]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/kern/vfs_vnops.c
compat_freebsd4: Check for errors from subyte() in freebsd4_uname()
[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 #include "opt_hwpmc_hooks.h"
47
48 #include <sys/param.h>
49 #include <sys/systm.h>
50 #include <sys/disk.h>
51 #include <sys/fail.h>
52 #include <sys/fcntl.h>
53 #include <sys/file.h>
54 #include <sys/kdb.h>
55 #include <sys/ktr.h>
56 #include <sys/stat.h>
57 #include <sys/priv.h>
58 #include <sys/proc.h>
59 #include <sys/limits.h>
60 #include <sys/lock.h>
61 #include <sys/mman.h>
62 #include <sys/mount.h>
63 #include <sys/mutex.h>
64 #include <sys/namei.h>
65 #include <sys/vnode.h>
66 #include <sys/dirent.h>
67 #include <sys/bio.h>
68 #include <sys/buf.h>
69 #include <sys/filio.h>
70 #include <sys/resourcevar.h>
71 #include <sys/rwlock.h>
72 #include <sys/prng.h>
73 #include <sys/sx.h>
74 #include <sys/sleepqueue.h>
75 #include <sys/sysctl.h>
76 #include <sys/ttycom.h>
77 #include <sys/conf.h>
78 #include <sys/syslog.h>
79 #include <sys/unistd.h>
80 #include <sys/user.h>
81 #include <sys/ktrace.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_close_t       vn_closefile;
106 static fo_mmap_t        vn_mmap;
107 static fo_fallocate_t   vn_fallocate;
108
109 struct  fileops vnops = {
110         .fo_read = vn_io_fault,
111         .fo_write = vn_io_fault,
112         .fo_truncate = vn_truncate,
113         .fo_ioctl = vn_ioctl,
114         .fo_poll = vn_poll,
115         .fo_kqfilter = vn_kqfilter,
116         .fo_stat = vn_statfile,
117         .fo_close = vn_closefile,
118         .fo_chmod = vn_chmod,
119         .fo_chown = vn_chown,
120         .fo_sendfile = vn_sendfile,
121         .fo_seek = vn_seek,
122         .fo_fill_kinfo = vn_fill_kinfo,
123         .fo_mmap = vn_mmap,
124         .fo_fallocate = vn_fallocate,
125         .fo_flags = DFLAG_PASSABLE | DFLAG_SEEKABLE
126 };
127
128 const u_int io_hold_cnt = 16;
129 static int vn_io_fault_enable = 1;
130 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vn_io_fault_enable, CTLFLAG_RWTUN,
131     &vn_io_fault_enable, 0, "Enable vn_io_fault lock avoidance");
132 static int vn_io_fault_prefault = 0;
133 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vn_io_fault_prefault, CTLFLAG_RWTUN,
134     &vn_io_fault_prefault, 0, "Enable vn_io_fault prefaulting");
135 static int vn_io_pgcache_read_enable = 1;
136 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vn_io_pgcache_read_enable, CTLFLAG_RWTUN,
137     &vn_io_pgcache_read_enable, 0,
138     "Enable copying from page cache for reads, avoiding fs");
139 static u_long vn_io_faults_cnt;
140 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, vn_io_faults, CTLFLAG_RD,
141     &vn_io_faults_cnt, 0, "Count of vn_io_fault lock avoidance triggers");
142
143 static int vfs_allow_read_dir = 0;
144 SYSCTL_INT(_security_bsd, OID_AUTO, allow_read_dir, CTLFLAG_RW,
145     &vfs_allow_read_dir, 0,
146     "Enable read(2) of directory by root for filesystems that support it");
147
148 /*
149  * Returns true if vn_io_fault mode of handling the i/o request should
150  * be used.
151  */
152 static bool
153 do_vn_io_fault(struct vnode *vp, struct uio *uio)
154 {
155         struct mount *mp;
156
157         return (uio->uio_segflg == UIO_USERSPACE && vp->v_type == VREG &&
158             (mp = vp->v_mount) != NULL &&
159             (mp->mnt_kern_flag & MNTK_NO_IOPF) != 0 && vn_io_fault_enable);
160 }
161
162 /*
163  * Structure used to pass arguments to vn_io_fault1(), to do either
164  * file- or vnode-based I/O calls.
165  */
166 struct vn_io_fault_args {
167         enum {
168                 VN_IO_FAULT_FOP,
169                 VN_IO_FAULT_VOP
170         } kind;
171         struct ucred *cred;
172         int flags;
173         union {
174                 struct fop_args_tag {
175                         struct file *fp;
176                         fo_rdwr_t *doio;
177                 } fop_args;
178                 struct vop_args_tag {
179                         struct vnode *vp;
180                 } vop_args;
181         } args;
182 };
183
184 static int vn_io_fault1(struct vnode *vp, struct uio *uio,
185     struct vn_io_fault_args *args, struct thread *td);
186
187 int
188 vn_open(struct nameidata *ndp, int *flagp, int cmode, struct file *fp)
189 {
190         struct thread *td = ndp->ni_cnd.cn_thread;
191
192         return (vn_open_cred(ndp, flagp, cmode, 0, td->td_ucred, fp));
193 }
194
195 static uint64_t
196 open2nameif(int fmode, u_int vn_open_flags)
197 {
198         uint64_t res;
199
200         res = ISOPEN | LOCKLEAF;
201         if ((fmode & O_RESOLVE_BENEATH) != 0)
202                 res |= RBENEATH;
203         if ((fmode & O_EMPTY_PATH) != 0)
204                 res |= EMPTYPATH;
205         if ((vn_open_flags & VN_OPEN_NOAUDIT) == 0)
206                 res |= AUDITVNODE1;
207         if ((vn_open_flags & VN_OPEN_NOCAPCHECK) != 0)
208                 res |= NOCAPCHECK;
209         if ((vn_open_flags & VN_OPEN_WANTIOCTLCAPS) != 0)
210                 res |= WANTIOCTLCAPS;
211         return (res);
212 }
213
214 /*
215  * Common code for vnode open operations via a name lookup.
216  * Lookup the vnode and invoke VOP_CREATE if needed.
217  * Check permissions, and call the VOP_OPEN or VOP_CREATE routine.
218  *
219  * Note that this does NOT free nameidata for the successful case,
220  * due to the NDINIT being done elsewhere.
221  */
222 int
223 vn_open_cred(struct nameidata *ndp, int *flagp, int cmode, u_int vn_open_flags,
224     struct ucred *cred, struct file *fp)
225 {
226         struct vnode *vp;
227         struct mount *mp;
228         struct thread *td = ndp->ni_cnd.cn_thread;
229         struct vattr vat;
230         struct vattr *vap = &vat;
231         int fmode, error;
232         bool first_open;
233
234 restart:
235         first_open = false;
236         fmode = *flagp;
237         if ((fmode & (O_CREAT | O_EXCL | O_DIRECTORY)) == (O_CREAT |
238             O_EXCL | O_DIRECTORY) ||
239             (fmode & (O_CREAT | O_EMPTY_PATH)) == (O_CREAT | O_EMPTY_PATH))
240                 return (EINVAL);
241         else if ((fmode & (O_CREAT | O_DIRECTORY)) == O_CREAT) {
242                 ndp->ni_cnd.cn_nameiop = CREATE;
243                 ndp->ni_cnd.cn_flags = open2nameif(fmode, vn_open_flags);
244                 /*
245                  * Set NOCACHE to avoid flushing the cache when
246                  * rolling in many files at once.
247                  *
248                  * Set NC_KEEPPOSENTRY to keep positive entries if they already
249                  * exist despite NOCACHE.
250                  */
251                 ndp->ni_cnd.cn_flags |= LOCKPARENT | NOCACHE | NC_KEEPPOSENTRY;
252                 if ((fmode & O_EXCL) == 0 && (fmode & O_NOFOLLOW) == 0)
253                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= FOLLOW;
254                 if ((vn_open_flags & VN_OPEN_INVFS) == 0)
255                         bwillwrite();
256                 if ((error = namei(ndp)) != 0)
257                         return (error);
258                 if (ndp->ni_vp == NULL) {
259                         VATTR_NULL(vap);
260                         vap->va_type = VREG;
261                         vap->va_mode = cmode;
262                         if (fmode & O_EXCL)
263                                 vap->va_vaflags |= VA_EXCLUSIVE;
264                         if (vn_start_write(ndp->ni_dvp, &mp, V_NOWAIT) != 0) {
265                                 NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
266                                 vput(ndp->ni_dvp);
267                                 if ((error = vn_start_write(NULL, &mp,
268                                     V_XSLEEP | PCATCH)) != 0)
269                                         return (error);
270                                 NDREINIT(ndp);
271                                 goto restart;
272                         }
273                         if ((vn_open_flags & VN_OPEN_NAMECACHE) != 0)
274                                 ndp->ni_cnd.cn_flags |= MAKEENTRY;
275 #ifdef MAC
276                         error = mac_vnode_check_create(cred, ndp->ni_dvp,
277                             &ndp->ni_cnd, vap);
278                         if (error == 0)
279 #endif
280                                 error = VOP_CREATE(ndp->ni_dvp, &ndp->ni_vp,
281                                     &ndp->ni_cnd, vap);
282                         vp = ndp->ni_vp;
283                         if (error == 0 && (fmode & O_EXCL) != 0 &&
284                             (fmode & (O_EXLOCK | O_SHLOCK)) != 0) {
285                                 VI_LOCK(vp);
286                                 vp->v_iflag |= VI_FOPENING;
287                                 VI_UNLOCK(vp);
288                                 first_open = true;
289                         }
290                         VOP_VPUT_PAIR(ndp->ni_dvp, error == 0 ? &vp : NULL,
291                             false);
292                         vn_finished_write(mp);
293                         if (error) {
294                                 NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
295                                 if (error == ERELOOKUP) {
296                                         NDREINIT(ndp);
297                                         goto restart;
298                                 }
299                                 return (error);
300                         }
301                         fmode &= ~O_TRUNC;
302                 } else {
303                         if (ndp->ni_dvp == ndp->ni_vp)
304                                 vrele(ndp->ni_dvp);
305                         else
306                                 vput(ndp->ni_dvp);
307                         ndp->ni_dvp = NULL;
308                         vp = ndp->ni_vp;
309                         if (fmode & O_EXCL) {
310                                 error = EEXIST;
311                                 goto bad;
312                         }
313                         if (vp->v_type == VDIR) {
314                                 error = EISDIR;
315                                 goto bad;
316                         }
317                         fmode &= ~O_CREAT;
318                 }
319         } else {
320                 ndp->ni_cnd.cn_nameiop = LOOKUP;
321                 ndp->ni_cnd.cn_flags = open2nameif(fmode, vn_open_flags);
322                 ndp->ni_cnd.cn_flags |= (fmode & O_NOFOLLOW) != 0 ? NOFOLLOW :
323                     FOLLOW;
324                 if ((fmode & FWRITE) == 0)
325                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= LOCKSHARED;
326                 if ((error = namei(ndp)) != 0)
327                         return (error);
328                 vp = ndp->ni_vp;
329         }
330         error = vn_open_vnode(vp, fmode, cred, td, fp);
331         if (first_open) {
332                 VI_LOCK(vp);
333                 vp->v_iflag &= ~VI_FOPENING;
334                 wakeup(vp);
335                 VI_UNLOCK(vp);
336         }
337         if (error)
338                 goto bad;
339         *flagp = fmode;
340         return (0);
341 bad:
342         NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
343         vput(vp);
344         *flagp = fmode;
345         ndp->ni_vp = NULL;
346         return (error);
347 }
348
349 static int
350 vn_open_vnode_advlock(struct vnode *vp, int fmode, struct file *fp)
351 {
352         struct flock lf;
353         int error, lock_flags, type;
354
355         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_open_vnode_advlock");
356         if ((fmode & (O_EXLOCK | O_SHLOCK)) == 0)
357                 return (0);
358         KASSERT(fp != NULL, ("open with flock requires fp"));
359         if (fp->f_type != DTYPE_NONE && fp->f_type != DTYPE_VNODE)
360                 return (EOPNOTSUPP);
361
362         lock_flags = VOP_ISLOCKED(vp);
363         VOP_UNLOCK(vp);
364
365         lf.l_whence = SEEK_SET;
366         lf.l_start = 0;
367         lf.l_len = 0;
368         lf.l_type = (fmode & O_EXLOCK) != 0 ? F_WRLCK : F_RDLCK;
369         type = F_FLOCK;
370         if ((fmode & FNONBLOCK) == 0)
371                 type |= F_WAIT;
372         if ((fmode & (O_CREAT | O_EXCL)) == (O_CREAT | O_EXCL))
373                 type |= F_FIRSTOPEN;
374         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_SETLK, &lf, type);
375         if (error == 0)
376                 fp->f_flag |= FHASLOCK;
377
378         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
379         return (error);
380 }
381
382 /*
383  * Common code for vnode open operations once a vnode is located.
384  * Check permissions, and call the VOP_OPEN routine.
385  */
386 int
387 vn_open_vnode(struct vnode *vp, int fmode, struct ucred *cred,
388     struct thread *td, struct file *fp)
389 {
390         accmode_t accmode;
391         int error;
392
393         if (vp->v_type == VLNK) {
394                 if ((fmode & O_PATH) == 0 || (fmode & FEXEC) != 0)
395                         return (EMLINK);
396         }
397         if (vp->v_type != VDIR && fmode & O_DIRECTORY)
398                 return (ENOTDIR);
399
400         accmode = 0;
401         if ((fmode & O_PATH) == 0) {
402                 if (vp->v_type == VSOCK)
403                         return (EOPNOTSUPP);
404                 if ((fmode & (FWRITE | O_TRUNC)) != 0) {
405                         if (vp->v_type == VDIR)
406                                 return (EISDIR);
407                         accmode |= VWRITE;
408                 }
409                 if ((fmode & FREAD) != 0)
410                         accmode |= VREAD;
411                 if ((fmode & O_APPEND) && (fmode & FWRITE))
412                         accmode |= VAPPEND;
413 #ifdef MAC
414                 if ((fmode & O_CREAT) != 0)
415                         accmode |= VCREAT;
416 #endif
417         }
418         if ((fmode & FEXEC) != 0)
419                 accmode |= VEXEC;
420 #ifdef MAC
421         if ((fmode & O_VERIFY) != 0)
422                 accmode |= VVERIFY;
423         error = mac_vnode_check_open(cred, vp, accmode);
424         if (error != 0)
425                 return (error);
426
427         accmode &= ~(VCREAT | VVERIFY);
428 #endif
429         if ((fmode & O_CREAT) == 0 && accmode != 0) {
430                 error = VOP_ACCESS(vp, accmode, cred, td);
431                 if (error != 0)
432                         return (error);
433         }
434         if ((fmode & O_PATH) != 0) {
435                 if (vp->v_type != VFIFO && vp->v_type != VSOCK &&
436                     VOP_ACCESS(vp, VREAD, cred, td) == 0)
437                         fp->f_flag |= FKQALLOWED;
438                 return (0);
439         }
440
441         if (vp->v_type == VFIFO && VOP_ISLOCKED(vp) != LK_EXCLUSIVE)
442                 vn_lock(vp, LK_UPGRADE | LK_RETRY);
443         error = VOP_OPEN(vp, fmode, cred, td, fp);
444         if (error != 0)
445                 return (error);
446
447         error = vn_open_vnode_advlock(vp, fmode, fp);
448         if (error == 0 && (fmode & FWRITE) != 0) {
449                 error = VOP_ADD_WRITECOUNT(vp, 1);
450                 if (error == 0) {
451                         CTR3(KTR_VFS, "%s: vp %p v_writecount increased to %d",
452                              __func__, vp, vp->v_writecount);
453                 }
454         }
455
456         /*
457          * Error from advlock or VOP_ADD_WRITECOUNT() still requires
458          * calling VOP_CLOSE() to pair with earlier VOP_OPEN().
