != NULL && vp == NULL),
1825             ("V_MNTREF requires mp"));
1826
1827         error = 0;
1828         /*
1829          * If a vnode is provided, get and return the mount point that
1830          * to which it will write.
1831          */
1832         if (vp != NULL) {
1833                 if ((error = VOP_GETWRITEMOUNT(vp, mpp)) != 0) {
1834                         *mpp = NULL;
1835                         if (error != EOPNOTSUPP)
1836                                 return (error);
1837                         return (0);
1838                 }
1839         }
1840         if ((mp = *mpp) == NULL)
1841                 return (0);
1842
1843         /*
1844          * VOP_GETWRITEMOUNT() returns with the mp refcount held through
1845          * a vfs_ref().
1846          * As long as a vnode is not provided we need to acquire a
1847          * refcount for the provided mountpoint too, in order to
1848          * emulate a vfs_ref().
1849          */
1850         if (vp == NULL && (flags & V_MNTREF) == 0)
1851                 vfs_ref(mp);
1852
1853         return (vn_start_write_refed(mp, flags, false));
1854 }
1855
1856 /*
1857  * Secondary suspension. Used by operations such as vop_inactive
1858  * routines that are needed by the higher level functions. These
1859  * are allowed to proceed until all the higher level functions have
1860  * completed (indicated by mnt_writeopcount dropping to zero). At that
1861  * time, these operations are halted until the suspension is over.
1862  */
1863 int
1864 vn_start_secondary_write(struct vnode *vp, struct mount **mpp, int flags)
1865 {
1866         struct mount *mp;
1867         int error;
1868
1869         KASSERT((flags & V_MNTREF) == 0 || (*mpp != NULL && vp == NULL),
1870             ("V_MNTREF requires mp"));
1871
1872  retry:
1873         if (vp != NULL) {
1874                 if ((error = VOP_GETWRITEMOUNT(vp, mpp)) != 0) {
1875                         *mpp = NULL;
1876                         if (error != EOPNOTSUPP)
1877                                 return (error);
1878                         return (0);
1879                 }
1880         }
1881         /*
1882          * If we are not suspended or have not yet reached suspended
1883          * mode, then let the operation proceed.
1884          */
1885         if ((mp = *mpp) == NULL)
1886                 return (0);
1887
1888         /*
1889          * VOP_GETWRITEMOUNT() returns with the mp refcount held through
1890          * a vfs_ref().
1891          * As long as a vnode is not provided we need to acquire a
1892          * refcount for the provided mountpoint too, in order to
1893          * emulate a vfs_ref().
1894          */
1895         MNT_ILOCK(mp);
1896         if (vp == NULL && (flags & V_MNTREF) == 0)
1897                 MNT_REF(mp);
1898         if ((mp->mnt_kern_flag & (MNTK_SUSPENDED | MNTK_SUSPEND2)) == 0) {
1899                 mp->mnt_secondary_writes++;
1900                 mp->mnt_secondary_accwrites++;
1901                 MNT_IUNLOCK(mp);
1902                 return (0);
1903         }
1904         if (flags & V_NOWAIT) {
1905                 MNT_REL(mp);
1906                 MNT_IUNLOCK(mp);
1907                 return (EWOULDBLOCK);
1908         }
1909         /*
1910          * Wait for the suspension to finish.
1911          */
1912         error = msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), (PUSER - 1) | PDROP |
1913             ((mp->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_SBDRY) != 0 ? (flags & PCATCH) : 0),
1914             "suspfs", 0);
1915         vfs_rel(mp);
1916         if (error == 0)
1917                 goto retry;
1918         return (error);
1919 }
1920
1921 /*
1922  * Filesystem write operation has completed. If we are suspending and this
1923  * operation is the last one, notify the suspender that the suspension is
1924  * now in effect.
1925  */
1926 void
1927 vn_finished_write(struct mount *mp)
1928 {
1929         struct mount_pcpu *mpcpu;
1930         int c;
1931
1932         if (mp == NULL)
1933                 return;
1934
1935         if (vfs_op_thread_enter(mp, mpcpu)) {
1936                 vfs_mp_count_sub_pcpu(mpcpu, writeopcount, 1);
1937                 vfs_mp_count_sub_pcpu(mpcpu, ref, 1);
1938                 vfs_op_thread_exit(mp, mpcpu);
1939                 return;
1940         }
1941
1942         MNT_ILOCK(mp);
1943         vfs_assert_mount_counters(mp);
1944         MNT_REL(mp);
1945         c = --mp->mnt_writeopcount;
1946         if (mp->mnt_vfs_ops == 0) {
1947                 MPASS((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) == 0);
1948                 MNT_IUNLOCK(mp);
1949                 return;
1950         }
1951         if (c < 0)
1952                 vfs_dump_mount_counters(mp);
1953         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0 && c == 0)
1954                 wakeup(&mp->mnt_writeopcount);
1955         MNT_IUNLOCK(mp);
1956 }
1957
1958 /*
1959  * Filesystem secondary write operation has completed. If we are
1960  * suspending and this operation is the last one, notify the suspender
1961  * that the suspension is now in effect.
1962  */
1963 void
1964 vn_finished_secondary_write(struct mount *mp)
1965 {
1966         if (mp == NULL)
1967                 return;
1968         MNT_ILOCK(mp);
1969         MNT_REL(mp);
1970         mp->mnt_secondary_writes--;
1971         if (mp->mnt_secondary_writes < 0)
1972                 panic("vn_finished_secondary_write: neg cnt");
1973         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0 &&
1974             mp->mnt_secondary_writes <= 0)
1975                 wakeup(&mp->mnt_secondary_writes);
1976         MNT_IUNLOCK(mp);
1977 }
1978
1979 /*
1980  * Request a filesystem to suspend write operations.
1981  */
1982 int
1983 vfs_write_suspend(struct mount *mp, int flags)
1984 {
1985         int error;
1986
1987         vfs_op_enter(mp);
1988
1989         MNT_ILOCK(mp);
1990         vfs_assert_mount_counters(mp);
1991         if (mp->mnt_susp_owner == curthread) {
1992                 vfs_op_exit_locked(mp);
1993                 MNT_IUNLOCK(mp);
1994                 return (EALREADY);
1995         }
1996         while (mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND)
1997                 msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), PUSER - 1, "wsuspfs", 0);
1998
1999         /*
2000          * Unmount holds a write reference on the mount point.  If we
2001          * own busy reference and drain for writers, we deadlock with
2002          * the reference draining in the unmount path.  Callers of
2003          * vfs_write_suspend() must specify VS_SKIP_UNMOUNT if
2004          * vfs_busy() reference is owned and caller is not in the
2005          * unmount context.
2006          */
2007         if ((flags & VS_SKIP_UNMOUNT) != 0 &&
2008             (mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT) != 0) {
2009                 vfs_op_exit_locked(mp);
2010                 MNT_IUNLOCK(mp);
2011                 return (EBUSY);
2012         }
2013
2014         mp->mnt_kern_flag |= MNTK_SUSPEND;
2015         mp->mnt_susp_owner = curthread;
2016         if (mp->mnt_writeopcount > 0)
2017                 (void) msleep(&mp->mnt_writeopcount, 
2018                     MNT_MTX(mp), (PUSER - 1)|PDROP, "suspwt", 0);
2019         else
2020                 MNT_IUNLOCK(mp);
2021         if ((error = VFS_SYNC(mp, MNT_SUSPEND)) != 0) {
2022                 vfs_write_resume(mp, 0);
2023                 /* vfs_write_resume does vfs_op_exit() for us */
2024         }
2025         return (error);
2026 }
2027
2028 /*
2029  * Request a filesystem to resume write operations.
2030  */
2031 void
2032 vfs_write_resume(struct mount *mp, int flags)
2033 {
2034
2035         MNT_ILOCK(mp);
2036         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0) {
2037                 KASSERT(mp->mnt_susp_owner == curthread, ("mnt_susp_owner"));
2038                 mp->mnt_kern_flag &= ~(MNTK_SUSPEND | MNTK_SUSPEND2 |
2039                                        MNTK_SUSPENDED);
2040                 mp->mnt_susp_owner = NULL;
2041                 wakeup(&mp->mnt_writeopcount);
2042                 wakeup(&mp->mnt_flag);
2043                 curthread->td_pflags &= ~TDP_IGNSUSP;
2044                 if ((flags & VR_START_WRITE) != 0) {
2045                         MNT_REF(mp);
2046                         mp->mnt_writeopcount++;
2047                 }
2048                 MNT_IUNLOCK(mp);
2049                 if ((flags & VR_NO_SUSPCLR) == 0)
2050                         VFS_SUSP_CLEAN(mp);
2051                 vfs_op_exit(mp);
2052         } else if ((flags & VR_START_WRITE) != 0) {
2053                 MNT_REF(mp);
2054                 vn_start_write_refed(mp, 0, true);
2055         } else {
2056                 MNT_IUNLOCK(mp);
2057         }
2058 }
2059
2060 /*
2061  * Helper loop around vfs_write_suspend() for filesystem unmount VFS
2062  * methods.
2063  */
2064 int
2065 vfs_write_suspend_umnt(struct mount *mp)
2066 {
2067         int error;
2068
2069         KASSERT((curthread->td_pflags & TDP_IGNSUSP) == 0,
2070             ("vfs_write_suspend_umnt: recursed"));
2071
2072         /* dounmount() already called vn_start_write(). */
2073         for (;;) {
2074                 vn_finished_write(mp);
2075                 error = vfs_write_suspend(mp, 0);
2076                 if (error != 0) {
2077                         vn_start_write(NULL, &mp, V_WAIT);
2078                         return (error);
2079                 }
2080                 MNT_ILOCK(mp);
2081                 if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPENDED) != 0)
2082                         break;
2083                 MNT_IUNLOCK(mp);
2084                 vn_start_write(NULL, &mp, V_WAIT);
2085         }
2086         mp->mnt_kern_flag &= ~(MNTK_SUSPENDED | MNTK_SUSPEND2);
2087         wakeup(&mp->mnt_flag);
2088         MNT_IUNLOCK(mp);
2089         curthread->td_pflags |= TDP_IGNSUSP;
2090         return (0);
2091 }
2092
2093 /*
2094  * Implement kqueues for files by translating it to vnode operation.
2095  */
2096 static int
2097 vn_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
2098 {
2099
2100         return (VOP_KQFILTER(fp->f_vnode, kn));
2101 }
2102
2103 /*
2104  * Simplified in-kernel wrapper calls for extended attribute access.
2105  * Both calls pass in a NULL credential, authorizing as "kernel" access.
2106  * Set IO_NODELOCKED in ioflg if the vnode is already locked.
2107  */
2108 int
2109 vn_extattr_get(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
2110     const char *attrname, int *buflen, char *buf, struct thread *td)
2111 {
2112         struct uio      auio;
2113         struct iovec    iov;
2114         int     error;
2115
2116         iov.iov_len = *buflen;
2117         iov.iov_base = buf;
2118
2119         auio.uio_iov = &iov;
2120         auio.uio_iovcnt = 1;
2121         auio.uio_rw = UIO_READ;
2122         auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
2123         auio.uio_td = td;
2124         auio.uio_offset = 0;
2125         auio.uio_resid = *buflen;
2126
2127         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0)
2128                 vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2129
2130         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2131
2132         /* authorize attribute retrieval as kernel */
2133         error = VOP_GETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, &auio, NULL, NULL,
2134             td);
2135
2136         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0)
2137                 VOP_UNLOCK(vp);
2138
2139         if (error == 0) {
2140                 *buflen = *buflen - auio.uio_resid;
2141         }
2142
2143         return (error);
2144 }
2145
2146 /*
2147  * XXX failure mode if partially written?
2148  */
2149 int
2150 vn_extattr_set(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
2151     const char *attrname, int buflen, char *buf, struct thread *td)
2152 {
2153         struct uio      auio;
2154         struct iovec    iov;
2155         struct mount    *mp;
2156         int     error;
2157
2158         iov.iov_len = buflen;
2159         iov.iov_base = buf;
2160
2161         auio.uio_iov = &iov;
2162         auio.uio_iovcnt = 1;
2163         auio.uio_rw = UIO_WRITE;
2164         auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
2165         auio.uio_td = td;
2166         auio.uio_offset = 0;
2167         auio.uio_resid = buflen;
2168
2169         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2170                 if ((error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT)) != 0)
2171                         return (error);
2172                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2173         }
2174
2175         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2176
2177         /* authorize attribute setting as kernel */
2178         error = VOP_SETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, &auio, NULL, td);
2179
2180         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2181                 vn_finished_write(mp);
2182                 VOP_UNLOCK(vp);
2183         }
2184
2185         return (error);
2186 }
2187
2188 int
2189 vn_extattr_rm(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
2190     const char *attrname, struct thread *td)
2191 {
2192         struct mount    *mp;
2193         int     error;
2194
2195         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2196                 if ((error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT)) != 0)
2197                         return (error);
2198                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2199         }
2200
2201         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2202
2203         /* authorize attribute removal as kernel */
2204         error = VOP_DELETEEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, NULL, td);
2205         if (error == EOPNOTSUPP)
2206                 error = VOP_SETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, NULL,
2207                     NULL, td);
2208
2209         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2210                 vn_finished_write(mp);
2211                 VOP_UNLOCK(vp);
2212         }
2213
2214         return (error);
2215 }
2216
2217 static int
2218 vn_get_ino_alloc_vget(struct mount *mp, void *arg, int lkflags,
2219     struct vnode **rvp)
2220 {
2221
2222         return (VFS_VGET(mp, *(ino_t *)arg, lkflags, rvp));
2223 }
2224
2225 int
2226 vn_vget_ino(struct vnode *vp, ino_t ino, int lkflags, struct vnode **rvp)
2227 {
2228
2229         return (vn_vget_ino_gen(vp, vn_get_ino_alloc_vget, &ino,
2230             lkflags, rvp));
2231 }
2232
2233 int
2234 vn_vget_ino_gen(struct vnode *vp, vn_get_ino_t alloc, void *alloc_arg,
2235     int lkflags, struct vnode **rvp)
2236 {
2237         struct mount *mp;
2238         int ltype, error;
2239
2240         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_vget_ino_get");
2241         mp = vp->v_mount;
2242         ltype = VOP_ISLOCKED(vp);
2243         KASSERT(ltype == LK_EXCLUSIVE || ltype == LK_SHARED,
2244             ("vn_vget_ino: vp not locked"));
2245         error = vfs_busy(mp, MBF_NOWAIT);
2246         if (error != 0) {
2247                 vfs_ref(mp);
2248                 VOP_UNLOCK(vp);
2249                 error = vfs_busy(mp, 0);
2250                 vn_lock(vp, ltype | LK_RETRY);
2251                 vfs_rel(mp);