459          */
460         if (error != 0) {
461                 if (fp != NULL) {
462                         /*
463                          * Arrange the call by having fdrop() to use
464                          * vn_closefile().  This is to satisfy
465                          * filesystems like devfs or tmpfs, which
466                          * override fo_close().
467                          */
468                         fp->f_flag |= FOPENFAILED;
469                         fp->f_vnode = vp;
470                         if (fp->f_ops == &badfileops) {
471                                 fp->f_type = DTYPE_VNODE;
472                                 fp->f_ops = &vnops;
473                         }
474                         vref(vp);
475                 } else {
476                         /*
477                          * If there is no fp, due to kernel-mode open,
478                          * we can call VOP_CLOSE() now.
479                          */
480                         if ((vp->v_type == VFIFO || (fmode & FWRITE) != 0 ||
481                             !MNT_EXTENDED_SHARED(vp->v_mount)) &&
482                             VOP_ISLOCKED(vp) != LK_EXCLUSIVE)
483                                 vn_lock(vp, LK_UPGRADE | LK_RETRY);
484                         (void)VOP_CLOSE(vp, fmode & (FREAD | FWRITE | FEXEC),
485                             cred, td);
486                 }
487         }
488
489         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_open_vnode");
490         return (error);
491
492 }
493
494 /*
495  * Check for write permissions on the specified vnode.
496  * Prototype text segments cannot be written.
497  * It is racy.
498  */
499 int
500 vn_writechk(struct vnode *vp)
501 {
502
503         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_writechk");
504         /*
505          * If there's shared text associated with
506          * the vnode, try to free it up once.  If
507          * we fail, we can't allow writing.
508          */
509         if (VOP_IS_TEXT(vp))
510                 return (ETXTBSY);
511
512         return (0);
513 }
514
515 /*
516  * Vnode close call
517  */
518 static int
519 vn_close1(struct vnode *vp, int flags, struct ucred *file_cred,
520     struct thread *td, bool keep_ref)
521 {
522         struct mount *mp;
523         int error, lock_flags;
524
525         if (vp->v_type != VFIFO && (flags & FWRITE) == 0 &&
526             MNT_EXTENDED_SHARED(vp->v_mount))
527                 lock_flags = LK_SHARED;
528         else
529                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
530
531         vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT);
532         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
533         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
534         if ((flags & (FWRITE | FOPENFAILED)) == FWRITE) {
535                 VOP_ADD_WRITECOUNT_CHECKED(vp, -1);
536                 CTR3(KTR_VFS, "%s: vp %p v_writecount decreased to %d",
537                     __func__, vp, vp->v_writecount);
538         }
539         error = VOP_CLOSE(vp, flags, file_cred, td);
540         if (keep_ref)
541                 VOP_UNLOCK(vp);
542         else
543                 vput(vp);
544         vn_finished_write(mp);
545         return (error);
546 }
547
548 int
549 vn_close(struct vnode *vp, int flags, struct ucred *file_cred,
550     struct thread *td)
551 {
552
553         return (vn_close1(vp, flags, file_cred, td, false));
554 }
555
556 /*
557  * Heuristic to detect sequential operation.
558  */
559 static int
560 sequential_heuristic(struct uio *uio, struct file *fp)
561 {
562         enum uio_rw rw;
563
564         ASSERT_VOP_LOCKED(fp->f_vnode, __func__);
565
566         rw = uio->uio_rw;
567         if (fp->f_flag & FRDAHEAD)
568                 return (fp->f_seqcount[rw] << IO_SEQSHIFT);
569
570         /*
571          * Offset 0 is handled specially.  open() sets f_seqcount to 1 so
572          * that the first I/O is normally considered to be slightly
573          * sequential.  Seeking to offset 0 doesn't change sequentiality
574          * unless previous seeks have reduced f_seqcount to 0, in which
575          * case offset 0 is not special.
576          */
577         if ((uio->uio_offset == 0 && fp->f_seqcount[rw] > 0) ||
578             uio->uio_offset == fp->f_nextoff[rw]) {
579                 /*
580                  * f_seqcount is in units of fixed-size blocks so that it
581                  * depends mainly on the amount of sequential I/O and not
582                  * much on the number of sequential I/O's.  The fixed size
583                  * of 16384 is hard-coded here since it is (not quite) just
584                  * a magic size that works well here.  This size is more
585                  * closely related to the best I/O size for real disks than
586                  * to any block size used by software.
587                  */
588                 if (uio->uio_resid >= IO_SEQMAX * 16384)
589                         fp->f_seqcount[rw] = IO_SEQMAX;
590                 else {
591                         fp->f_seqcount[rw] += howmany(uio->uio_resid, 16384);
592                         if (fp->f_seqcount[rw] > IO_SEQMAX)
593                                 fp->f_seqcount[rw] = IO_SEQMAX;
594                 }
595                 return (fp->f_seqcount[rw] << IO_SEQSHIFT);
596         }
597
598         /* Not sequential.  Quickly draw-down sequentiality. */
599         if (fp->f_seqcount[rw] > 1)
600                 fp->f_seqcount[rw] = 1;
601         else
602                 fp->f_seqcount[rw] = 0;
603         return (0);
604 }
605
606 /*
607  * Package up an I/O request on a vnode into a uio and do it.
608  */
609 int
610 vn_rdwr(enum uio_rw rw, struct vnode *vp, void *base, int len, off_t offset,
611     enum uio_seg segflg, int ioflg, struct ucred *active_cred,
612     struct ucred *file_cred, ssize_t *aresid, struct thread *td)
613 {
614         struct uio auio;
615         struct iovec aiov;
616         struct mount *mp;
617         struct ucred *cred;
618         void *rl_cookie;
619         struct vn_io_fault_args args;
620         int error, lock_flags;
621
622         if (offset < 0 && vp->v_type != VCHR)
623                 return (EINVAL);
624         auio.uio_iov = &aiov;
625         auio.uio_iovcnt = 1;
626         aiov.iov_base = base;
627         aiov.iov_len = len;
628         auio.uio_resid = len;
629         auio.uio_offset = offset;
630         auio.uio_segflg = segflg;
631         auio.uio_rw = rw;
632         auio.uio_td = td;
633         error = 0;
634
635         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
636                 if ((ioflg & IO_RANGELOCKED) == 0) {
637                         if (rw == UIO_READ) {
638                                 rl_cookie = vn_rangelock_rlock(vp, offset,
639                                     offset + len);
640                         } else if ((ioflg & IO_APPEND) != 0) {
641                                 rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, 0, OFF_MAX);
642                         } else {
643                                 rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, offset,
644                                     offset + len);
645                         }
646                 } else
647                         rl_cookie = NULL;
648                 mp = NULL;
649                 if (rw == UIO_WRITE) { 
650                         if (vp->v_type != VCHR &&
651                             (error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH))
652                             != 0)
653                                 goto out;
654                         lock_flags = vn_lktype_write(mp, vp);
655                 } else
656                         lock_flags = LK_SHARED;
657                 vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
658         } else
659                 rl_cookie = NULL;
660
661         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
662 #ifdef MAC
663         if ((ioflg & IO_NOMACCHECK) == 0) {
664                 if (rw == UIO_READ)
665                         error = mac_vnode_check_read(active_cred, file_cred,
666                             vp);
667                 else
668                         error = mac_vnode_check_write(active_cred, file_cred,
669                             vp);
670         }
671 #endif
672         if (error == 0) {
673                 if (file_cred != NULL)
674                         cred = file_cred;
675                 else
676                         cred = active_cred;
677                 if (do_vn_io_fault(vp, &auio)) {
678                         args.kind = VN_IO_FAULT_VOP;
679                         args.cred = cred;
680                         args.flags = ioflg;
681                         args.args.vop_args.vp = vp;
682                         error = vn_io_fault1(vp, &auio, &args, td);
683                 } else if (rw == UIO_READ) {
684                         error = VOP_READ(vp, &auio, ioflg, cred);
685                 } else /* if (rw == UIO_WRITE) */ {
686                         error = VOP_WRITE(vp, &auio, ioflg, cred);
687                 }
688         }
689         if (aresid)
690                 *aresid = auio.uio_resid;
691         else
692                 if (auio.uio_resid && error == 0)
693                         error = EIO;
694         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
695                 VOP_UNLOCK(vp);
696                 if (mp != NULL)
697                         vn_finished_write(mp);
698         }
699  out:
700         if (rl_cookie != NULL)
701                 vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
702         return (error);
703 }
704
705 /*
706  * Package up an I/O request on a vnode into a uio and do it.  The I/O
707  * request is split up into smaller chunks and we try to avoid saturating
708  * the buffer cache while potentially holding a vnode locked, so we 
709  * check bwillwrite() before calling vn_rdwr().  We also call kern_yield()
710  * to give other processes a chance to lock the vnode (either other processes
711  * core'ing the same binary, or unrelated processes scanning the directory).
712  */
713 int
714 vn_rdwr_inchunks(enum uio_rw rw, struct vnode *vp, void *base, size_t len,
715     off_t offset, enum uio_seg segflg, int ioflg, struct ucred *active_cred,
716     struct ucred *file_cred, size_t *aresid, struct thread *td)
717 {
718         int error = 0;
719         ssize_t iaresid;
720
721         do {
722                 int chunk;
723
724                 /*
725                  * Force `offset' to a multiple of MAXBSIZE except possibly
726                  * for the first chunk, so that filesystems only need to
727                  * write full blocks except possibly for the first and last
728                  * chunks.
729                  */
730                 chunk = MAXBSIZE - (uoff_t)offset % MAXBSIZE;
731
732                 if (chunk > len)
733                         chunk = len;
734                 if (rw != UIO_READ && vp->v_type == VREG)
735                         bwillwrite();
736                 iaresid = 0;
737                 error = vn_rdwr(rw, vp, base, chunk, offset, segflg,
738                     ioflg, active_cred, file_cred, &iaresid, td);
739                 len -= chunk;   /* aresid calc already includes length */
740                 if (error)
741                         break;
742                 offset += chunk;
743                 base = (char *)base + chunk;
744                 kern_yield(PRI_USER);
745         } while (len);
746         if (aresid)
747                 *aresid = len + iaresid;
748         return (error);
749 }
750
751 #if OFF_MAX <= LONG_MAX
752 off_t
753 foffset_lock(struct file *fp, int flags)
754 {
755         volatile short *flagsp;
756         off_t res;
757         short state;
758
759         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
760
761         if ((flags & FOF_NOLOCK) != 0)
762                 return (atomic_load_long(&fp->f_offset));
763
764         /*
765          * According to McKusick the vn lock was protecting f_offset here.
766          * It is now protected by the FOFFSET_LOCKED flag.
767          */
768         flagsp = &fp->f_vnread_flags;
769         if (atomic_cmpset_acq_16(flagsp, 0, FOFFSET_LOCKED))
770                 return (atomic_load_long(&fp->f_offset));
771
772         sleepq_lock(&fp->f_vnread_flags);
773         state = atomic_load_16(flagsp);
774         for (;;) {
775                 if ((state & FOFFSET_LOCKED) == 0) {
776                         if (!atomic_fcmpset_acq_16(flagsp, &state,
777                             FOFFSET_LOCKED))
778                                 continue;
779                         break;
780                 }
781                 if ((state & FOFFSET_LOCK_WAITING) == 0) {
782                         if (!atomic_fcmpset_acq_16(flagsp, &state,
783                             state | FOFFSET_LOCK_WAITING))
784                                 continue;
785                 }
786                 DROP_GIANT();
787                 sleepq_add(&fp->f_vnread_flags, NULL, "vofflock", 0, 0);
788                 sleepq_wait(&fp->f_vnread_flags, PUSER -1);
789                 PICKUP_GIANT();
790                 sleepq_lock(&fp->f_vnread_flags);
791                 state = atomic_load_16(flagsp);
792         }
793         res = atomic_load_long(&fp->f_offset);
794         sleepq_release(&fp->f_vnread_flags);
795         return (res);
796 }
797
798 void
799 foffset_unlock(struct file *fp, off_t val, int flags)
800 {
801         volatile short *flagsp;
802         short state;
803
804         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
805
806         if ((flags & FOF_NOUPDATE) == 0)
807                 atomic_store_long(&fp->f_offset, val);
808         if ((flags & FOF_NEXTOFF_R) != 0)
809                 fp->f_nextoff[UIO_READ] = val;
810         if ((flags & FOF_NEXTOFF_W) != 0)
811                 fp->f_nextoff[UIO_WRITE] = val;
812
813         if ((flags & FOF_NOLOCK) != 0)
814                 return;
815
816         flagsp = &fp->f_vnread_flags;
817         state = atomic_load_16(flagsp);
818         if ((state & FOFFSET_LOCK_WAITING) == 0 &&
819             atomic_cmpset_rel_16(flagsp, state, 0))
820                 return;
821
822         sleepq_lock(&fp->f_vnread_flags);
823         MPASS((fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCKED) != 0);
824         MPASS((fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCK_WAITING) != 0);
825         fp->f_vnread_flags = 0;
826         sleepq_broadcast(&fp->f_vnread_flags, SLEEPQ_SLEEP, 0, 0);
827         sleepq_release(&fp->f_vnread_flags);
828 }
829 #else
830 off_t
831 foffset_lock(struct file *fp, int flags)
832 {
833         struct mtx *mtxp;
834         off_t res;
835
836         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
837
838         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
839         mtx_lock(mtxp);
840         if ((flags & FOF_NOLOCK) == 0) {
841                 while (fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCKED) {
842                         fp->f_vnread_flags |= FOFFSET_LOCK_WAITING;
843                         msleep(&fp->f_vnread_flags, mtxp, PUSER -1,
844                             "vofflock", 0);
845                 }
846                 fp->f_vnread_flags |= FOFFSET_LOCKED;
847         }
848         res = fp->f_offset;
849         mtx_unlock(mtxp);
850         return (res);
851 }
852
853 void
854 foffset_unlock(struct file *fp, off_t val, int flags)
855 {
856         struct mtx *mtxp;
857
858         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
859
860         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
861         mtx_lock(mtxp);
862         if ((flags & FOF_NOUPDATE) == 0)
863                 fp->f_offset = val;
864         if ((flags & FOF_NEXTOFF_R) != 0)
865                 fp->f_nextoff[UIO_READ] = val;
866         if ((flags & FOF_NEXTOFF_W) != 0)
867                 fp->f_nextoff[UIO_WRITE] = val;
868         if ((flags & FOF_NOLOCK) == 0) {
869                 KASSERT((fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCKED) != 0,
870                     ("Lost FOFFSET_LOCKED"));
871                 if (fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCK_WAITING)
872                         wakeup(&fp->f_vnread_flags);
873                 fp->f_vnread_flags = 0;
874         }
875         mtx_unlock(mtxp);
876 }
877 #endif
878
879 void
880 foffset_lock_uio(struct file *fp, struct uio *uio, int flags)
881 {
882
883         if ((flags & FOF_OFFSET) == 0)
884                 uio->uio_offset = foffset_lock(fp, flags);
885 }
886
887 void
888 foffset_unlock_uio(struct file *fp, struct uio *uio, int flags)
889 {
890
891         if ((flags & FOF_OFFSET) == 0)
892                 foffset_unlock(fp, uio->uio_offset, flags);
893 }
894
895 static int
896 get_advice(struct file *fp, struct uio *uio)
897 {
898         struct mtx *mtxp;
899         int ret;
900
901         ret = POSIX_FADV_NORMAL;
902         if (fp->f_advice == NULL || fp->f_vnode->v_type != VREG)
903                 return (ret);
904
905         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
906         mtx_lock(mtxp);
907         if (fp->f_advice != NULL &&
908             uio->uio_offset >= fp->f_advice->fa_start &&
909             uio->uio_offset + uio->uio_resid <= fp->f_advice->fa_end)
910                 ret = fp->f_advice->fa_advice;
911         mtx_unlock(mtxp);
912         return (ret);
913 }
914
915 static int
916 get_write_ioflag(struct file *fp)
917 {
918         int ioflag;
919         struct mount *mp;
920         struct vnode *vp;
921
922         ioflag = 0;
923         vp = fp->f_vnode;
924         mp = atomic_load_ptr(&vp->v_mount);
925
926         if ((fp->f_flag & O_DIRECT) != 0)
927                 ioflag |= IO_DIRECT;
928
929         if ((fp->f_flag & O_FSYNC) != 0 ||
930             (mp != NULL && (mp->mnt_flag & MNT_SYNCHRONOUS) != 0))
931                 ioflag |= IO_SYNC;
932
933         /*
934          * For O_DSYNC we set both IO_SYNC and IO_DATASYNC, so that VOP_WRITE()
935          * or VOP_DEALLOCATE() implementations that don't understand IO_DATASYNC
936          * fall back to full O_SYNC behavior.