2252                 if (error != 0)
2253                         return (ENOENT);
2254                 if (VN_IS_DOOMED(vp)) {
2255                         vfs_unbusy(mp);
2256                         return (ENOENT);
2257                 }
2258         }
2259         VOP_UNLOCK(vp);
2260         error = alloc(mp, alloc_arg, lkflags, rvp);
2261         vfs_unbusy(mp);
2262         if (error != 0 || *rvp != vp)
2263                 vn_lock(vp, ltype | LK_RETRY);
2264         if (VN_IS_DOOMED(vp)) {
2265                 if (error == 0) {
2266                         if (*rvp == vp)
2267                                 vunref(vp);
2268                         else
2269                                 vput(*rvp);
2270                 }
2271                 error = ENOENT;
2272         }
2273         return (error);
2274 }
2275
2276 int
2277 vn_rlimit_fsize(const struct vnode *vp, const struct uio *uio,
2278     struct thread *td)
2279 {
2280
2281         if (vp->v_type != VREG || td == NULL)
2282                 return (0);
2283         if ((uoff_t)uio->uio_offset + uio->uio_resid >
2284             lim_cur(td, RLIMIT_FSIZE)) {
2285                 PROC_LOCK(td->td_proc);
2286                 kern_psignal(td->td_proc, SIGXFSZ);
2287                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
2288                 return (EFBIG);
2289         }
2290         return (0);
2291 }
2292
2293 int
2294 vn_chmod(struct file *fp, mode_t mode, struct ucred *active_cred,
2295     struct thread *td)
2296 {
2297         struct vnode *vp;
2298
2299         vp = fp->f_vnode;
2300 #ifdef AUDIT
2301         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2302         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
2303         VOP_UNLOCK(vp);
2304 #endif
2305         return (setfmode(td, active_cred, vp, mode));
2306 }
2307
2308 int
2309 vn_chown(struct file *fp, uid_t uid, gid_t gid, struct ucred *active_cred,
2310     struct thread *td)
2311 {
2312         struct vnode *vp;
2313
2314         vp = fp->f_vnode;
2315 #ifdef AUDIT
2316         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2317         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
2318         VOP_UNLOCK(vp);
2319 #endif
2320         return (setfown(td, active_cred, vp, uid, gid));
2321 }
2322
2323 void
2324 vn_pages_remove(struct vnode *vp, vm_pindex_t start, vm_pindex_t end)
2325 {
2326         vm_object_t object;
2327
2328         if ((object = vp->v_object) == NULL)
2329                 return;
2330         VM_OBJECT_WLOCK(object);
2331         vm_object_page_remove(object, start, end, 0);
2332         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
2333 }
2334
2335 int
2336 vn_bmap_seekhole(struct vnode *vp, u_long cmd, off_t *off, struct ucred *cred)
2337 {
2338         struct vattr va;
2339         daddr_t bn, bnp;
2340         uint64_t bsize;
2341         off_t noff;
2342         int error;
2343
2344         KASSERT(cmd == FIOSEEKHOLE || cmd == FIOSEEKDATA,
2345             ("Wrong command %lu", cmd));
2346
2347         if (vn_lock(vp, LK_SHARED) != 0)
2348                 return (EBADF);
2349         if (vp->v_type != VREG) {
2350                 error = ENOTTY;
2351                 goto unlock;
2352         }
2353         error = VOP_GETATTR(vp, &va, cred);
2354         if (error != 0)
2355                 goto unlock;
2356         noff = *off;
2357         if (noff >= va.va_size) {
2358                 error = ENXIO;
2359                 goto unlock;
2360         }
2361         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2362         for (bn = noff / bsize; noff < va.va_size; bn++, noff += bsize -
2363             noff % bsize) {
2364                 error = VOP_BMAP(vp, bn, NULL, &bnp, NULL, NULL);
2365                 if (error == EOPNOTSUPP) {
2366                         error = ENOTTY;
2367                         goto unlock;
2368                 }
2369                 if ((bnp == -1 && cmd == FIOSEEKHOLE) ||
2370                     (bnp != -1 && cmd == FIOSEEKDATA)) {
2371                         noff = bn * bsize;
2372                         if (noff < *off)
2373                                 noff = *off;
2374                         goto unlock;
2375                 }
2376         }
2377         if (noff > va.va_size)
2378                 noff = va.va_size;
2379         /* noff == va.va_size. There is an implicit hole at the end of file. */
2380         if (cmd == FIOSEEKDATA)
2381                 error = ENXIO;
2382 unlock:
2383         VOP_UNLOCK(vp);
2384         if (error == 0)
2385                 *off = noff;
2386         return (error);
2387 }
2388
2389 int
2390 vn_seek(struct file *fp, off_t offset, int whence, struct thread *td)
2391 {
2392         struct ucred *cred;
2393         struct vnode *vp;
2394         struct vattr vattr;
2395         off_t foffset, size;
2396         int error, noneg;
2397
2398         cred = td->td_ucred;
2399         vp = fp->f_vnode;
2400         foffset = foffset_lock(fp, 0);
2401         noneg = (vp->v_type != VCHR);
2402         error = 0;
2403         switch (whence) {
2404         case L_INCR:
2405                 if (noneg &&
2406                     (foffset < 0 ||
2407                     (offset > 0 && foffset > OFF_MAX - offset))) {
2408                         error = EOVERFLOW;
2409                         break;
2410                 }
2411                 offset += foffset;
2412                 break;
2413         case L_XTND:
2414                 vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2415                 error = VOP_GETATTR(vp, &vattr, cred);
2416                 VOP_UNLOCK(vp);
2417                 if (error)
2418                         break;
2419
2420                 /*
2421                  * If the file references a disk device, then fetch
2422                  * the media size and use that to determine the ending
2423                  * offset.
2424                  */
2425                 if (vattr.va_size == 0 && vp->v_type == VCHR &&
2426                     fo_ioctl(fp, DIOCGMEDIASIZE, &size, cred, td) == 0)
2427                         vattr.va_size = size;
2428                 if (noneg &&
2429                     (vattr.va_size > OFF_MAX ||
2430                     (offset > 0 && vattr.va_size > OFF_MAX - offset))) {
2431                         error = EOVERFLOW;
2432                         break;
2433                 }
2434                 offset += vattr.va_size;
2435                 break;
2436         case L_SET:
2437                 break;
2438         case SEEK_DATA:
2439                 error = fo_ioctl(fp, FIOSEEKDATA, &offset, cred, td);
2440                 if (error == ENOTTY)
2441                         error = EINVAL;
2442                 break;
2443         case SEEK_HOLE:
2444                 error = fo_ioctl(fp, FIOSEEKHOLE, &offset, cred, td);
2445                 if (error == ENOTTY)
2446                         error = EINVAL;
2447                 break;
2448         default:
2449                 error = EINVAL;
2450         }
2451         if (error == 0 && noneg && offset < 0)
2452                 error = EINVAL;
2453         if (error != 0)
2454                 goto drop;
2455         VFS_KNOTE_UNLOCKED(vp, 0);
2456         td->td_uretoff.tdu_off = offset;
2457 drop:
2458         foffset_unlock(fp, offset, error != 0 ? FOF_NOUPDATE : 0);
2459         return (error);
2460 }
2461
2462 int
2463 vn_utimes_perm(struct vnode *vp, struct vattr *vap, struct ucred *cred,
2464     struct thread *td)
2465 {
2466         int error;
2467
2468         /*
2469          * Grant permission if the caller is the owner of the file, or
2470          * the super-user, or has ACL_WRITE_ATTRIBUTES permission on
2471          * on the file.  If the time pointer is null, then write
2472          * permission on the file is also sufficient.
2473          *
2474          * From NFSv4.1, draft 21, 6.2.1.3.1, Discussion of Mask Attributes:
2475          * A user having ACL_WRITE_DATA or ACL_WRITE_ATTRIBUTES
2476          * will be allowed to set the times [..] to the current
2477          * server time.
2478          */
2479         error = VOP_ACCESSX(vp, VWRITE_ATTRIBUTES, cred, td);
2480         if (error != 0 && (vap->va_vaflags & VA_UTIMES_NULL) != 0)
2481                 error = VOP_ACCESS(vp, VWRITE, cred, td);
2482         return (error);
2483 }
2484
2485 int
2486 vn_fill_kinfo(struct file *fp, struct kinfo_file *kif, struct filedesc *fdp)
2487 {
2488         struct vnode *vp;
2489         int error;
2490
2491         if (fp->f_type == DTYPE_FIFO)
2492                 kif->kf_type = KF_TYPE_FIFO;
2493         else
2494                 kif->kf_type = KF_TYPE_VNODE;
2495         vp = fp->f_vnode;
2496         vref(vp);
2497         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2498         error = vn_fill_kinfo_vnode(vp, kif);
2499         vrele(vp);
2500         FILEDESC_SLOCK(fdp);
2501         return (error);
2502 }
2503
2504 static inline void
2505 vn_fill_junk(struct kinfo_file *kif)
2506 {
2507         size_t len, olen;
2508
2509         /*
2510          * Simulate vn_fullpath returning changing values for a given
2511          * vp during e.g. coredump.
2512          */
2513         len = (arc4random() % (sizeof(kif->kf_path) - 2)) + 1;
2514         olen = strlen(kif->kf_path);
2515         if (len < olen)
2516                 strcpy(&kif->kf_path[len - 1], "$");
2517         else
2518                 for (; olen < len; olen++)
2519                         strcpy(&kif->kf_path[olen], "A");
2520 }
2521
2522 int
2523 vn_fill_kinfo_vnode(struct vnode *vp, struct kinfo_file *kif)
2524 {
2525         struct vattr va;
2526         char *fullpath, *freepath;
2527         int error;
2528
2529         kif->kf_un.kf_file.kf_file_type = vntype_to_kinfo(vp->v_type);
2530         freepath = NULL;
2531         fullpath = "-";
2532         error = vn_fullpath(vp, &fullpath, &freepath);
2533         if (error == 0) {
2534                 strlcpy(kif->kf_path, fullpath, sizeof(kif->kf_path));
2535         }
2536         if (freepath != NULL)
2537                 free(freepath, M_TEMP);
2538
2539         KFAIL_POINT_CODE(DEBUG_FP, fill_kinfo_vnode__random_path,
2540                 vn_fill_junk(kif);
2541         );
2542
2543         /*
2544          * Retrieve vnode attributes.
2545          */
2546         va.va_fsid = VNOVAL;
2547         va.va_rdev = NODEV;
2548         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2549         error = VOP_GETATTR(vp, &va, curthread->td_ucred);
2550         VOP_UNLOCK(vp);
2551         if (error != 0)
2552                 return (error);
2553         if (va.va_fsid != VNOVAL)
2554                 kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid = va.va_fsid;
2555         else
2556                 kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid =
2557                     vp->v_mount->mnt_stat.f_fsid.val[0];
2558         kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid_freebsd11 =
2559             kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid; /* truncate */
2560         kif->kf_un.kf_file.kf_file_fileid = va.va_fileid;
2561         kif->kf_un.kf_file.kf_file_mode = MAKEIMODE(va.va_type, va.va_mode);
2562         kif->kf_un.kf_file.kf_file_size = va.va_size;
2563         kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev = va.va_rdev;
2564         kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev_freebsd11 =
2565             kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev; /* truncate */
2566         return (0);
2567 }
2568
2569 int
2570 vn_mmap(struct file *fp, vm_map_t map, vm_offset_t *addr, vm_size_t size,
2571     vm_prot_t prot, vm_prot_t cap_maxprot, int flags, vm_ooffset_t foff,
2572     struct thread *td)
2573 {
2574 #ifdef HWPMC_HOOKS
2575         struct pmckern_map_in pkm;
2576 #endif
2577         struct mount *mp;
2578         struct vnode *vp;
2579         vm_object_t object;
2580         vm_prot_t maxprot;
2581         boolean_t writecounted;
2582         int error;
2583
2584 #if defined(COMPAT_FREEBSD7) || defined(COMPAT_FREEBSD6) || \
2585     defined(COMPAT_FREEBSD5) || defined(COMPAT_FREEBSD4)
2586         /*
2587          * POSIX shared-memory objects are defined to have
2588          * kernel persistence, and are not defined to support
2589          * read(2)/write(2) -- or even open(2).  Thus, we can
2590          * use MAP_ASYNC to trade on-disk coherence for speed.
2591          * The shm_open(3) library routine turns on the FPOSIXSHM
2592          * flag to request this behavior.
2593          */
2594         if ((fp->f_flag & FPOSIXSHM) != 0)
2595                 flags |= MAP_NOSYNC;
2596 #endif
2597         vp = fp->f_vnode;
2598
2599         /*
2600          * Ensure that file and memory protections are
2601          * compatible.  Note that we only worry about
2602          * writability if mapping is shared; in this case,
2603          * current and max prot are dictated by the open file.
2604          * XXX use the vnode instead?  Problem is: what
2605          * credentials do we use for determination? What if
2606          * proc does a setuid?
2607          */
2608         mp = vp->v_mount;
2609         if (mp != NULL && (mp->mnt_flag & MNT_NOEXEC) != 0) {
2610                 maxprot = VM_PROT_NONE;
2611                 if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) != 0)
2612                         return (EACCES);
2613         } else
2614                 maxprot = VM_PROT_EXECUTE;
2615         if ((fp->f_flag & FREAD) != 0)
2616                 maxprot |= VM_PROT_READ;
2617         else if ((prot & VM_PROT_READ) != 0)
2618                 return (EACCES);
2619
2620         /*
2621          * If we are sharing potential changes via MAP_SHARED and we
2622          * are trying to get write permission although we opened it
2623          * without asking for it, bail out.
2624          */
2625         if ((flags & MAP_SHARED) != 0) {
2626                 if ((fp->f_flag & FWRITE) != 0)
2627                         maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2628                 else if ((prot & VM_PROT_WRITE) != 0)
2629                         return (EACCES);
2630         } else {
2631                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2632                 cap_maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2633         }
2634         maxprot &= cap_maxprot;
2635
2636         /*
2637          * For regular files and shared memory, POSIX requires that
2638          * the value of foff be a legitimate offset within the data
2639          * object.  In particular, negative offsets are invalid.
2640          * Blocking negative offsets and overflows here avoids
2641          * possible wraparound or user-level access into reserved
2642          * ranges of the data object later.  In contrast, POSIX does
2643          * not dictate how offsets are used by device drivers, so in
2644          * the case of a device mapping a negative offset is passed
2645          * on.
2646          */
2647         if (
2648 #ifdef _LP64
2649             size > OFF_MAX ||
2650 #endif
2651             foff > OFF_MAX - size)
2652                 return (EINVAL);
2653
2654         writecounted = FALSE;
2655         error = vm_mmap_vnode(td, size, prot, &maxprot, &flags, vp,
2656             &foff, &object, &writecounted);
2657         if (error != 0)
2658                 return (error);
2659         error = vm_mmap_object(map, addr, size, prot, maxprot, flags, object,
2660             foff, writecounted, td);
2661         if (error != 0) {
2662                 /*
2663                  * If this mapping was accounted for in the vnode's
2664                  * writecount, then undo that now.