937          */
938         if ((fp->f_flag & O_DSYNC) != 0)
939                 ioflag |= IO_SYNC | IO_DATASYNC;
940
941         return (ioflag);
942 }
943
944 int
945 vn_read_from_obj(struct vnode *vp, struct uio *uio)
946 {
947         vm_object_t obj;
948         vm_page_t ma[io_hold_cnt + 2];
949         off_t off, vsz;
950         ssize_t resid;
951         int error, i, j;
952
953         MPASS(uio->uio_resid <= ptoa(io_hold_cnt + 2));
954         obj = atomic_load_ptr(&vp->v_object);
955         if (obj == NULL)
956                 return (EJUSTRETURN);
957
958         /*
959          * Depends on type stability of vm_objects.
960          */
961         vm_object_pip_add(obj, 1);
962         if ((obj->flags & OBJ_DEAD) != 0) {
963                 /*
964                  * Note that object might be already reused from the
965                  * vnode, and the OBJ_DEAD flag cleared.  This is fine,
966                  * we recheck for DOOMED vnode state after all pages
967                  * are busied, and retract then.
968                  *
969                  * But we check for OBJ_DEAD to ensure that we do not
970                  * busy pages while vm_object_terminate_pages()
971                  * processes the queue.
972                  */
973                 error = EJUSTRETURN;
974                 goto out_pip;
975         }
976
977         resid = uio->uio_resid;
978         off = uio->uio_offset;
979         for (i = 0; resid > 0; i++) {
980                 MPASS(i < io_hold_cnt + 2);
981                 ma[i] = vm_page_grab_unlocked(obj, atop(off),
982                     VM_ALLOC_NOCREAT | VM_ALLOC_SBUSY | VM_ALLOC_IGN_SBUSY |
983                     VM_ALLOC_NOWAIT);
984                 if (ma[i] == NULL)
985                         break;
986
987                 /*
988                  * Skip invalid pages.  Valid mask can be partial only
989                  * at EOF, and we clip later.
990                  */
991                 if (vm_page_none_valid(ma[i])) {
992                         vm_page_sunbusy(ma[i]);
993                         break;
994                 }
995
996                 resid -= PAGE_SIZE;
997                 off += PAGE_SIZE;
998         }
999         if (i == 0) {
1000                 error = EJUSTRETURN;
1001                 goto out_pip;
1002         }
1003
1004         /*
1005          * Check VIRF_DOOMED after we busied our pages.  Since
1006          * vgonel() terminates the vnode' vm_object, it cannot
1007          * process past pages busied by us.
1008          */
1009         if (VN_IS_DOOMED(vp)) {
1010                 error = EJUSTRETURN;
1011                 goto out;
1012         }
1013
1014         resid = PAGE_SIZE - (uio->uio_offset & PAGE_MASK) + ptoa(i - 1);
1015         if (resid > uio->uio_resid)
1016                 resid = uio->uio_resid;
1017
1018         /*
1019          * Unlocked read of vnp_size is safe because truncation cannot
1020          * pass busied page.  But we load vnp_size into a local
1021          * variable so that possible concurrent extension does not
1022          * break calculation.
1023          */
1024 #if defined(__powerpc__) && !defined(__powerpc64__)
1025         vsz = obj->un_pager.vnp.vnp_size;
1026 #else
1027         vsz = atomic_load_64(&obj->un_pager.vnp.vnp_size);
1028 #endif
1029         if (uio->uio_offset >= vsz) {
1030                 error = EJUSTRETURN;
1031                 goto out;
1032         }
1033         if (uio->uio_offset + resid > vsz)
1034                 resid = vsz - uio->uio_offset;
1035
1036         error = vn_io_fault_pgmove(ma, uio->uio_offset & PAGE_MASK, resid, uio);
1037
1038 out:
1039         for (j = 0; j < i; j++) {
1040                 if (error == 0)
1041                         vm_page_reference(ma[j]);
1042                 vm_page_sunbusy(ma[j]);
1043         }
1044 out_pip:
1045         vm_object_pip_wakeup(obj);
1046         if (error != 0)
1047                 return (error);
1048         return (uio->uio_resid == 0 ? 0 : EJUSTRETURN);
1049 }
1050
1051 /*
1052  * File table vnode read routine.
1053  */
1054 static int
1055 vn_read(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred, int flags,
1056     struct thread *td)
1057 {
1058         struct vnode *vp;
1059         off_t orig_offset;
1060         int error, ioflag;
1061         int advice;
1062
1063         KASSERT(uio->uio_td == td, ("uio_td %p is not td %p",
1064             uio->uio_td, td));
1065         KASSERT(flags & FOF_OFFSET, ("No FOF_OFFSET"));
1066         vp = fp->f_vnode;
1067         ioflag = 0;
1068         if (fp->f_flag & FNONBLOCK)
1069                 ioflag |= IO_NDELAY;
1070         if (fp->f_flag & O_DIRECT)
1071                 ioflag |= IO_DIRECT;
1072
1073         /*
1074          * Try to read from page cache.  VIRF_DOOMED check is racy but
1075          * allows us to avoid unneeded work outright.
1076          */
1077         if (vn_io_pgcache_read_enable && !mac_vnode_check_read_enabled() &&
1078             (vn_irflag_read(vp) & (VIRF_DOOMED | VIRF_PGREAD)) == VIRF_PGREAD) {
1079                 error = VOP_READ_PGCACHE(vp, uio, ioflag, fp->f_cred);
1080                 if (error == 0) {
1081                         fp->f_nextoff[UIO_READ] = uio->uio_offset;
1082                         return (0);
1083                 }
1084                 if (error != EJUSTRETURN)
1085                         return (error);
1086         }
1087
1088         advice = get_advice(fp, uio);
1089         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1090
1091         switch (advice) {
1092         case POSIX_FADV_NORMAL:
1093         case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
1094         case POSIX_FADV_NOREUSE:
1095                 ioflag |= sequential_heuristic(uio, fp);
1096                 break;
1097         case POSIX_FADV_RANDOM:
1098                 /* Disable read-ahead for random I/O. */
1099                 break;
1100         }
1101         orig_offset = uio->uio_offset;
1102
1103 #ifdef MAC
1104         error = mac_vnode_check_read(active_cred, fp->f_cred, vp);
1105         if (error == 0)
1106 #endif
1107                 error = VOP_READ(vp, uio, ioflag, fp->f_cred);
1108         fp->f_nextoff[UIO_READ] = uio->uio_offset;
1109         VOP_UNLOCK(vp);
1110         if (error == 0 && advice == POSIX_FADV_NOREUSE &&
1111             orig_offset != uio->uio_offset)
1112                 /*
1113                  * Use POSIX_FADV_DONTNEED to flush pages and buffers
1114                  * for the backing file after a POSIX_FADV_NOREUSE
1115                  * read(2).
1116                  */
1117                 error = VOP_ADVISE(vp, orig_offset, uio->uio_offset - 1,
1118                     POSIX_FADV_DONTNEED);
1119         return (error);
1120 }
1121
1122 /*
1123  * File table vnode write routine.
1124  */
1125 static int
1126 vn_write(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred, int flags,
1127     struct thread *td)
1128 {
1129         struct vnode *vp;
1130         struct mount *mp;
1131         off_t orig_offset;
1132         int error, ioflag;
1133         int advice;
1134         bool need_finished_write;
1135
1136         KASSERT(uio->uio_td == td, ("uio_td %p is not td %p",
1137             uio->uio_td, td));
1138         KASSERT(flags & FOF_OFFSET, ("No FOF_OFFSET"));
1139         vp = fp->f_vnode;
1140         if (vp->v_type == VREG)
1141                 bwillwrite();
1142         ioflag = IO_UNIT;
1143         if (vp->v_type == VREG && (fp->f_flag & O_APPEND) != 0)
1144                 ioflag |= IO_APPEND;
1145         if ((fp->f_flag & FNONBLOCK) != 0)
1146                 ioflag |= IO_NDELAY;
1147         ioflag |= get_write_ioflag(fp);
1148
1149         mp = NULL;
1150         need_finished_write = false;
1151         if (vp->v_type != VCHR) {
1152                 error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH);
1153                 if (error != 0)
1154                         goto unlock;
1155                 need_finished_write = true;
1156         }
1157
1158         advice = get_advice(fp, uio);
1159
1160         vn_lock(vp, vn_lktype_write(mp, vp) | LK_RETRY);
1161         switch (advice) {
1162         case POSIX_FADV_NORMAL:
1163         case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
1164         case POSIX_FADV_NOREUSE:
1165                 ioflag |= sequential_heuristic(uio, fp);
1166                 break;
1167         case POSIX_FADV_RANDOM:
1168                 /* XXX: Is this correct? */
1169                 break;
1170         }
1171         orig_offset = uio->uio_offset;
1172
1173 #ifdef MAC
1174         error = mac_vnode_check_write(active_cred, fp->f_cred, vp);
1175         if (error == 0)
1176 #endif
1177                 error = VOP_WRITE(vp, uio, ioflag, fp->f_cred);
1178         fp->f_nextoff[UIO_WRITE] = uio->uio_offset;
1179         VOP_UNLOCK(vp);
1180         if (need_finished_write)
1181                 vn_finished_write(mp);
1182         if (error == 0 && advice == POSIX_FADV_NOREUSE &&
1183             orig_offset != uio->uio_offset)
1184                 /*
1185                  * Use POSIX_FADV_DONTNEED to flush pages and buffers
1186                  * for the backing file after a POSIX_FADV_NOREUSE
1187                  * write(2).
1188                  */
1189                 error = VOP_ADVISE(vp, orig_offset, uio->uio_offset - 1,
1190                     POSIX_FADV_DONTNEED);
1191 unlock:
1192         return (error);
1193 }
1194
1195 /*
1196  * The vn_io_fault() is a wrapper around vn_read() and vn_write() to
1197  * prevent the following deadlock:
1198  *
1199  * Assume that the thread A reads from the vnode vp1 into userspace
1200  * buffer buf1 backed by the pages of vnode vp2.  If a page in buf1 is
1201  * currently not resident, then system ends up with the call chain
1202  *   vn_read() -> VOP_READ(vp1) -> uiomove() -> [Page Fault] ->
1203  *     vm_fault(buf1) -> vnode_pager_getpages(vp2) -> VOP_GETPAGES(vp2)
1204  * which establishes lock order vp1->vn_lock, then vp2->vn_lock.
1205  * If, at the same time, thread B reads from vnode vp2 into buffer buf2
1206  * backed by the pages of vnode vp1, and some page in buf2 is not
1207  * resident, we get a reversed order vp2->vn_lock, then vp1->vn_lock.
1208  *
1209  * To prevent the lock order reversal and deadlock, vn_io_fault() does
1210  * not allow page faults to happen during VOP_READ() or VOP_WRITE().
1211  * Instead, it first tries to do the whole range i/o with pagefaults
1212  * disabled. If all pages in the i/o buffer are resident and mapped,
1213  * VOP will succeed (ignoring the genuine filesystem errors).
1214  * Otherwise, we get back EFAULT, and vn_io_fault() falls back to do
1215  * i/o in chunks, with all pages in the chunk prefaulted and held
1216  * using vm_fault_quick_hold_pages().
1217  *
1218  * Filesystems using this deadlock avoidance scheme should use the
1219  * array of the held pages from uio, saved in the curthread->td_ma,
1220  * instead of doing uiomove().  A helper function
1221  * vn_io_fault_uiomove() converts uiomove request into
1222  * uiomove_fromphys() over td_ma array.
1223  *
1224  * Since vnode locks do not cover the whole i/o anymore, rangelocks
1225  * make the current i/o request atomic with respect to other i/os and
1226  * truncations.
1227  */
1228
1229 /*
1230  * Decode vn_io_fault_args and perform the corresponding i/o.