2665                  */
2666                 if (writecounted)
2667                         vm_pager_release_writecount(object, 0, size);
2668                 vm_object_deallocate(object);
2669         }
2670 #ifdef HWPMC_HOOKS
2671         /* Inform hwpmc(4) if an executable is being mapped. */
2672         if (PMC_HOOK_INSTALLED(PMC_FN_MMAP)) {
2673                 if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) != 0 && error == 0) {
2674                         pkm.pm_file = vp;
2675                         pkm.pm_address = (uintptr_t) *addr;
2676                         PMC_CALL_HOOK_UNLOCKED(td, PMC_FN_MMAP, (void *) &pkm);
2677                 }
2678         }
2679 #endif
2680         return (error);
2681 }
2682
2683 void
2684 vn_fsid(struct vnode *vp, struct vattr *va)
2685 {
2686         fsid_t *f;
2687
2688         f = &vp->v_mount->mnt_stat.f_fsid;
2689         va->va_fsid = (uint32_t)f->val[1];
2690         va->va_fsid <<= sizeof(f->val[1]) * NBBY;
2691         va->va_fsid += (uint32_t)f->val[0];
2692 }
2693
2694 int
2695 vn_fsync_buf(struct vnode *vp, int waitfor)
2696 {
2697         struct buf *bp, *nbp;
2698         struct bufobj *bo;
2699         struct mount *mp;
2700         int error, maxretry;
2701
2702         error = 0;
2703         maxretry = 10000;     /* large, arbitrarily chosen */
2704         mp = NULL;
2705         if (vp->v_type == VCHR) {
2706                 VI_LOCK(vp);
2707                 mp = vp->v_rdev->si_mountpt;
2708                 VI_UNLOCK(vp);
2709         }
2710         bo = &vp->v_bufobj;
2711         BO_LOCK(bo);
2712 loop1:
2713         /*
2714          * MARK/SCAN initialization to avoid infinite loops.
2715          */
2716         TAILQ_FOREACH(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs) {
2717                 bp->b_vflags &= ~BV_SCANNED;
2718                 bp->b_error = 0;
2719         }
2720
2721         /*
2722          * Flush all dirty buffers associated with a vnode.
2723          */
2724 loop2:
2725         TAILQ_FOREACH_SAFE(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs, nbp) {
2726                 if ((bp->b_vflags & BV_SCANNED) != 0)
2727                         continue;
2728                 bp->b_vflags |= BV_SCANNED;
2729                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL)) {
2730                         if (waitfor != MNT_WAIT)
2731                                 continue;
2732                         if (BUF_LOCK(bp,
2733                             LK_EXCLUSIVE | LK_INTERLOCK | LK_SLEEPFAIL,
2734                             BO_LOCKPTR(bo)) != 0) {
2735                                 BO_LOCK(bo);
2736                                 goto loop1;
2737                         }
2738                         BO_LOCK(bo);
2739                 }
2740                 BO_UNLOCK(bo);
2741                 KASSERT(bp->b_bufobj == bo,
2742                     ("bp %p wrong b_bufobj %p should be %p",
2743                     bp, bp->b_bufobj, bo));
2744                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
2745                         panic("fsync: not dirty");
2746                 if ((vp->v_object != NULL) && (bp->b_flags & B_CLUSTEROK)) {
2747                         vfs_bio_awrite(bp);
2748                 } else {
2749                         bremfree(bp);
2750                         bawrite(bp);
2751                 }
2752                 if (maxretry < 1000)
2753                         pause("dirty", hz < 1000 ? 1 : hz / 1000);
2754                 BO_LOCK(bo);
2755                 goto loop2;
2756         }
2757
2758         /*
2759          * If synchronous the caller expects us to completely resolve all
2760          * dirty buffers in the system.  Wait for in-progress I/O to
2761          * complete (which could include background bitmap writes), then
2762          * retry if dirty blocks still exist.
2763          */
2764         if (waitfor == MNT_WAIT) {
2765                 bufobj_wwait(bo, 0, 0);
2766                 if (bo->bo_dirty.bv_cnt > 0) {
2767                         /*
2768                          * If we are unable to write any of these buffers
2769                          * then we fail now rather than trying endlessly
2770                          * to write them out.
2771                          */
2772                         TAILQ_FOREACH(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs)
2773                                 if ((error = bp->b_error) != 0)
2774                                         break;
2775                         if ((mp != NULL && mp->mnt_secondary_writes > 0) ||
2776                             (error == 0 && --maxretry >= 0))
2777                                 goto loop1;
2778                         if (error == 0)
2779                                 error = EAGAIN;
2780                 }
2781         }
2782         BO_UNLOCK(bo);
2783         if (error != 0)
2784                 vn_printf(vp, "fsync: giving up on dirty (error = %d) ", error);
2785
2786         return (error);
2787 }
2788
2789 /*
2790  * Copies a byte range from invp to outvp.  Calls VOP_COPY_FILE_RANGE()
2791  * or vn_generic_copy_file_range() after rangelocking the byte ranges,
2792  * to do the actual copy.
2793  * vn_generic_copy_file_range() is factored out, so it can be called
2794  * from a VOP_COPY_FILE_RANGE() call as well, but handles vnodes from
2795  * different file systems.
2796  */
2797 int
2798 vn_copy_file_range(struct vnode *invp, off_t *inoffp, struct vnode *outvp,
2799     off_t *outoffp, size_t *lenp, unsigned int flags, struct ucred *incred,
2800     struct ucred *outcred, struct thread *fsize_td)
2801 {
2802         int error;
2803         size_t len;
2804         uint64_t uval;
2805
2806         len = *lenp;
2807         *lenp = 0;              /* For error returns. */
2808         error = 0;
2809
2810         /* Do some sanity checks on the arguments. */
2811         if (invp->v_type == VDIR || outvp->v_type == VDIR)
2812                 error = EISDIR;
2813         else if (*inoffp < 0 || *outoffp < 0 ||
2814             invp->v_type != VREG || outvp->v_type != VREG)
2815                 error = EINVAL;
2816         if (error != 0)
2817                 goto out;
2818
2819         /* Ensure offset + len does not wrap around. */
2820         uval = *inoffp;
2821         uval += len;
2822         if (uval > INT64_MAX)
2823                 len = INT64_MAX - *inoffp;
2824         uval = *outoffp;
2825         uval += len;
2826         if (uval > INT64_MAX)
2827                 len = INT64_MAX - *outoffp;
2828         if (len == 0)
2829                 goto out;
2830
2831         /*
2832          * If the two vnode are for the same file system, call
2833          * VOP_COPY_FILE_RANGE(), otherwise call vn_generic_copy_file_range()
2834          * which can handle copies across multiple file systems.
2835          */
2836         *lenp = len;
2837         if (invp->v_mount == outvp->v_mount)
2838                 error = VOP_COPY_FILE_RANGE(invp, inoffp, outvp, outoffp,
2839                     lenp, flags, incred, outcred, fsize_td);
2840         else
2841                 error = vn_generic_copy_file_range(invp, inoffp, outvp,
2842                     outoffp, lenp, flags, incred, outcred, fsize_td);
2843 out:
2844         return (error);
2845 }
2846
2847 /*
2848  * Test len bytes of data starting at dat for all bytes == 0.
2849  * Return true if all bytes are zero, false otherwise.
2850  * Expects dat to be well aligned.
2851  */
2852 static bool
2853 mem_iszero(void *dat, int len)
2854 {
2855         int i;
2856         const u_int *p;
2857         const char *cp;
2858
2859         for (p = dat; len > 0; len -= sizeof(*p), p++) {
2860                 if (len >= sizeof(*p)) {
2861                         if (*p != 0)
2862                                 return (false);
2863                 } else {
2864                         cp = (const char *)p;
2865                         for (i = 0; i < len; i++, cp++)
2866                                 if (*cp != '\0')
2867                                         return (false);
2868                 }
2869         }
2870         return (true);
2871 }
2872
2873 /*
2874  * Look for a hole in the output file and, if found, adjust *outoffp
2875  * and *xferp to skip past the hole.
2876  * *xferp is the entire hole length to be written and xfer2 is how many bytes
2877  * to be written as 0's upon return.
2878  */
2879 static off_t
2880 vn_skip_hole(struct vnode *outvp, off_t xfer2, off_t *outoffp, off_t *xferp,
2881     off_t *dataoffp, off_t *holeoffp, struct ucred *cred)
2882 {
2883         int error;
2884         off_t delta;
2885
2886         if (*holeoffp == 0 || *holeoffp <= *outoffp) {
2887                 *dataoffp = *outoffp;
2888                 error = VOP_IOCTL(outvp, FIOSEEKDATA, dataoffp, 0, cred,
2889                     curthread);
2890                 if (error == 0) {
2891                         *holeoffp = *dataoffp;
2892                         error = VOP_IOCTL(outvp, FIOSEEKHOLE, holeoffp, 0, cred,
2893                             curthread);
2894                 }
2895                 if (error != 0 || *holeoffp == *dataoffp) {
2896                         /*
2897                          * Since outvp is unlocked, it may be possible for
2898                          * another thread to do a truncate(), lseek(), write()
2899                          * creating a hole at startoff between the above
2900                          * VOP_IOCTL() calls, if the other thread does not do
2901                          * rangelocking.
2902                          * If that happens, *holeoffp == *dataoffp and finding
2903                          * the hole has failed, so disable vn_skip_hole().
2904                          */
2905                         *holeoffp = -1; /* Disable use of vn_skip_hole(). */
2906                         return (xfer2);
2907                 }
2908                 KASSERT(*dataoffp >= *outoffp,
2909                     ("vn_skip_hole: dataoff=%jd < outoff=%jd",
2910                     (intmax_t)*dataoffp, (intmax_t)*outoffp));
2911                 KASSERT(*holeoffp > *dataoffp,
2912                     ("vn_skip_hole: holeoff=%jd <= dataoff=%jd",
2913                     (intmax_t)*holeoffp, (intmax_t)*dataoffp));
2914         }
2915
2916         /*
2917          * If there is a hole before the data starts, advance *outoffp and
2918          * *xferp past the hole.
2919          */
2920         if (*dataoffp > *outoffp) {
2921                 delta = *dataoffp - *outoffp;
2922                 if (delta >= *xferp) {
2923                         /* Entire *xferp is a hole. */
2924                         *outoffp += *xferp;
2925                         *xferp = 0;
2926                         return (0);
2927                 }
2928                 *xferp -= delta;
2929                 *outoffp += delta;
2930                 xfer2 = MIN(xfer2, *xferp);
2931         }
2932
2933         /*
2934          * If a hole starts before the end of this xfer2, reduce this xfer2 so
2935          * that the write ends at the start of the hole.
2936          * *holeoffp should always be greater than *outoffp, but for the
2937          * non-INVARIANTS case, check this to make sure xfer2 remains a sane
2938          * value.
2939          */
2940         if (*holeoffp > *outoffp && *holeoffp < *outoffp + xfer2)
2941                 xfer2 = *holeoffp - *outoffp;
2942         return (xfer2);
2943 }
2944
2945 /*
2946  * Write an xfer sized chunk to outvp in blksize blocks from dat.
2947  * dat is a maximum of blksize in length and can be written repeatedly in
2948  * the chunk.
2949  * If growfile == true, just grow the file via vn_truncate_locked() instead
2950  * of doing actual writes.
2951  * If checkhole == true, a hole is being punched, so skip over any hole
2952  * already in the output file.
2953  */
2954 static int
2955 vn_write_outvp(struct vnode *outvp, char *dat, off_t outoff, off_t xfer,
2956     u_long blksize, bool growfile, bool checkhole, struct ucred *cred)
2957 {
2958         struct mount *mp;
2959         off_t dataoff, holeoff, xfer2;
2960         int error, lckf;
2961
2962         /*
2963          * Loop around doing writes of blksize until write has been completed.
2964          * Lock/unlock on each loop iteration so that a bwillwrite() can be
2965          * done for each iteration, since the xfer argument can be very
2966          * large if there is a large hole to punch in the output file.
2967          */
2968         error = 0;
2969         holeoff = 0;
2970         do {
2971                 xfer2 = MIN(xfer, blksize);
2972                 if (checkhole) {
2973                         /*
2974                          * Punching a hole.  Skip writing if there is
2975                          * already a hole in the output file.
2976                          */
2977                         xfer2 = vn_skip_hole(outvp, xfer2, &outoff, &xfer,
2978                             &dataoff, &holeoff, cred);
2979                         if (xfer == 0)
2980                                 break;
2981                         if (holeoff < 0)
2982                                 checkhole = false;
2983                         KASSERT(xfer2 > 0, ("vn_write_outvp: xfer2=%jd",
2984                             (intmax_t)xfer2));
2985                 }
2986                 bwillwrite();
2987                 mp = NULL;
2988                 error = vn_start_write(outvp, &mp, V_WAIT);
2989                 if (error != 0)
2990                         break;
2991                 if (growfile) {
2992                         error = vn_lock(outvp, LK_EXCLUSIVE);
2993                         if (error == 0) {
2994                                 error = vn_truncate_locked(outvp, outoff + xfer,
2995                                     false, cred);
2996                                 VOP_UNLOCK(outvp);
2997                         }
2998                 } else {
2999                         if (MNT_SHARED_WRITES(mp))
3000                                 lckf = LK_SHARED;
3001                         else
3002                                 lckf = LK_EXCLUSIVE;
3003                         error = vn_lock(outvp, lckf);
3004                         if (error == 0) {
3005                                 error = vn_rdwr(UIO_WRITE, outvp, dat, xfer2,
3006                                     outoff, UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED,
3007                                     curthread->td_ucred, cred, NULL, curthread);
3008                                 outoff += xfer2;
3009                                 xfer -= xfer2;
3010                                 VOP_UNLOCK(outvp);
3011                         }
3012                 }
3013                 if (mp != NULL)
3014                         vn_finished_write(mp);
3015         } while (!growfile && xfer > 0 && error == 0);
3016         return (error);
3017 }
3018
3019 /*
3020  * Copy a byte range of one file to another.  This function can handle the
3021  * case where invp and outvp are on different file systems.
3022  * It can also be called by a VOP_COPY_FILE_RANGE() to do the work, if there
3023  * is no better file system specific way to do it.