1231  */
1232 static int
1233 vn_io_fault_doio(struct vn_io_fault_args *args, struct uio *uio,
1234     struct thread *td)
1235 {
1236         int error, save;
1237
1238         error = 0;
1239         save = vm_fault_disable_pagefaults();
1240         switch (args->kind) {
1241         case VN_IO_FAULT_FOP:
1242                 error = (args->args.fop_args.doio)(args->args.fop_args.fp,
1243                     uio, args->cred, args->flags, td);
1244                 break;
1245         case VN_IO_FAULT_VOP:
1246                 if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
1247                         error = VOP_READ(args->args.vop_args.vp, uio,
1248                             args->flags, args->cred);
1249                 } else if (uio->uio_rw == UIO_WRITE) {
1250                         error = VOP_WRITE(args->args.vop_args.vp, uio,
1251                             args->flags, args->cred);
1252                 }
1253                 break;
1254         default:
1255                 panic("vn_io_fault_doio: unknown kind of io %d %d",
1256                     args->kind, uio->uio_rw);
1257         }
1258         vm_fault_enable_pagefaults(save);
1259         return (error);
1260 }
1261
1262 static int
1263 vn_io_fault_touch(char *base, const struct uio *uio)
1264 {
1265         int r;
1266
1267         r = fubyte(base);
1268         if (r == -1 || (uio->uio_rw == UIO_READ && subyte(base, r) == -1))
1269                 return (EFAULT);
1270         return (0);
1271 }
1272
1273 static int
1274 vn_io_fault_prefault_user(const struct uio *uio)
1275 {
1276         char *base;
1277         const struct iovec *iov;
1278         size_t len;
1279         ssize_t resid;
1280         int error, i;
1281
1282         KASSERT(uio->uio_segflg == UIO_USERSPACE,
1283             ("vn_io_fault_prefault userspace"));
1284
1285         error = i = 0;
1286         iov = uio->uio_iov;
1287         resid = uio->uio_resid;
1288         base = iov->iov_base;
1289         len = iov->iov_len;
1290         while (resid > 0) {
1291                 error = vn_io_fault_touch(base, uio);
1292                 if (error != 0)
1293                         break;
1294                 if (len < PAGE_SIZE) {
1295                         if (len != 0) {
1296                                 error = vn_io_fault_touch(base + len - 1, uio);
1297                                 if (error != 0)
1298                                         break;
1299                                 resid -= len;
1300                         }
1301                         if (++i >= uio->uio_iovcnt)
1302                                 break;
1303                         iov = uio->uio_iov + i;
1304                         base = iov->iov_base;
1305                         len = iov->iov_len;
1306                 } else {
1307                         len -= PAGE_SIZE;
1308                         base += PAGE_SIZE;
1309                         resid -= PAGE_SIZE;
1310                 }
1311         }
1312         return (error);
1313 }
1314
1315 /*
1316  * Common code for vn_io_fault(), agnostic to the kind of i/o request.
1317  * Uses vn_io_fault_doio() to make the call to an actual i/o function.
1318  * Used from vn_rdwr() and vn_io_fault(), which encode the i/o request
1319  * into args and call vn_io_fault1() to handle faults during the user
1320  * mode buffer accesses.
1321  */
1322 static int
1323 vn_io_fault1(struct vnode *vp, struct uio *uio, struct vn_io_fault_args *args,
1324     struct thread *td)
1325 {
1326         vm_page_t ma[io_hold_cnt + 2];
1327         struct uio *uio_clone, short_uio;
1328         struct iovec short_iovec[1];
1329         vm_page_t *prev_td_ma;
1330         vm_prot_t prot;
1331         vm_offset_t addr, end;
1332         size_t len, resid;
1333         ssize_t adv;
1334         int error, cnt, saveheld, prev_td_ma_cnt;
1335
1336         if (vn_io_fault_prefault) {
1337                 error = vn_io_fault_prefault_user(uio);
1338                 if (error != 0)
1339                         return (error); /* Or ignore ? */
1340         }
1341
1342         prot = uio->uio_rw == UIO_READ ? VM_PROT_WRITE : VM_PROT_READ;
1343
1344         /*
1345          * The UFS follows IO_UNIT directive and replays back both
1346          * uio_offset and uio_resid if an error is encountered during the
1347          * operation.  But, since the iovec may be already advanced,
1348          * uio is still in an inconsistent state.
1349          *
1350          * Cache a copy of the original uio, which is advanced to the redo
1351          * point using UIO_NOCOPY below.
1352          */
1353         uio_clone = cloneuio(uio);
1354         resid = uio->uio_resid;
1355
1356         short_uio.uio_segflg = UIO_USERSPACE;
1357         short_uio.uio_rw = uio->uio_rw;
1358         short_uio.uio_td = uio->uio_td;
1359
1360         error = vn_io_fault_doio(args, uio, td);
1361         if (error != EFAULT)
1362                 goto out;
1363
1364         atomic_add_long(&vn_io_faults_cnt, 1);
1365         uio_clone->uio_segflg = UIO_NOCOPY;
1366         uiomove(NULL, resid - uio->uio_resid, uio_clone);
1367         uio_clone->uio_segflg = uio->uio_segflg;
1368
1369         saveheld = curthread_pflags_set(TDP_UIOHELD);
1370         prev_td_ma = td->td_ma;
1371         prev_td_ma_cnt = td->td_ma_cnt;
1372
1373         while (uio_clone->uio_resid != 0) {
1374                 len = uio_clone->uio_iov->iov_len;
1375                 if (len == 0) {
1376                         KASSERT(uio_clone->uio_iovcnt >= 1,
1377                             ("iovcnt underflow"));
1378                         uio_clone->uio_iov++;
1379                         uio_clone->uio_iovcnt--;
1380                         continue;
1381                 }
1382                 if (len > ptoa(io_hold_cnt))
1383                         len = ptoa(io_hold_cnt);
1384                 addr = (uintptr_t)uio_clone->uio_iov->iov_base;
1385                 end = round_page(addr + len);
1386                 if (end < addr) {
1387                         error = EFAULT;
1388                         break;
1389                 }
1390                 cnt = atop(end - trunc_page(addr));
1391                 /*
1392                  * A perfectly misaligned address and length could cause
1393                  * both the start and the end of the chunk to use partial
1394                  * page.  +2 accounts for such a situation.
1395                  */
1396                 cnt = vm_fault_quick_hold_pages(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map,
1397                     addr, len, prot, ma, io_hold_cnt + 2);
1398                 if (cnt == -1) {
1399                         error = EFAULT;
1400                         break;
1401                 }
1402                 short_uio.uio_iov = &short_iovec[0];
1403                 short_iovec[0].iov_base = (void *)addr;
1404                 short_uio.uio_iovcnt = 1;
1405                 short_uio.uio_resid = short_iovec[0].iov_len = len;
1406                 short_uio.uio_offset = uio_clone->uio_offset;
1407                 td->td_ma = ma;
1408                 td->td_ma_cnt = cnt;
1409
1410                 error = vn_io_fault_doio(args, &short_uio, td);
1411                 vm_page_unhold_pages(ma, cnt);
1412                 adv = len - short_uio.uio_resid;
1413
1414                 uio_clone->uio_iov->iov_base =
1415                     (char *)uio_clone->uio_iov->iov_base + adv;
1416                 uio_clone->uio_iov->iov_len -= adv;
1417                 uio_clone->uio_resid -= adv;
1418                 uio_clone->uio_offset += adv;
1419
1420                 uio->uio_resid -= adv;
1421                 uio->uio_offset += adv;
1422
1423                 if (error != 0 || adv == 0)
1424                         break;
1425         }
1426         td->td_ma = prev_td_ma;
1427         td->td_ma_cnt = prev_td_ma_cnt;
1428         curthread_pflags_restore(saveheld);
1429 out:
1430         free(uio_clone, M_IOV);
1431         return (error);
1432 }
1433
1434 static int
1435 vn_io_fault(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
1436     int flags, struct thread *td)
1437 {
1438         fo_rdwr_t *doio;
1439         struct vnode *vp;
1440         void *rl_cookie;
1441         struct vn_io_fault_args args;
1442         int error;
1443         bool do_io_fault, do_rangelock;
1444
1445         doio = uio->uio_rw == UIO_READ ? vn_read : vn_write;
1446         vp = fp->f_vnode;
1447
1448         /*
1449          * The ability to read(2) on a directory has historically been
1450          * allowed for all users, but this can and has been the source of
1451          * at least one security issue in the past.  As such, it is now hidden
1452          * away behind a sysctl for those that actually need it to use it, and
1453          * restricted to root when it's turned on to make it relatively safe to
1454          * leave on for longer sessions of need.
1455          */
1456         if (vp->v_type == VDIR) {
1457                 KASSERT(uio->uio_rw == UIO_READ,
1458                     ("illegal write attempted on a directory"));
1459                 if (!vfs_allow_read_dir)
1460                         return (EISDIR);
1461                 if ((error = priv_check(td, PRIV_VFS_READ_DIR)) != 0)
1462                         return (EISDIR);
1463         }
1464
1465         do_io_fault = do_vn_io_fault(vp, uio);
1466         do_rangelock = do_io_fault || (vn_irflag_read(vp) & VIRF_PGREAD) != 0;
1467         foffset_lock_uio(fp, uio, flags);
1468         if (do_rangelock) {
1469                 if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
1470                         rl_cookie = vn_rangelock_rlock(vp, uio->uio_offset,
1471                             uio->uio_offset + uio->uio_resid);
1472                 } else if ((fp->f_flag & O_APPEND) != 0 ||
1473                     (flags & FOF_OFFSET) == 0) {
1474                         /* For appenders, punt and lock the whole range. */
1475                         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, 0, OFF_MAX);
1476                 } else {
1477                         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, uio->uio_offset,
1478                             uio->uio_offset + uio->uio_resid);
1479                 }
1480         }
1481         if (do_io_fault) {
1482                 args.kind = VN_IO_FAULT_FOP;
1483                 args.args.fop_args.fp = fp;
1484                 args.args.fop_args.doio = doio;
1485                 args.cred = active_cred;
1486                 args.flags = flags | FOF_OFFSET;
1487                 error = vn_io_fault1(vp, uio, &args, td);
1488         } else {
1489                 error = doio(fp, uio, active_cred, flags | FOF_OFFSET, td);
1490         }
1491         if (do_rangelock)
1492                 vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
1493         foffset_unlock_uio(fp, uio, flags);
1494         return (error);
1495 }
1496
1497 /*
1498  * Helper function to perform the requested uiomove operation using
1499  * the held pages for io->uio_iov[0].iov_base buffer instead of
1500  * copyin/copyout.  Access to the pages with uiomove_fromphys()
1501  * instead of iov_base prevents page faults that could occur due to
1502  * pmap_collect() invalidating the mapping created by
1503  * vm_fault_quick_hold_pages(), or pageout daemon, page laundry or
1504  * object cleanup revoking the write access from page mappings.
1505  *
1506  * Filesystems specified MNTK_NO_IOPF shall use vn_io_fault_uiomove()
1507  * instead of plain uiomove().
1508  */
1509 int
1510 vn_io_fault_uiomove(char *data, int xfersize, struct uio *uio)
1511 {
1512         struct uio transp_uio;
1513         struct iovec transp_iov[1];
1514         struct thread *td;
1515         size_t adv;
1516         int error, pgadv;
1517
1518         td = curthread;
1519         if ((td->td_pflags & TDP_UIOHELD) == 0 ||
1520             uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE)
1521                 return (uiomove(data, xfersize, uio));
1522
1523         KASSERT(uio->uio_iovcnt == 1, ("uio_iovcnt %d", uio->uio_iovcnt));
1524         transp_iov[0].iov_base = data;
1525         transp_uio.uio_iov = &transp_iov[0];
1526         transp_uio.uio_iovcnt = 1;
1527         if (xfersize > uio->uio_resid)
1528                 xfersize = uio->uio_resid;
1529         transp_uio.uio_resid = transp_iov[0].iov_len = xfersize;
1530         transp_uio.uio_offset = 0;
1531         transp_uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
1532         /*
1533          * Since transp_iov points to data, and td_ma page array
1534          * corresponds to original uio->uio_iov, we need to invert the
1535          * direction of the i/o operation as passed to
1536          * uiomove_fromphys().
1537          */
1538         switch (uio->uio_rw) {
1539         case UIO_WRITE:
1540                 transp_uio.uio_rw = UIO_READ;
1541                 break;
1542         case UIO_READ:
1543                 transp_uio.uio_rw = UIO_WRITE;
1544                 break;
1545         }
1546         transp_uio.uio_td = uio->uio_td;
1547         error = uiomove_fromphys(td->td_ma,
1548             ((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base) & PAGE_MASK,
1549             xfersize, &transp_uio);
1550         adv = xfersize - transp_uio.uio_resid;
1551         pgadv =
1552             (((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base + adv) >> PAGE_SHIFT) -
1553             (((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base) >> PAGE_SHIFT);
1554         td->td_ma += pgadv;
1555         KASSERT(td->td_ma_cnt >= pgadv, ("consumed pages %d %d", td->td_ma_cnt,
1556             pgadv));
1557         td->td_ma_cnt -= pgadv;
1558         uio->uio_iov->iov_base = (char *)uio->uio_iov->iov_base + adv;
1559         uio->uio_iov->iov_len -= adv;
1560         uio->uio_resid -= adv;
1561         uio->uio_offset += adv;
1562         return (error);
1563 }
1564
1565 int
1566 vn_io_fault_pgmove(vm_page_t ma[], vm_offset_t offset, int xfersize,
1567     struct uio *uio)
1568 {
1569         struct thread *td;
1570         vm_offset_t iov_base;
1571         int cnt, pgadv;
1572
1573         td = curthread;
1574         if ((td->td_pflags & TDP_UIOHELD) == 0 ||
1575             uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE)
1576                 return (uiomove_fromphys(ma, offset, xfersize, uio));
1577
1578         KASSERT(uio->uio_iovcnt == 1, ("uio_iovcnt %d", uio->uio_iovcnt));
1579         cnt = xfersize > uio->uio_resid ? uio->uio_resid : xfersize;
1580         iov_base = (vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base;
1581         switch (uio->uio_rw) {
1582         case UIO_WRITE:
1583                 pmap_copy_pages(td->td_ma, iov_base & PAGE_MASK, ma,
1584                     offset, cnt);
1585                 break;
1586         case UIO_READ:
1587                 pmap_copy_pages(ma, offset, td->td_ma, iov_base & PAGE_MASK,
1588                     cnt);
1589                 break;
1590         }
1591         pgadv = ((iov_base + cnt) >> PAGE_SHIFT) - (iov_base >> PAGE_SHIFT);
1592         td->td_ma += pgadv;
1593         KASSERT(td->td_ma_cnt >= pgadv, ("consumed pages %d %d", td->td_ma_cnt,
1594             pgadv));
1595         td->td_ma_cnt -= pgadv;
1596         uio->uio_iov->iov_base = (char *)(iov_base + cnt);
1597         uio->uio_iov->iov_len -= cnt;
1598         uio->uio_resid -= cnt;
1599         uio->uio_offset += cnt;
1600         return (0);
1601 }
1602
1603 /*
1604  * File table truncate routine.
1605  */
1606 static int
1607 vn_truncate(struct file *fp, off_t length, struct ucred *active_cred,
1608     struct thread *td)
1609 {
1610         struct mount *mp;
1611         struct vnode *vp;
1612         void *rl_cookie;
1613         int error;
1614
1615         vp = fp->f_vnode;
1616
1617 retry:
1618         /*
1619          * Lock the whole range for truncation.  Otherwise split i/o
1620          * might happen partly before and partly after the truncation.
1621          */
1622         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, 0, OFF_MAX);
1623         error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH);
1624         if (error)
1625                 goto out1;
1626         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1627         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
1628         if (vp->v_type == VDIR) {
1629                 error = EISDIR;
1630                 goto out;
1631         }
1632 #ifdef MAC
1633         error = mac_vnode_check_write(active_cred, fp->f_cred, vp);
1634         if (error)
1635                 goto out;
1636 #endif
1637         error = vn_truncate_locked(vp, length, (fp->f_flag & O_FSYNC) != 0,
1638             fp->f_cred);
1639 out:
1640         VOP_UNLOCK(vp);
1641         vn_finished_write(mp);
1642 out1:
1643         vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
1644         if (error == ERELOOKUP)
1645                 goto retry;
1646         return (error);
1647 }
1648
1649 /*
1650  * Truncate a file that is already locked.
1651  */
1652 int
1653 vn_truncate_locked(struct vnode *vp, off_t length, bool sync,
1654     struct ucred *cred)
1655 {
1656         struct vattr vattr;
1657         int error;
1658
1659         error = VOP_ADD_WRITECOUNT(vp, 1);
1660         if (error == 0) {
1661                 VATTR_NULL(&vattr);
1662                 vattr.va_size = length;
1663                 if (sync)
1664                         vattr.va_vaflags |= VA_SYNC;
1665                 error = VOP_SETATTR(vp, &vattr, cred);
1666                 VOP_ADD_WRITECOUNT_CHECKED(vp, -1);
1667         }
1668         return (error);
1669 }
1670
1671 /*
1672  * File table vnode stat routine.
1673  */
1674 int
1675 vn_statfile(struct file *fp, struct stat *sb, struct ucred *active_cred,
1676     struct thread *td)
1677 {
1678         struct vnode *vp = fp->f_vnode;
1679         int error;
1680
1681         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1682         error = VOP_STAT(vp, sb, active_cred, fp->f_cred, td);
1683         VOP_UNLOCK(vp);
1684
1685         return (error);
1686 }
1687
1688 /*
1689  * File table vnode ioctl routine.
1690  */
1691 static int
1692 vn_ioctl(struct file *fp, u_long com, void *data, struct ucred *active_cred,
1693     struct thread *td)
1694 {
1695         struct vattr vattr;
1696         struct vnode *vp;
1697         struct fiobmap2_arg *bmarg;
1698         int error;
1699
1700         vp = fp->f_vnode;
1701         switch (vp->v_type) {
1702         case VDIR:
1703         case VREG:
1704                 switch (com) {
1705                 case FIONREAD:
1706                         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1707                         error = VOP_GETATTR(vp, &vattr, active_cred);
1708                         VOP_UNLOCK(vp);
1709                         if (error == 0)
1710                                 *(int *)data = vattr.va_size - fp->f_offset;
1711                         return (error);
1712                 case FIOBMAP2:
1713                         bmarg = (struct fiobmap2_arg *)data;
1714                         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1715 #ifdef MAC
1716                         error = mac_vnode_check_read(active_cred, fp->f_cred,
1717                             vp);
1718                         if (error == 0)
1719 #endif
1720                                 error = VOP_BMAP(vp, bmarg->bn, NULL,
1721                                     &bmarg->bn, &bmarg->runp, &bmarg->runb);
1722                         VOP_UNLOCK(vp);
1723                         return (error);
1724                 case FIONBIO:
1725                 case FIOASYNC:
1726                         return (0);
1727                 default:
1728                         return (VOP_IOCTL(vp, com, data, fp->f_flag,
1729                             active_cred, td));
1730                 }
1731                 break;
1732         case VCHR:
1733                 return (VOP_IOCTL(vp, com, data, fp->f_flag,
1734                     active_cred, td));
1735         default:
1736                 return (ENOTTY);
1737         }
1738 }
1739
1740 /*
1741  * File table vnode poll routine.
1742  */
1743 static int
1744 vn_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
1745     struct thread *td)
1746 {
1747         struct vnode *vp;
1748         int error;
1749
1750         vp = fp->f_vnode;
1751 #if defined(MAC) || defined(AUDIT)
1752         if (AUDITING_TD(td) || mac_vnode_check_poll_enabled()) {
1753                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1754                 AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
1755                 error = mac_vnode_check_poll(active_cred, fp->f_cred, vp);
1756                 VOP_UNLOCK(vp);
1757                 if (error != 0)
1758                         return (error);
1759         }
1760 #endif
1761         error = VOP_POLL(vp, events, fp->f_cred, td);
1762         return (error);
1763 }
1764
1765 /*
1766  * Acquire the requested lock and then check for validity.  LK_RETRY
1767  * permits vn_lock to return doomed vnodes.
1768  */
1769 static int __noinline
1770 _vn_lock_fallback(struct vnode *vp, int flags, const char *file, int line,
1771     int error)
1772 {
1773
1774         KASSERT((flags & LK_RETRY) == 0 || error == 0,
1775             ("vn_lock: error %d incompatible with flags %#x", error, flags));
1776
1777         if (error == 0)
1778                 VNASSERT(VN_IS_DOOMED(vp), vp, ("vnode not doomed"));
1779
1780         if ((flags & LK_RETRY) == 0) {
1781                 if (error == 0) {
1782                         VOP_UNLOCK(vp);
1783                         error = ENOENT;
1784                 }
1785                 return (error);
1786         }
1787
1788         /*
1789          * LK_RETRY case.
1790          *
1791          * Nothing to do if we got the lock.
1792          */
1793         if (error == 0)
1794                 return (0);
1795
1796         /*
1797          * Interlock was dropped by the call in _vn_lock.
1798          */
1799         flags &= ~LK_INTERLOCK;
1800         do {
1801                 error = VOP_LOCK1(vp, flags, file, line);
1802         } while (error != 0);
1803         return (0);
1804 }
1805
1806 int
1807 _vn_lock(struct vnode *vp, int flags, const char *file, int line)
1808 {
1809         int error;
1810
1811         VNASSERT((flags & LK_TYPE_MASK) != 0, vp,
1812             ("vn_lock: no locktype (%d passed)", flags));
1813         VNPASS(vp->v_holdcnt > 0, vp);
1814         error = VOP_LOCK1(vp, flags, file, line);
1815         if (__predict_false(error != 0 || VN_IS_DOOMED(vp)))
1816                 return (_vn_lock_fallback(vp, flags, file, line, error));
1817         return (0);
1818 }
1819
1820 /*
1821  * File table vnode close routine.
1822  */
1823 static int
1824 vn_closefile(struct file *fp, struct thread *td)
1825 {
1826         struct vnode *vp;
1827         struct flock lf;
1828         int error;
1829         bool ref;
1830
1831         vp = fp->f_vnode;
1832         fp->f_ops = &badfileops;
1833         ref = (fp->f_flag & FHASLOCK) != 0;
1834
1835         error = vn_close1(vp, fp->f_flag, fp->f_cred, td, ref);
1836
1837         if (__predict_false(ref)) {
1838                 lf.l_whence = SEEK_SET;
1839                 lf.l_start = 0;
1840                 lf.l_len = 0;
1841                 lf.l_type = F_UNLCK;
1842                 (void) VOP_ADVLOCK(vp, fp, F_UNLCK, &lf, F_FLOCK);
1843                 vrele(vp);
1844         }
1845         return (error);
1846 }
1847
1848 /*
1849  * Preparing to start a filesystem write operation. If the operation is
1850  * permitted, then we bump the count of operations in progress and
1851  * proceed. If a suspend request is in progress, we wait until the
1852  * suspension is over, and then proceed.
1853  */
1854 static int
1855 vn_start_write_refed(struct mount *mp, int flags, bool mplocked)
1856 {
1857         struct mount_pcpu *mpcpu;
1858         int error, mflags;
1859
1860         if (__predict_true(!mplocked) && (flags & V_XSLEEP) == 0 &&
1861             vfs_op_thread_enter(mp, mpcpu)) {
1862                 MPASS((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) == 0);
1863                 vfs_mp_count_add_pcpu(mpcpu, writeopcount, 1);
1864                 vfs_op_thread_exit(mp, mpcpu);
1865                 return (0);
1866         }
1867
1868         if (mplocked)
1869                 mtx_assert(MNT_MTX(mp), MA_OWNED);
1870         else
1871                 MNT_ILOCK(mp);
1872
1873         error = 0;
1874
1875         /*
1876          * Check on status of suspension.
1877          */
1878         if ((curthread->td_pflags & TDP_IGNSUSP) == 0 ||
1879             mp->mnt_susp_owner != curthread) {
1880                 mflags = ((mp->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_SBDRY) != 0 ?
1881                     (flags & PCATCH) : 0) | (PUSER - 1);
1882                 while ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0) {
1883                         if (flags & V_NOWAIT) {
1884                                 error = EWOULDBLOCK;
1885                                 goto unlock;
1886                         }
1887                         error = msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), mflags,
1888                             "suspfs", 0);
1889                         if (error)
1890                                 goto unlock;
1891                 }
1892         }
1893         if (flags & V_XSLEEP)
1894                 goto unlock;
1895         mp->mnt_writeopcount++;
1896 unlock:
1897         if (error != 0 || (flags & V_XSLEEP) != 0)
1898                 MNT_REL(mp);
1899         MNT_IUNLOCK(mp);
1900         return (error);
1901 }
1902
1903 int
1904 vn_start_write(struct vnode *vp, struct mount **mpp, int flags)
1905 {
1906         struct mount *mp;
1907         int error;
1908
1909         KASSERT((flags & V_MNTREF) == 0 || (*mpp != NULL && vp == NULL),
1910             ("V_MNTREF requires mp"));
1911
1912         error = 0;
1913         /*
1914          * If a vnode is provided, get and return the mount point that
1915          * to which it will write.
1916          */
1917         if (vp != NULL) {
1918                 if ((error = VOP_GETWRITEMOUNT(vp, mpp)) != 0) {
1919                         *mpp = NULL;
1920                         if (error != EOPNOTSUPP)
1921                                 return (error);
1922                         return (0);
1923                 }
1924         }
1925         if ((mp = *mpp) == NULL)
1926                 return (0);
1927
1928         /*
1929          * VOP_GETWRITEMOUNT() returns with the mp refcount held through
1930          * a vfs_ref().
1931          * As long as a vnode is not provided we need to acquire a
1932          * refcount for the provided mountpoint too, in order to
1933          * emulate a vfs_ref().
1934          */
1935         if (vp == NULL && (flags & V_MNTREF) == 0)
1936                 vfs_ref(mp);
1937
1938         return (vn_start_write_refed(mp, flags, false));
1939 }
1940
1941 /*
1942  * Secondary suspension. Used by operations such as vop_inactive
1943  * routines that are needed by the higher level functions. These
1944  * are allowed to proceed until all the higher level functions have
1945  * completed (indicated by mnt_writeopcount dropping to zero). At that
1946  * time, these operations are halted until the suspension is over.
1947  */
1948 int
1949 vn_start_secondary_write(struct vnode *vp, struct mount **mpp, int flags)
1950 {
1951         struct mount *mp;
1952         int error;
1953
1954         KASSERT((flags & V_MNTREF) == 0 || (*mpp != NULL && vp == NULL),
1955             ("V_MNTREF requires mp"));
1956
1957  retry:
1958         if (vp != NULL) {
1959                 if ((error = VOP_GETWRITEMOUNT(vp, mpp)) != 0) {
1960                         *mpp = NULL;
1961                         if (error != EOPNOTSUPP)
1962                                 return (error);
1963                         return (0);
1964                 }
1965         }
1966         /*
1967          * If we are not suspended or have not yet reached suspended
1968          * mode, then let the operation proceed.
1969          */
1970         if ((mp = *mpp) == NULL)
1971                 return (0);
1972
1973         /*
1974          * VOP_GETWRITEMOUNT() returns with the mp refcount held through
1975          * a vfs_ref().
1976          * As long as a vnode is not provided we need to acquire a
1977          * refcount for the provided mountpoint too, in order to
1978          * emulate a vfs_ref().
1979          */
1980         MNT_ILOCK(mp);
1981         if (vp == NULL && (flags & V_MNTREF) == 0)
1982                 MNT_REF(mp);
1983         if ((mp->mnt_kern_flag & (MNTK_SUSPENDED | MNTK_SUSPEND2)) == 0) {
1984                 mp->mnt_secondary_writes++;
1985                 mp->mnt_secondary_accwrites++;
1986                 MNT_IUNLOCK(mp);
1987                 return (0);
1988         }
1989         if (flags & V_NOWAIT) {
1990                 MNT_REL(mp);
1991                 MNT_IUNLOCK(mp);
1992                 return (EWOULDBLOCK);
1993         }
1994         /*
1995          * Wait for the suspension to finish.
1996          */
1997         error = msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), (PUSER - 1) | PDROP |
1998             ((mp->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_SBDRY) != 0 ? (flags & PCATCH) : 0),
1999             "suspfs", 0);
2000         vfs_rel(mp);
2001         if (error == 0)
2002                 goto retry;
2003         return (error);
2004 }
2005
2006 /*
2007  * Filesystem write operation has completed. If we are suspending and this
2008  * operation is the last one, notify the suspender that the suspension is
2009  * now in effect.
2010  */
2011 void
2012 vn_finished_write(struct mount *mp)
2013 {
2014         struct mount_pcpu *mpcpu;
2015         int c;
2016
2017         if (mp == NULL)
2018                 return;
2019
2020         if (vfs_op_thread_enter(mp, mpcpu)) {
2021                 vfs_mp_count_sub_pcpu(mpcpu, writeopcount, 1);
2022                 vfs_mp_count_sub_pcpu(mpcpu, ref, 1);
2023                 vfs_op_thread_exit(mp, mpcpu);
2024                 return;
2025         }
2026
2027         MNT_ILOCK(mp);
2028         vfs_assert_mount_counters(mp);
2029         MNT_REL(mp);
2030         c = --mp->mnt_writeopcount;
2031         if (mp->mnt_vfs_ops == 0) {
2032                 MPASS((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) == 0);
2033                 MNT_IUNLOCK(mp);
2034                 return;
2035         }
2036         if (c < 0)
2037                 vfs_dump_mount_counters(mp);
2038         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0 && c == 0)
2039                 wakeup(&mp->mnt_writeopcount);
2040         MNT_IUNLOCK(mp);
2041 }
2042
2043 /*
2044  * Filesystem secondary write operation has completed. If we are
2045  * suspending and this operation is the last one, notify the suspender
2046  * that the suspension is now in effect.