3024  */
3025 int
3026 vn_generic_copy_file_range(struct vnode *invp, off_t *inoffp,
3027     struct vnode *outvp, off_t *outoffp, size_t *lenp, unsigned int flags,
3028     struct ucred *incred, struct ucred *outcred, struct thread *fsize_td)
3029 {
3030         struct vattr va;
3031         struct mount *mp;
3032         struct uio io;
3033         off_t startoff, endoff, xfer, xfer2;
3034         u_long blksize;
3035         int error, interrupted;
3036         bool cantseek, readzeros, eof, lastblock;
3037         ssize_t aresid;
3038         size_t copylen, len, rem, savlen;
3039         char *dat;
3040         long holein, holeout;
3041
3042         holein = holeout = 0;
3043         savlen = len = *lenp;
3044         error = 0;
3045         interrupted = 0;
3046         dat = NULL;
3047
3048         error = vn_lock(invp, LK_SHARED);
3049         if (error != 0)
3050                 goto out;
3051         if (VOP_PATHCONF(invp, _PC_MIN_HOLE_SIZE, &holein) != 0)
3052                 holein = 0;
3053         VOP_UNLOCK(invp);
3054
3055         mp = NULL;
3056         error = vn_start_write(outvp, &mp, V_WAIT);
3057         if (error == 0)
3058                 error = vn_lock(outvp, LK_EXCLUSIVE);
3059         if (error == 0) {
3060                 /*
3061                  * If fsize_td != NULL, do a vn_rlimit_fsize() call,
3062                  * now that outvp is locked.
3063                  */
3064                 if (fsize_td != NULL) {
3065                         io.uio_offset = *outoffp;
3066                         io.uio_resid = len;
3067                         error = vn_rlimit_fsize(outvp, &io, fsize_td);
3068                         if (error != 0)
3069                                 error = EFBIG;
3070                 }
3071                 if (VOP_PATHCONF(outvp, _PC_MIN_HOLE_SIZE, &holeout) != 0)
3072                         holeout = 0;
3073                 /*
3074                  * Holes that are past EOF do not need to be written as a block
3075                  * of zero bytes.  So, truncate the output file as far as
3076                  * possible and then use va.va_size to decide if writing 0
3077                  * bytes is necessary in the loop below.
3078                  */
3079                 if (error == 0)
3080                         error = VOP_GETATTR(outvp, &va, outcred);
3081                 if (error == 0 && va.va_size > *outoffp && va.va_size <=
3082                     *outoffp + len) {
3083 #ifdef MAC
3084                         error = mac_vnode_check_write(curthread->td_ucred,
3085                             outcred, outvp);
3086                         if (error == 0)
3087 #endif
3088                                 error = vn_truncate_locked(outvp, *outoffp,
3089                                     false, outcred);
3090                         if (error == 0)
3091                                 va.va_size = *outoffp;
3092                 }
3093                 VOP_UNLOCK(outvp);
3094         }
3095         if (mp != NULL)
3096                 vn_finished_write(mp);
3097         if (error != 0)
3098                 goto out;
3099
3100         /*
3101          * Set the blksize to the larger of the hole sizes for invp and outvp.
3102          * If hole sizes aren't available, set the blksize to the larger 
3103          * f_iosize of invp and outvp.
3104          * This code expects the hole sizes and f_iosizes to be powers of 2.
3105          * This value is clipped at 4Kbytes and 1Mbyte.
3106          */
3107         blksize = MAX(holein, holeout);
3108
3109         /* Clip len to end at an exact multiple of hole size. */
3110         if (blksize > 1) {
3111                 rem = *inoffp % blksize;
3112                 if (rem > 0)
3113                         rem = blksize - rem;
3114                 if (len - rem > blksize)
3115                         len = savlen = rounddown(len - rem, blksize) + rem;
3116         }
3117
3118         if (blksize <= 1)
3119                 blksize = MAX(invp->v_mount->mnt_stat.f_iosize,
3120                     outvp->v_mount->mnt_stat.f_iosize);
3121         if (blksize < 4096)
3122                 blksize = 4096;
3123         else if (blksize > 1024 * 1024)
3124                 blksize = 1024 * 1024;
3125         dat = malloc(blksize, M_TEMP, M_WAITOK);
3126
3127         /*
3128          * If VOP_IOCTL(FIOSEEKHOLE) works for invp, use it and FIOSEEKDATA
3129          * to find holes.  Otherwise, just scan the read block for all 0s
3130          * in the inner loop where the data copying is done.
3131          * Note that some file systems such as NFSv3, NFSv4.0 and NFSv4.1 may
3132          * support holes on the server, but do not support FIOSEEKHOLE.
3133          */
3134         eof = false;
3135         while (len > 0 && error == 0 && !eof && interrupted == 0) {
3136                 endoff = 0;                     /* To shut up compilers. */
3137                 cantseek = true;
3138                 startoff = *inoffp;
3139                 copylen = len;
3140
3141                 /*
3142                  * Find the next data area.  If there is just a hole to EOF,
3143                  * FIOSEEKDATA should fail and then we drop down into the
3144                  * inner loop and create the hole on the outvp file.
3145                  * (I do not know if any file system will report a hole to
3146                  *  EOF via FIOSEEKHOLE, but I am pretty sure FIOSEEKDATA
3147                  *  will fail for those file systems.)
3148                  *
3149                  * For input files that don't support FIOSEEKDATA/FIOSEEKHOLE,
3150                  * the code just falls through to the inner copy loop.
3151                  */
3152                 error = EINVAL;
3153                 if (holein > 0)
3154                         error = VOP_IOCTL(invp, FIOSEEKDATA, &startoff, 0,
3155                             incred, curthread);
3156                 if (error == 0) {
3157                         endoff = startoff;
3158                         error = VOP_IOCTL(invp, FIOSEEKHOLE, &endoff, 0,
3159                             incred, curthread);
3160                         /*
3161                          * Since invp is unlocked, it may be possible for
3162                          * another thread to do a truncate(), lseek(), write()
3163                          * creating a hole at startoff between the above
3164                          * VOP_IOCTL() calls, if the other thread does not do
3165                          * rangelocking.
3166                          * If that happens, startoff == endoff and finding
3167                          * the hole has failed, so set an error.
3168                          */
3169                         if (error == 0 && startoff == endoff)
3170                                 error = EINVAL; /* Any error. Reset to 0. */
3171                 }
3172                 if (error == 0) {
3173                         if (startoff > *inoffp) {
3174                                 /* Found hole before data block. */
3175                                 xfer = MIN(startoff - *inoffp, len);
3176                                 if (*outoffp < va.va_size) {
3177                                         /* Must write 0s to punch hole. */
3178                                         xfer2 = MIN(va.va_size - *outoffp,
3179                                             xfer);
3180                                         memset(dat, 0, MIN(xfer2, blksize));
3181                                         error = vn_write_outvp(outvp, dat,
3182                                             *outoffp, xfer2, blksize, false,
3183                                             holeout > 0, outcred);
3184                                 }
3185
3186                                 if (error == 0 && *outoffp + xfer >
3187                                     va.va_size && xfer == len)
3188                                         /* Grow last block. */
3189                                         error = vn_write_outvp(outvp, dat,
3190                                             *outoffp, xfer, blksize, true,
3191                                             false, outcred);
3192                                 if (error == 0) {
3193                                         *inoffp += xfer;
3194                                         *outoffp += xfer;
3195                                         len -= xfer;
3196                                         if (len < savlen)
3197                                                 interrupted = sig_intr();
3198                                 }
3199                         }
3200                         copylen = MIN(len, endoff - startoff);
3201                         cantseek = false;
3202                 } else {
3203                         cantseek = true;
3204                         startoff = *inoffp;
3205                         copylen = len;
3206                         error = 0;
3207                 }
3208
3209                 xfer = blksize;
3210                 if (cantseek) {
3211                         /*
3212                          * Set first xfer to end at a block boundary, so that
3213                          * holes are more likely detected in the loop below via
3214                          * the for all bytes 0 method.