2047  */
2048 void
2049 vn_finished_secondary_write(struct mount *mp)
2050 {
2051         if (mp == NULL)
2052                 return;
2053         MNT_ILOCK(mp);
2054         MNT_REL(mp);
2055         mp->mnt_secondary_writes--;
2056         if (mp->mnt_secondary_writes < 0)
2057                 panic("vn_finished_secondary_write: neg cnt");
2058         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0 &&
2059             mp->mnt_secondary_writes <= 0)
2060                 wakeup(&mp->mnt_secondary_writes);
2061         MNT_IUNLOCK(mp);
2062 }
2063
2064 /*
2065  * Request a filesystem to suspend write operations.
2066  */
2067 int
2068 vfs_write_suspend(struct mount *mp, int flags)
2069 {
2070         int error;
2071
2072         vfs_op_enter(mp);
2073
2074         MNT_ILOCK(mp);
2075         vfs_assert_mount_counters(mp);
2076         if (mp->mnt_susp_owner == curthread) {
2077                 vfs_op_exit_locked(mp);
2078                 MNT_IUNLOCK(mp);
2079                 return (EALREADY);
2080         }
2081         while (mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND)
2082                 msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), PUSER - 1, "wsuspfs", 0);
2083
2084         /*
2085          * Unmount holds a write reference on the mount point.  If we
2086          * own busy reference and drain for writers, we deadlock with
2087          * the reference draining in the unmount path.  Callers of
2088          * vfs_write_suspend() must specify VS_SKIP_UNMOUNT if
2089          * vfs_busy() reference is owned and caller is not in the
2090          * unmount context.
2091          */
2092         if ((flags & VS_SKIP_UNMOUNT) != 0 &&
2093             (mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT) != 0) {
2094                 vfs_op_exit_locked(mp);
2095                 MNT_IUNLOCK(mp);
2096                 return (EBUSY);
2097         }
2098
2099         mp->mnt_kern_flag |= MNTK_SUSPEND;
2100         mp->mnt_susp_owner = curthread;
2101         if (mp->mnt_writeopcount > 0)
2102                 (void) msleep(&mp->mnt_writeopcount, 
2103                     MNT_MTX(mp), (PUSER - 1)|PDROP, "suspwt", 0);
2104         else
2105                 MNT_IUNLOCK(mp);
2106         if ((error = VFS_SYNC(mp, MNT_SUSPEND)) != 0) {
2107                 vfs_write_resume(mp, 0);
2108                 /* vfs_write_resume does vfs_op_exit() for us */
2109         }
2110         return (error);
2111 }
2112
2113 /*
2114  * Request a filesystem to resume write operations.
2115  */
2116 void
2117 vfs_write_resume(struct mount *mp, int flags)
2118 {
2119
2120         MNT_ILOCK(mp);
2121         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0) {
2122                 KASSERT(mp->mnt_susp_owner == curthread, ("mnt_susp_owner"));
2123                 mp->mnt_kern_flag &= ~(MNTK_SUSPEND | MNTK_SUSPEND2 |
2124                                        MNTK_SUSPENDED);
2125                 mp->mnt_susp_owner = NULL;
2126                 wakeup(&mp->mnt_writeopcount);
2127                 wakeup(&mp->mnt_flag);
2128                 curthread->td_pflags &= ~TDP_IGNSUSP;
2129                 if ((flags & VR_START_WRITE) != 0) {
2130                         MNT_REF(mp);
2131                         mp->mnt_writeopcount++;
2132                 }
2133                 MNT_IUNLOCK(mp);
2134                 if ((flags & VR_NO_SUSPCLR) == 0)
2135                         VFS_SUSP_CLEAN(mp);
2136                 vfs_op_exit(mp);
2137         } else if ((flags & VR_START_WRITE) != 0) {
2138                 MNT_REF(mp);
2139                 vn_start_write_refed(mp, 0, true);
2140         } else {
2141                 MNT_IUNLOCK(mp);
2142         }
2143 }
2144
2145 /*
2146  * Helper loop around vfs_write_suspend() for filesystem unmount VFS
2147  * methods.
2148  */
2149 int
2150 vfs_write_suspend_umnt(struct mount *mp)
2151 {
2152         int error;
2153
2154         KASSERT((curthread->td_pflags & TDP_IGNSUSP) == 0,
2155             ("vfs_write_suspend_umnt: recursed"));
2156
2157         /* dounmount() already called vn_start_write(). */
2158         for (;;) {
2159                 vn_finished_write(mp);
2160                 error = vfs_write_suspend(mp, 0);
2161                 if (error != 0) {
2162                         vn_start_write(NULL, &mp, V_WAIT);
2163                         return (error);
2164                 }
2165                 MNT_ILOCK(mp);
2166                 if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPENDED) != 0)
2167                         break;
2168                 MNT_IUNLOCK(mp);
2169                 vn_start_write(NULL, &mp, V_WAIT);
2170         }
2171         mp->mnt_kern_flag &= ~(MNTK_SUSPENDED | MNTK_SUSPEND2);
2172         wakeup(&mp->mnt_flag);
2173         MNT_IUNLOCK(mp);
2174         curthread->td_pflags |= TDP_IGNSUSP;
2175         return (0);
2176 }
2177
2178 /*
2179  * Implement kqueues for files by translating it to vnode operation.
2180  */
2181 static int
2182 vn_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
2183 {
2184
2185         return (VOP_KQFILTER(fp->f_vnode, kn));
2186 }
2187
2188 int
2189 vn_kqfilter_opath(struct file *fp, struct knote *kn)
2190 {
2191         if ((fp->f_flag & FKQALLOWED) == 0)
2192                 return (EBADF);
2193         return (vn_kqfilter(fp, kn));
2194 }
2195
2196 /*
2197  * Simplified in-kernel wrapper calls for extended attribute access.
2198  * Both calls pass in a NULL credential, authorizing as "kernel" access.
2199  * Set IO_NODELOCKED in ioflg if the vnode is already locked.
2200  */
2201 int
2202 vn_extattr_get(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
2203     const char *attrname, int *buflen, char *buf, struct thread *td)
2204 {
2205         struct uio      auio;
2206         struct iovec    iov;
2207         int     error;
2208
2209         iov.iov_len = *buflen;
2210         iov.iov_base = buf;
2211
2212         auio.uio_iov = &iov;
2213         auio.uio_iovcnt = 1;
2214         auio.uio_rw = UIO_READ;
2215         auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
2216         auio.uio_td = td;
2217         auio.uio_offset = 0;
2218         auio.uio_resid = *buflen;
2219
2220         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0)
2221                 vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2222
2223         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2224
2225         /* authorize attribute retrieval as kernel */
2226         error = VOP_GETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, &auio, NULL, NULL,
2227             td);
2228
2229         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0)
2230                 VOP_UNLOCK(vp);
2231
2232         if (error == 0) {
2233                 *buflen = *buflen - auio.uio_resid;
2234         }
2235
2236         return (error);
2237 }
2238
2239 /*
2240  * XXX failure mode if partially written?
2241  */
2242 int
2243 vn_extattr_set(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
2244     const char *attrname, int buflen, char *buf, struct thread *td)
2245 {
2246         struct uio      auio;
2247         struct iovec    iov;
2248         struct mount    *mp;
2249         int     error;
2250
2251         iov.iov_len = buflen;
2252         iov.iov_base = buf;
2253
2254         auio.uio_iov = &iov;
2255         auio.uio_iovcnt = 1;
2256         auio.uio_rw = UIO_WRITE;
2257         auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
2258         auio.uio_td = td;
2259         auio.uio_offset = 0;
2260         auio.uio_resid = buflen;
2261
2262         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2263                 if ((error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT)) != 0)
2264                         return (error);
2265                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2266         }
2267
2268         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2269
2270         /* authorize attribute setting as kernel */
2271         error = VOP_SETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, &auio, NULL, td);
2272
2273         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2274                 vn_finished_write(mp);
2275                 VOP_UNLOCK(vp);
2276         }
2277
2278         return (error);
2279 }
2280
2281 int
2282 vn_extattr_rm(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
2283     const char *attrname, struct thread *td)
2284 {
2285         struct mount    *mp;
2286         int     error;
2287
2288         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2289                 if ((error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT)) != 0)
2290                         return (error);
2291                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2292         }
2293
2294         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2295
2296         /* authorize attribute removal as kernel */
2297         error = VOP_DELETEEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, NULL, td);
2298         if (error == EOPNOTSUPP)
2299                 error = VOP_SETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, NULL,
2300                     NULL, td);
2301
2302         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2303                 vn_finished_write(mp);
2304                 VOP_UNLOCK(vp);
2305         }
2306
2307         return (error);
2308 }
2309
2310 static int
2311 vn_get_ino_alloc_vget(struct mount *mp, void *arg, int lkflags,
2312     struct vnode **rvp)
2313 {
2314
2315         return (VFS_VGET(mp, *(ino_t *)arg, lkflags, rvp));
2316 }
2317
2318 int
2319 vn_vget_ino(struct vnode *vp, ino_t ino, int lkflags, struct vnode **rvp)
2320 {
2321
2322         return (vn_vget_ino_gen(vp, vn_get_ino_alloc_vget, &ino,
2323             lkflags, rvp));
2324 }
2325
2326 int
2327 vn_vget_ino_gen(struct vnode *vp, vn_get_ino_t alloc, void *alloc_arg,
2328     int lkflags, struct vnode **rvp)
2329 {
2330         struct mount *mp;
2331         int ltype, error;
2332
2333         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_vget_ino_get");
2334         mp = vp->v_mount;
2335         ltype = VOP_ISLOCKED(vp);
2336         KASSERT(ltype == LK_EXCLUSIVE || ltype == LK_SHARED,
2337             ("vn_vget_ino: vp not locked"));
2338         error = vfs_busy(mp, MBF_NOWAIT);
2339         if (error != 0) {
2340                 vfs_ref(mp);
2341                 VOP_UNLOCK(vp);
2342                 error = vfs_busy(mp, 0);
2343                 vn_lock(vp, ltype | LK_RETRY);
2344                 vfs_rel(mp);
2345                 if (error != 0)
2346                         return (ENOENT);
2347                 if (VN_IS_DOOMED(vp)) {
2348                         vfs_unbusy(mp);
2349                         return (ENOENT);
2350                 }
2351         }
2352         VOP_UNLOCK(vp);
2353         error = alloc(mp, alloc_arg, lkflags, rvp);
2354         vfs_unbusy(mp);
2355         if (error != 0 || *rvp != vp)
2356                 vn_lock(vp, ltype | LK_RETRY);
2357         if (VN_IS_DOOMED(vp)) {
2358                 if (error == 0) {
2359                         if (*rvp == vp)
2360                                 vunref(vp);
2361                         else
2362                                 vput(*rvp);
2363                 }
2364                 error = ENOENT;
2365         }
2366         return (error);
2367 }
2368
2369 static void
2370 vn_send_sigxfsz(struct proc *p)
2371 {
2372         PROC_LOCK(p);
2373         kern_psignal(p, SIGXFSZ);
2374         PROC_UNLOCK(p);
2375 }
2376
2377 int
2378 vn_rlimit_trunc(u_quad_t size, struct thread *td)
2379 {
2380         if (size <= lim_cur(td, RLIMIT_FSIZE))
2381                 return (0);
2382         vn_send_sigxfsz(td->td_proc);
2383         return (EFBIG);
2384 }
2385
2386 static int
2387 vn_rlimit_fsizex1(const struct vnode *vp, struct uio *uio, off_t maxfsz,
2388     bool adj, struct thread *td)
2389 {
2390         off_t lim;
2391         bool ktr_write;
2392
2393         if (vp->v_type != VREG)
2394                 return (0);
2395
2396         /*
2397          * Handle file system maximum file size.
2398          */
2399         if (maxfsz != 0 && uio->uio_offset + uio->uio_resid > maxfsz) {
2400                 if (!adj || uio->uio_offset >= maxfsz)
2401                         return (EFBIG);
2402                 uio->uio_resid = maxfsz - uio->uio_offset;
2403         }
2404
2405         /*
2406          * This is kernel write (e.g. vnode_pager) or accounting
2407          * write, ignore limit.
2408          */
2409         if (td == NULL || (td->td_pflags2 & TDP2_ACCT) != 0)
2410                 return (0);
2411
2412         /*
2413          * Calculate file size limit.
2414          */
2415         ktr_write = (td->td_pflags & TDP_INKTRACE) != 0;
2416         lim = __predict_false(ktr_write) ? td->td_ktr_io_lim :
2417             lim_cur(td, RLIMIT_FSIZE);
2418
2419         /*
2420          * Is the limit reached?
2421          */
2422         if (__predict_true((uoff_t)uio->uio_offset + uio->uio_resid <= lim))
2423                 return (0);
2424
2425         /*
2426          * Prepared filesystems can handle writes truncated to the
2427          * file size limit.
2428          */
2429         if (adj && (uoff_t)uio->uio_offset < lim) {
2430                 uio->uio_resid = lim - (uoff_t)uio->uio_offset;
2431                 return (0);
2432         }
2433
2434         if (!ktr_write || ktr_filesize_limit_signal)
2435                 vn_send_sigxfsz(td->td_proc);
2436         return (EFBIG);
2437 }
2438
2439 /*
2440  * Helper for VOP_WRITE() implementations, the common code to
2441  * handle maximum supported file size on the filesystem, and
2442  * RLIMIT_FSIZE, except for special writes from accounting subsystem
2443  * and ktrace.
2444  *
2445  * For maximum file size (maxfsz argument):
2446  * - return EFBIG if uio_offset is beyond it
2447  * - otherwise, clamp uio_resid if write would extend file beyond maxfsz.
2448  *
2449  * For RLIMIT_FSIZE:
2450  * - return EFBIG and send SIGXFSZ if uio_offset is beyond the limit
2451  * - otherwise, clamp uio_resid if write would extend file beyond limit.
2452  *
2453  * If clamping occured, the adjustment for uio_resid is stored in
2454  * *resid_adj, to be re-applied by vn_rlimit_fsizex_res() on return
2455  * from the VOP.
2456  */
2457 int
2458 vn_rlimit_fsizex(const struct vnode *vp, struct uio *uio, off_t maxfsz,
2459     ssize_t *resid_adj, struct thread *td)
2460 {
2461         ssize_t resid_orig;
2462         int error;
2463         bool adj;
2464
2465         resid_orig = uio->uio_resid;
2466         adj = resid_adj != NULL;
2467         error = vn_rlimit_fsizex1(vp, uio, maxfsz, adj, td);
2468         if (adj)
2469                 *resid_adj = resid_orig - uio->uio_resid;
2470         return (error);
2471 }
2472
2473 void
2474 vn_rlimit_fsizex_res(struct uio *uio, ssize_t resid_adj)
2475 {
2476         uio->uio_resid += resid_adj;
2477 }
2478
2479 int
2480 vn_rlimit_fsize(const struct vnode *vp, const struct uio *uio,
2481     struct thread *td)
2482 {
2483         return (vn_rlimit_fsizex(vp, __DECONST(struct uio *, uio), 0, NULL,
2484             td));
2485 }
2486
2487 int
2488 vn_chmod(struct file *fp, mode_t mode, struct ucred *active_cred,
2489     struct thread *td)
2490 {
2491         struct vnode *vp;
2492
2493         vp = fp->f_vnode;
2494 #ifdef AUDIT
2495         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2496         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
2497         VOP_UNLOCK(vp);
2498 #endif
2499         return (setfmode(td, active_cred, vp, mode));
2500 }
2501
2502 int
2503 vn_chown(struct file *fp, uid_t uid, gid_t gid, struct ucred *active_cred,
2504     struct thread *td)
2505 {
2506         struct vnode *vp;
2507
2508         vp = fp->f_vnode;
2509 #ifdef AUDIT
2510         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2511         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
2512         VOP_UNLOCK(vp);
2513 #endif
2514         return (setfown(td, active_cred, vp, uid, gid));
2515 }
2516
2517 /*
2518  * Remove pages in the range ["start", "end") from the vnode's VM object.  If
2519  * "end" is 0, then the range extends to the end of the object.
2520  */
2521 void
2522 vn_pages_remove(struct vnode *vp, vm_pindex_t start, vm_pindex_t end)
2523 {
2524         vm_object_t object;
2525
2526         if ((object = vp->v_object) == NULL)
2527                 return;
2528         VM_OBJECT_WLOCK(object);
2529         vm_object_page_remove(object, start, end, 0);
2530         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
2531 }
2532
2533 /*
2534  * Like vn_pages_remove(), but skips invalid pages, which by definition are not
2535  * mapped into any process' address space.  Filesystems may use this in
2536  * preference to vn_pages_remove() to avoid blocking on pages busied in
2537  * preparation for a VOP_GETPAGES.
2538  */
2539 void
2540 vn_pages_remove_valid(struct vnode *vp, vm_pindex_t start, vm_pindex_t end)
2541 {
2542         vm_object_t object;
2543
2544         if ((object = vp->v_object) == NULL)
2545                 return;
2546         VM_OBJECT_WLOCK(object);
2547         vm_object_page_remove(object, start, end, OBJPR_VALIDONLY);
2548         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
2549 }
2550
2551 int
2552 vn_bmap_seekhole(struct vnode *vp, u_long cmd, off_t *off, struct ucred *cred)
2553 {
2554         vm_object_t obj;
2555         struct vattr va;
2556         daddr_t bn, bnp;
2557         uint64_t bsize;
2558         off_t noff;
2559         int error;
2560
2561         KASSERT(cmd == FIOSEEKHOLE || cmd == FIOSEEKDATA,
2562             ("Wrong command %lu", cmd));
2563
2564         if (vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE) != 0)
2565                 return (EBADF);
2566         if (vp->v_type != VREG) {
2567                 error = ENOTTY;
2568                 goto unlock;
2569         }
2570         error = VOP_GETATTR(vp, &va, cred);
2571         if (error != 0)
2572                 goto unlock;
2573         noff = *off;
2574         if (noff < 0 || noff >= va.va_size) {
2575                 error = ENXIO;
2576                 goto unlock;
2577         }
2578
2579         /* See the comment in ufs_bmap_seekdata(). */
2580         obj = vp->v_object;
2581         if (obj != NULL) {
2582                 VM_OBJECT_WLOCK(obj);
2583                 vm_object_page_clean(obj, 0, 0, OBJPC_SYNC);
2584                 VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
2585         }
2586
2587         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2588         for (bn = noff / bsize; noff < va.va_size; bn++, noff += bsize -
2589             noff % bsize) {
2590                 error = VOP_BMAP(vp, bn, NULL, &bnp, NULL, NULL);
2591                 if (error == EOPNOTSUPP) {
2592                         error = ENOTTY;
2593                         goto unlock;
2594                 }
2595                 if ((bnp == -1 && cmd == FIOSEEKHOLE) ||
2596                     (bnp != -1 && cmd == FIOSEEKDATA)) {
2597                         noff = bn * bsize;
2598                         if (noff < *off)
2599                                 noff = *off;
2600                         goto unlock;
2601                 }
2602         }
2603         if (noff > va.va_size)
2604                 noff = va.va_size;
2605         /* noff == va.va_size. There is an implicit hole at the end of file. */
2606         if (cmd == FIOSEEKDATA)
2607                 error = ENXIO;
2608 unlock:
2609         VOP_UNLOCK(vp);
2610         if (error == 0)
2611                 *off = noff;
2612         return (error);
2613 }
2614
2615 int
2616 vn_seek(struct file *fp, off_t offset, int whence, struct thread *td)
2617 {
2618         struct ucred *cred;
2619         struct vnode *vp;
2620         struct vattr vattr;
2621         off_t foffset, size;
2622         int error, noneg;
2623
2624         cred = td->td_ucred;
2625         vp = fp->f_vnode;
2626         foffset = foffset_lock(fp, 0);
2627         noneg = (vp->v_type != VCHR);
2628         error = 0;
2629         switch (whence) {
2630         case L_INCR:
2631                 if (noneg &&
2632                     (foffset < 0 ||
2633                     (offset > 0 && foffset > OFF_MAX - offset))) {
2634                         error = EOVERFLOW;
2635                         break;
2636                 }
2637                 offset += foffset;
2638                 break;
2639         case L_XTND:
2640                 vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2641                 error = VOP_GETATTR(vp, &vattr, cred);
2642                 VOP_UNLOCK(vp);
2643                 if (error)
2644                         break;
2645
2646                 /*
2647                  * If the file references a disk device, then fetch
2648                  * the media size and use that to determine the ending
2649                  * offset.
2650                  */
2651                 if (vattr.va_size == 0 && vp->v_type == VCHR &&
2652                     fo_ioctl(fp, DIOCGMEDIASIZE, &size, cred, td) == 0)
2653                         vattr.va_size = size;
2654                 if (noneg &&
2655                     (vattr.va_size > OFF_MAX ||
2656                     (offset > 0 && vattr.va_size > OFF_MAX - offset))) {
2657                         error = EOVERFLOW;
2658                         break;
2659                 }
2660                 offset += vattr.va_size;
2661                 break;
2662         case L_SET:
2663                 break;
2664         case SEEK_DATA:
2665                 error = fo_ioctl(fp, FIOSEEKDATA, &offset, cred, td);
2666                 if (error == ENOTTY)
2667                         error = EINVAL;
2668                 break;
2669         case SEEK_HOLE:
2670                 error = fo_ioctl(fp, FIOSEEKHOLE, &offset, cred, td);
2671                 if (error == ENOTTY)
2672                         error = EINVAL;
2673                 break;
2674         default:
2675                 error = EINVAL;
2676         }
2677         if (error == 0 && noneg && offset < 0)
2678                 error = EINVAL;
2679         if (error != 0)
2680                 goto drop;
2681         VFS_KNOTE_UNLOCKED(vp, 0);
2682         td->td_uretoff.tdu_off = offset;
2683 drop:
2684         foffset_unlock(fp, offset, error != 0 ? FOF_NOUPDATE : 0);
2685         return (error);
2686 }
2687
2688 int
2689 vn_utimes_perm(struct vnode *vp, struct vattr *vap, struct ucred *cred,
2690     struct thread *td)
2691 {
2692         int error;
2693
2694         /*
2695          * Grant permission if the caller is the owner of the file, or
2696          * the super-user, or has ACL_WRITE_ATTRIBUTES permission on
2697          * on the file.  If the time pointer is null, then write
2698          * permission on the file is also sufficient.
2699          *
2700          * From NFSv4.1, draft 21, 6.2.1.3.1, Discussion of Mask Attributes:
2701          * A user having ACL_WRITE_DATA or ACL_WRITE_ATTRIBUTES
2702          * will be allowed to set the times [..] to the current
2703          * server time.
2704          */
2705         error = VOP_ACCESSX(vp, VWRITE_ATTRIBUTES, cred, td);
2706         if (error != 0 && (vap->va_vaflags & VA_UTIMES_NULL) != 0)
2707                 error = VOP_ACCESS(vp, VWRITE, cred, td);
2708         return (error);
2709 }
2710
2711 int
2712 vn_fill_kinfo(struct file *fp, struct kinfo_file *kif, struct filedesc *fdp)
2713 {
2714         struct vnode *vp;
2715         int error;
2716
2717         if (fp->f_type == DTYPE_FIFO)
2718                 kif->kf_type = KF_TYPE_FIFO;
2719         else
2720                 kif->kf_type = KF_TYPE_VNODE;
2721         vp = fp->f_vnode;
2722         vref(vp);
2723         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2724         error = vn_fill_kinfo_vnode(vp, kif);
2725         vrele(vp);
2726         FILEDESC_SLOCK(fdp);
2727         return (error);
2728 }
2729
2730 static inline void
2731 vn_fill_junk(struct kinfo_file *kif)
2732 {
2733         size_t len, olen;
2734
2735         /*
2736          * Simulate vn_fullpath returning changing values for a given
2737          * vp during e.g. coredump.
2738          */
2739         len = (arc4random() % (sizeof(kif->kf_path) - 2)) + 1;
2740         olen = strlen(kif->kf_path);
2741         if (len < olen)
2742                 strcpy(&kif->kf_path[len - 1], "$");
2743         else
2744                 for (; olen < len; olen++)
2745                         strcpy(&kif->kf_path[olen], "A");
2746 }
2747
2748 int
2749 vn_fill_kinfo_vnode(struct vnode *vp, struct kinfo_file *kif)
2750 {
2751         struct vattr va;
2752         char *fullpath, *freepath;
2753         int error;
2754
2755         kif->kf_un.kf_file.kf_file_type = vntype_to_kinfo(vp->v_type);
2756         freepath = NULL;
2757         fullpath = "-";
2758         error = vn_fullpath(vp, &fullpath, &freepath);
2759         if (error == 0) {
2760                 strlcpy(kif->kf_path, fullpath, sizeof(kif->kf_path));
2761         }
2762         if (freepath != NULL)
2763                 free(freepath, M_TEMP);
2764
2765         KFAIL_POINT_CODE(DEBUG_FP, fill_kinfo_vnode__random_path,
2766                 vn_fill_junk(kif);
2767         );
2768
2769         /*
2770          * Retrieve vnode attributes.
2771          */
2772         va.va_fsid = VNOVAL;
2773         va.va_rdev = NODEV;
2774         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2775         error = VOP_GETATTR(vp, &va, curthread->td_ucred);
2776         VOP_UNLOCK(vp);
2777         if (error != 0)
2778                 return (error);
2779         if (va.va_fsid != VNOVAL)
2780                 kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid = va.va_fsid;
2781         else
2782                 kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid =
2783                     vp->v_mount->mnt_stat.f_fsid.val[0];
2784         kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid_freebsd11 =
2785             kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid; /* truncate */
2786         kif->kf_un.kf_file.kf_file_fileid = va.va_fileid;
2787         kif->kf_un.kf_file.kf_file_mode = MAKEIMODE(va.va_type, va.va_mode);
2788         kif->kf_un.kf_file.kf_file_size = va.va_size;
2789         kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev = va.va_rdev;
2790         kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev_freebsd11 =
2791             kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev; /* truncate */
2792         kif->kf_un.kf_file.kf_file_nlink = va.va_nlink;
2793         return (0);
2794 }
2795
2796 int
2797 vn_mmap(struct file *fp, vm_map_t map, vm_offset_t *addr, vm_size_t size,
2798     vm_prot_t prot, vm_prot_t cap_maxprot, int flags, vm_ooffset_t foff,
2799     struct thread *td)
2800 {
2801 #ifdef HWPMC_HOOKS
2802         struct pmckern_map_in pkm;
2803 #endif
2804         struct mount *mp;
2805         struct vnode *vp;
2806         vm_object_t object;
2807         vm_prot_t maxprot;
2808         boolean_t writecounted;
2809         int error;
2810
2811 #if defined(COMPAT_FREEBSD7) || defined(COMPAT_FREEBSD6) || \
2812     defined(COMPAT_FREEBSD5) || defined(COMPAT_FREEBSD4)
2813         /*
2814          * POSIX shared-memory objects are defined to have
2815          * kernel persistence, and are not defined to support
2816          * read(2)/write(2) -- or even open(2).  Thus, we can
2817          * use MAP_ASYNC to trade on-disk coherence for speed.
2818          * The shm_open(3) library routine turns on the FPOSIXSHM
2819          * flag to request this behavior.
2820          */
2821         if ((fp->f_flag & FPOSIXSHM) != 0)
2822                 flags |= MAP_NOSYNC;
2823 #endif
2824         vp = fp->f_vnode;
2825
2826         /*
2827          * Ensure that file and memory protections are
2828          * compatible.  Note that we only worry about
2829          * writability if mapping is shared; in this case,
2830          * current and max prot are dictated by the open file.
2831          * XXX use the vnode instead?  Problem is: what
2832          * credentials do we use for determination? What if
2833          * proc does a setuid?
2834          */
2835         mp = vp->v_mount;
2836         if (mp != NULL && (mp->mnt_flag & MNT_NOEXEC) != 0) {
2837                 maxprot = VM_PROT_NONE;
2838                 if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) != 0)
2839                         return (EACCES);
2840         } else
2841                 maxprot = VM_PROT_EXECUTE;
2842         if ((fp->f_flag & FREAD) != 0)
2843                 maxprot |= VM_PROT_READ;
2844         else if ((prot & VM_PROT_READ) != 0)
2845                 return (EACCES);
2846
2847         /*
2848          * If we are sharing potential changes via MAP_SHARED and we
2849          * are trying to get write permission although we opened it
2850          * without asking for it, bail out.
2851          */
2852         if ((flags & MAP_SHARED) != 0) {
2853                 if ((fp->f_flag & FWRITE) != 0)
2854                         maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2855                 else if ((prot & VM_PROT_WRITE) != 0)
2856                         return (EACCES);
2857         } else {
2858                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2859                 cap_maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2860         }
2861         maxprot &= cap_maxprot;
2862
2863         /*
2864          * For regular files and shared memory, POSIX requires that
2865          * the value of foff be a legitimate offset within the data
2866          * object.  In particular, negative offsets are invalid.