3215                          */
3216                         xfer -= (*inoffp % blksize);
3217                 }
3218                 /* Loop copying the data block. */
3219                 while (copylen > 0 && error == 0 && !eof && interrupted == 0) {
3220                         if (copylen < xfer)
3221                                 xfer = copylen;
3222                         error = vn_lock(invp, LK_SHARED);
3223                         if (error != 0)
3224                                 goto out;
3225                         error = vn_rdwr(UIO_READ, invp, dat, xfer,
3226                             startoff, UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED,
3227                             curthread->td_ucred, incred, &aresid,
3228                             curthread);
3229                         VOP_UNLOCK(invp);
3230                         lastblock = false;
3231                         if (error == 0 && aresid > 0) {
3232                                 /* Stop the copy at EOF on the input file. */
3233                                 xfer -= aresid;
3234                                 eof = true;
3235                                 lastblock = true;
3236                         }
3237                         if (error == 0) {
3238                                 /*
3239                                  * Skip the write for holes past the initial EOF
3240                                  * of the output file, unless this is the last
3241                                  * write of the output file at EOF.
3242                                  */
3243                                 readzeros = cantseek ? mem_iszero(dat, xfer) :
3244                                     false;
3245                                 if (xfer == len)
3246                                         lastblock = true;
3247                                 if (!cantseek || *outoffp < va.va_size ||
3248                                     lastblock || !readzeros)
3249                                         error = vn_write_outvp(outvp, dat,
3250                                             *outoffp, xfer, blksize,
3251                                             readzeros && lastblock &&
3252                                             *outoffp >= va.va_size, false,
3253                                             outcred);
3254                                 if (error == 0) {
3255                                         *inoffp += xfer;
3256                                         startoff += xfer;
3257                                         *outoffp += xfer;
3258                                         copylen -= xfer;
3259                                         len -= xfer;
3260                                         if (len < savlen)
3261                                                 interrupted = sig_intr();
3262                                 }
3263                         }
3264                         xfer = blksize;
3265                 }
3266         }
3267 out:
3268         *lenp = savlen - len;
3269         free(dat, M_TEMP);
3270         return (error);
3271 }
3272
3273 static int
3274 vn_fallocate(struct file *fp, off_t offset, off_t len, struct thread *td)
3275 {
3276         struct mount *mp;
3277         struct vnode *vp;
3278         off_t olen, ooffset;
3279         int error;
3280 #ifdef AUDIT
3281         int audited_vnode1 = 0;
3282 #endif
3283
3284         vp = fp->f_vnode;
3285         if (vp->v_type != VREG)
3286                 return (ENODEV);
3287
3288         /* Allocating blocks may take a long time, so iterate. */
3289         for (;;) {
3290                 olen = len;
3291                 ooffset = offset;
3292
3293                 bwillwrite();
3294                 mp = NULL;
3295                 error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH);
3296                 if (error != 0)
3297                         break;
3298                 error = vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE);
3299                 if (error != 0) {
3300                         vn_finished_write(mp);
3301                         break;
3302                 }
3303 #ifdef AUDIT
3304                 if (!audited_vnode1) {
3305                         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
3306                         audited_vnode1 = 1;
3307                 }
3308 #endif
3309 #ifdef MAC
3310                 error = mac_vnode_check_write(td->td_ucred, fp->f_cred, vp);
3311                 if (error == 0)
3312 #endif
3313                         error = VOP_ALLOCATE(vp, &offset, &len);
3314                 VOP_UNLOCK(vp);
3315                 vn_finished_write(mp);
3316
3317                 if (olen + ooffset != offset + len) {
3318                         panic("offset + len changed from %jx/%jx to %jx/%jx",
3319                             ooffset, olen, offset, len);
3320                 }
3321                 if (error != 0 || len == 0)
3322                         break;
3323                 KASSERT(olen > len, ("Iteration did not make progress?"));
3324                 maybe_yield();
3325         }
3326
3327         return (error);
3328 }
3329
3330 static u_long vn_lock_pair_pause_cnt;
3331 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, vn_lock_pair_pause, CTLFLAG_RD,
3332     &vn_lock_pair_pause_cnt, 0,
3333     "Count of vn_lock_pair deadlocks");
3334
3335 u_int vn_lock_pair_pause_max;
3336 SYSCTL_UINT(_debug, OID_AUTO, vn_lock_pair_pause_max, CTLFLAG_RW,
3337     &vn_lock_pair_pause_max, 0,
3338     "Max ticks for vn_lock_pair deadlock avoidance sleep");
3339
3340 static void
3341 vn_lock_pair_pause(const char *wmesg)
3342 {
3343         atomic_add_long(&vn_lock_pair_pause_cnt, 1);
3344         pause(wmesg, prng32_bounded(vn_lock_pair_pause_max));
3345 }
3346
3347 /*
3348  * Lock pair of vnodes vp1, vp2, avoiding lock order reversal.
3349  * vp1_locked indicates whether vp1 is exclusively locked; if not, vp1
3350  * must be unlocked.  Same for vp2 and vp2_locked.  One of the vnodes
3351  * can be NULL.
3352  *
3353  * The function returns with both vnodes exclusively locked, and
3354  * guarantees that it does not create lock order reversal with other
3355  * threads during its execution.  Both vnodes could be unlocked
3356  * temporary (and reclaimed).
3357  */
3358 void
3359 vn_lock_pair(struct vnode *vp1, bool vp1_locked, struct vnode *vp2,
3360     bool vp2_locked)
3361 {
3362         int error;
3363
3364         if (vp1 == NULL && vp2 == NULL)
3365                 return;
3366         if (vp1 != NULL) {
3367                 if (vp1_locked)
3368                         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp1, "vp1");
3369                 else
3370                         ASSERT_VOP_UNLOCKED(vp1, "vp1");
3371         } else {
3372                 vp1_locked = true;
3373         }
3374         if (vp2 != NULL) {
3375                 if (vp2_locked)
3376                         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp2, "vp2");
3377                 else
3378                         ASSERT_VOP_UNLOCKED(vp2, "vp2");
3379         } else {
3380                 vp2_locked = true;
3381         }
3382         if (!vp1_locked && !vp2_locked) {
3383                 vn_lock(vp1, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
3384                 vp1_locked = true;
3385         }
3386
3387         for (;;) {
3388                 if (vp1_locked && vp2_locked)
3389                         break;
3390                 if (vp1_locked && vp2 != NULL) {
3391                         if (vp1 != NULL) {
3392                                 error = VOP_LOCK1(vp2, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT,
3393                                     __FILE__, __LINE__);
3394                                 if (error == 0)
3395                                         break;
3396                                 VOP_UNLOCK(vp1);
3397                                 vp1_locked = false;
3398                                 vn_lock_pair_pause("vlp1");
3399                         }
3400                         vn_lock(vp2, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
3401                         vp2_locked = true;
3402                 }
3403                 if (vp2_locked && vp1 != NULL) {
3404                         if (vp2 != NULL) {
3405                                 error = VOP_LOCK1(vp1, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT,
3406                                     __FILE__, __LINE__);
3407                                 if (error == 0)
3408                                         break;
3409                                 VOP_UNLOCK(vp2);
3410                                 vp2_locked = false;
3411                                 vn_lock_pair_pause("vlp2");
3412                         }
3413                         vn_lock(vp1, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
3414                         vp1_locked = true;
3415                 }
3416         }
3417         if (vp1 != NULL)
3418                 ASSERT_VOP_ELOCKED(vp1, "vp1 ret");
3419         if (vp2 != NULL)
3420                 ASSERT_VOP_ELOCKED(vp2, "vp2 ret");
3421 }