2867          * Blocking negative offsets and overflows here avoids
2868          * possible wraparound or user-level access into reserved
2869          * ranges of the data object later.  In contrast, POSIX does
2870          * not dictate how offsets are used by device drivers, so in
2871          * the case of a device mapping a negative offset is passed
2872          * on.
2873          */
2874         if (
2875 #ifdef _LP64
2876             size > OFF_MAX ||
2877 #endif
2878             foff > OFF_MAX - size)
2879                 return (EINVAL);
2880
2881         writecounted = FALSE;
2882         error = vm_mmap_vnode(td, size, prot, &maxprot, &flags, vp,
2883             &foff, &object, &writecounted);
2884         if (error != 0)
2885                 return (error);
2886         error = vm_mmap_object(map, addr, size, prot, maxprot, flags, object,
2887             foff, writecounted, td);
2888         if (error != 0) {
2889                 /*
2890                  * If this mapping was accounted for in the vnode's
2891                  * writecount, then undo that now.
2892                  */
2893                 if (writecounted)
2894                         vm_pager_release_writecount(object, 0, size);
2895                 vm_object_deallocate(object);
2896         }
2897 #ifdef HWPMC_HOOKS
2898         /* Inform hwpmc(4) if an executable is being mapped. */
2899         if (PMC_HOOK_INSTALLED(PMC_FN_MMAP)) {
2900                 if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) != 0 && error == 0) {
2901                         pkm.pm_file = vp;
2902                         pkm.pm_address = (uintptr_t) *addr;
2903                         PMC_CALL_HOOK_UNLOCKED(td, PMC_FN_MMAP, (void *) &pkm);
2904                 }
2905         }
2906 #endif
2907         return (error);
2908 }
2909
2910 void
2911 vn_fsid(struct vnode *vp, struct vattr *va)
2912 {
2913         fsid_t *f;
2914
2915         f = &vp->v_mount->mnt_stat.f_fsid;
2916         va->va_fsid = (uint32_t)f->val[1];
2917         va->va_fsid <<= sizeof(f->val[1]) * NBBY;
2918         va->va_fsid += (uint32_t)f->val[0];
2919 }
2920
2921 int
2922 vn_fsync_buf(struct vnode *vp, int waitfor)
2923 {
2924         struct buf *bp, *nbp;
2925         struct bufobj *bo;
2926         struct mount *mp;
2927         int error, maxretry;
2928
2929         error = 0;
2930         maxretry = 10000;     /* large, arbitrarily chosen */
2931         mp = NULL;
2932         if (vp->v_type == VCHR) {
2933                 VI_LOCK(vp);
2934                 mp = vp->v_rdev->si_mountpt;
2935                 VI_UNLOCK(vp);
2936         }
2937         bo = &vp->v_bufobj;
2938         BO_LOCK(bo);
2939 loop1:
2940         /*
2941          * MARK/SCAN initialization to avoid infinite loops.
2942          */
2943         TAILQ_FOREACH(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs) {
2944                 bp->b_vflags &= ~BV_SCANNED;
2945                 bp->b_error = 0;
2946         }
2947
2948         /*
2949          * Flush all dirty buffers associated with a vnode.
2950          */
2951 loop2:
2952         TAILQ_FOREACH_SAFE(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs, nbp) {
2953                 if ((bp->b_vflags & BV_SCANNED) != 0)
2954                         continue;
2955                 bp->b_vflags |= BV_SCANNED;
2956                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL)) {
2957                         if (waitfor != MNT_WAIT)
2958                                 continue;
2959                         if (BUF_LOCK(bp,
2960                             LK_EXCLUSIVE | LK_INTERLOCK | LK_SLEEPFAIL,
2961                             BO_LOCKPTR(bo)) != 0) {
2962                                 BO_LOCK(bo);
2963                                 goto loop1;
2964                         }
2965                         BO_LOCK(bo);
2966                 }
2967                 BO_UNLOCK(bo);
2968                 KASSERT(bp->b_bufobj == bo,
2969                     ("bp %p wrong b_bufobj %p should be %p",
2970                     bp, bp->b_bufobj, bo));
2971                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
2972                         panic("fsync: not dirty");
2973                 if ((vp->v_object != NULL) && (bp->b_flags & B_CLUSTEROK)) {
2974                         vfs_bio_awrite(bp);
2975                 } else {
2976                         bremfree(bp);
2977                         bawrite(bp);
2978                 }
2979                 if (maxretry < 1000)
2980                         pause("dirty", hz < 1000 ? 1 : hz / 1000);
2981                 BO_LOCK(bo);
2982                 goto loop2;
2983         }
2984
2985         /*
2986          * If synchronous the caller expects us to completely resolve all
2987          * dirty buffers in the system.  Wait for in-progress I/O to
2988          * complete (which could include background bitmap writes), then
2989          * retry if dirty blocks still exist.
2990          */
2991         if (waitfor == MNT_WAIT) {
2992                 bufobj_wwait(bo, 0, 0);
2993                 if (bo->bo_dirty.bv_cnt > 0) {
2994                         /*
2995                          * If we are unable to write any of these buffers
2996                          * then we fail now rather than trying endlessly
2997                          * to write them out.
2998                          */
2999                         TAILQ_FOREACH(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs)
3000                                 if ((error = bp->b_error) != 0)
3001                                         break;
3002                         if ((mp != NULL && mp->mnt_secondary_writes > 0) ||
3003                             (error == 0 && --maxretry >= 0))
3004                                 goto loop1;
3005                         if (error == 0)
3006                                 error = EAGAIN;
3007                 }
3008         }
3009         BO_UNLOCK(bo);
3010         if (error != 0)
3011                 vn_printf(vp, "fsync: giving up on dirty (error = %d) ", error);
3012
3013         return (error);
3014 }
3015
3016 /*
3017  * Copies a byte range from invp to outvp.  Calls VOP_COPY_FILE_RANGE()
3018  * or vn_generic_copy_file_range() after rangelocking the byte ranges,
3019  * to do the actual copy.
3020  * vn_generic_copy_file_range() is factored out, so it can be called
3021  * from a VOP_COPY_FILE_RANGE() call as well, but handles vnodes from
3022  * different file systems.
3023  */
3024 int
3025 vn_copy_file_range(struct vnode *invp, off_t *inoffp, struct vnode *outvp,
3026     off_t *outoffp, size_t *lenp, unsigned int flags, struct ucred *incred,
3027     struct ucred *outcred, struct thread *fsize_td)
3028 {
3029         struct mount *inmp, *outmp;
3030         struct vnode *invpl, *outvpl;
3031         int error;
3032         size_t len;
3033         uint64_t uval;
3034
3035         invpl = outvpl = NULL;
3036         len = *lenp;
3037         *lenp = 0;              /* For error returns. */
3038         error = 0;
3039
3040         /* Do some sanity checks on the arguments. */
3041         if (invp->v_type == VDIR || outvp->v_type == VDIR)
3042                 error = EISDIR;
3043         else if (*inoffp < 0 || *outoffp < 0 ||
3044             invp->v_type != VREG || outvp->v_type != VREG)
3045                 error = EINVAL;
3046         if (error != 0)
3047                 goto out;
3048
3049         /* Ensure offset + len does not wrap around. */
3050         uval = *inoffp;
3051         uval += len;
3052         if (uval > INT64_MAX)
3053                 len = INT64_MAX - *inoffp;
3054         uval = *outoffp;
3055         uval += len;
3056         if (uval > INT64_MAX)
3057                 len = INT64_MAX - *outoffp;
3058         if (len == 0)
3059                 goto out;
3060
3061         error = VOP_GETLOWVNODE(invp, &invpl, FREAD);
3062         if (error != 0)
3063                 goto out;
3064         error = VOP_GETLOWVNODE(outvp, &outvpl, FWRITE);
3065         if (error != 0)
3066                 goto out1;
3067
3068         inmp = invpl->v_mount;
3069         outmp = outvpl->v_mount;
3070         if (inmp == NULL || outmp == NULL)
3071                 goto out2;
3072
3073         for (;;) {
3074                 error = vfs_busy(inmp, 0);
3075                 if (error != 0)
3076                         goto out2;
3077                 if (inmp == outmp)
3078                         break;
3079                 error = vfs_busy(outmp, MBF_NOWAIT);
3080                 if (error != 0) {
3081                         vfs_unbusy(inmp);
3082                         error = vfs_busy(outmp, 0);
3083                         if (error == 0) {
3084                                 vfs_unbusy(outmp);
3085                                 continue;
3086                         }
3087                         goto out2;
3088                 }
3089                 break;
3090         }
3091
3092         /*
3093          * If the two vnode are for the same file system, call
3094          * VOP_COPY_FILE_RANGE(), otherwise call vn_generic_copy_file_range()
3095          * which can handle copies across multiple file systems.
3096          */
3097         *lenp = len;
3098         if (inmp == outmp)
3099                 error = VOP_COPY_FILE_RANGE(invpl, inoffp, outvpl, outoffp,
3100                     lenp, flags, incred, outcred, fsize_td);
3101         else
3102                 error = ENOSYS;
3103         if (error == ENOSYS)
3104                 error = vn_generic_copy_file_range(invpl, inoffp, outvpl,
3105                     outoffp, lenp, flags, incred, outcred, fsize_td);
3106         vfs_unbusy(outmp);
3107         if (inmp != outmp)
3108                 vfs_unbusy(inmp);
3109 out2:
3110         if (outvpl != NULL)
3111                 vrele(outvpl);
3112 out1:
3113         if (invpl != NULL)
3114                 vrele(invpl);
3115 out:
3116         return (error);
3117 }
3118
3119 /*
3120  * Test len bytes of data starting at dat for all bytes == 0.
3121  * Return true if all bytes are zero, false otherwise.
3122  * Expects dat to be well aligned.
3123  */
3124 static bool
3125 mem_iszero(void *dat, int len)
3126 {
3127         int i;
3128         const u_int *p;
3129         const char *cp;
3130
3131         for (p = dat; len > 0; len -= sizeof(*p), p++) {
3132                 if (len >= sizeof(*p)) {
3133                         if (*p != 0)
3134                                 return (false);
3135                 } else {
3136                         cp = (const char *)p;
3137                         for (i = 0; i < len; i++, cp++)
3138                                 if (*cp != '\0')
3139                                         return (false);
3140                 }
3141         }
3142         return (true);
3143 }
3144
3145 /*
3146  * Look for a hole in the output file and, if found, adjust *outoffp
3147  * and *xferp to skip past the hole.
3148  * *xferp is the entire hole length to be written and xfer2 is how many bytes
3149  * to be written as 0's upon return.
3150  */
3151 static off_t
3152 vn_skip_hole(struct vnode *outvp, off_t xfer2, off_t *outoffp, off_t *xferp,
3153     off_t *dataoffp, off_t *holeoffp, struct ucred *cred)
3154 {
3155         int error;
3156         off_t delta;
3157
3158         if (*holeoffp == 0 || *holeoffp <= *outoffp) {
3159                 *dataoffp = *outoffp;
3160                 error = VOP_IOCTL(outvp, FIOSEEKDATA, dataoffp, 0, cred,
3161                     curthread);
3162                 if (error == 0) {
3163                         *holeoffp = *dataoffp;
3164                         error = VOP_IOCTL(outvp, FIOSEEKHOLE, holeoffp, 0, cred,
3165                             curthread);
3166                 }
3167                 if (error != 0 || *holeoffp == *dataoffp) {
3168                         /*
3169                          * Since outvp is unlocked, it may be possible for
3170                          * another thread to do a truncate(), lseek(), write()
3171                          * creating a hole at startoff between the above
3172                          * VOP_IOCTL() calls, if the other thread does not do
3173                          * rangelocking.
3174                          * If that happens, *holeoffp == *dataoffp and finding
3175                          * the hole has failed, so disable vn_skip_hole().
3176                          */
3177                         *holeoffp = -1; /* Disable use of vn_skip_hole(). */
3178                         return (xfer2);
3179                 }
3180                 KASSERT(*dataoffp >= *outoffp,
3181                     ("vn_skip_hole: dataoff=%jd < outoff=%jd",
3182                     (intmax_t)*dataoffp, (intmax_t)*outoffp));
3183                 KASSERT(*holeoffp > *dataoffp,
3184                     ("vn_skip_hole: holeoff=%jd <= dataoff=%jd",
3185                     (intmax_t)*holeoffp, (intmax_t)*dataoffp));
3186         }
3187
3188         /*
3189          * If there is a hole before the data starts, advance *outoffp and
3190          * *xferp past the hole.
3191          */
3192         if (*dataoffp > *outoffp) {
3193                 delta = *dataoffp - *outoffp;
3194                 if (delta >= *xferp) {
3195                         /* Entire *xferp is a hole. */
3196                         *outoffp += *xferp;
3197                         *xferp = 0;
3198                         return (0);
3199                 }
3200                 *xferp -= delta;
3201                 *outoffp += delta;
3202                 xfer2 = MIN(xfer2, *xferp);
3203         }
3204
3205         /*
3206          * If a hole starts before the end of this xfer2, reduce this xfer2 so
3207          * that the write ends at the start of the hole.
3208          * *holeoffp should always be greater than *outoffp, but for the
3209          * non-INVARIANTS case, check this to make sure xfer2 remains a sane
3210          * value.
3211          */
3212         if (*holeoffp > *outoffp && *holeoffp < *outoffp + xfer2)
3213                 xfer2 = *holeoffp - *outoffp;
3214         return (xfer2);
3215 }
3216
3217 /*
3218  * Write an xfer sized chunk to outvp in blksize blocks from dat.
3219  * dat is a maximum of blksize in length and can be written repeatedly in
3220  * the chunk.
3221  * If growfile == true, just grow the file via vn_truncate_locked() instead
3222  * of doing actual writes.
3223  * If checkhole == true, a hole is being punched, so skip over any hole
3224  * already in the output file.
3225  */
3226 static int
3227 vn_write_outvp(struct vnode *outvp, char *dat, off_t outoff, off_t xfer,
3228     u_long blksize, bool growfile, bool checkhole, struct ucred *cred)
3229 {
3230         struct mount *mp;
3231         off_t dataoff, holeoff, xfer2;
3232         int error;
3233
3234         /*
3235          * Loop around doing writes of blksize until write has been completed.
3236          * Lock/unlock on each loop iteration so that a bwillwrite() can be
3237          * done for each iteration, since the xfer argument can be very
3238          * large if there is a large hole to punch in the output file.
3239          */
3240         error = 0;
3241         holeoff = 0;
3242         do {
3243                 xfer2 = MIN(xfer, blksize);
3244                 if (checkhole) {
3245                         /*
3246                          * Punching a hole.  Skip writing if there is
3247                          * already a hole in the output file.
3248                          */
3249                         xfer2 = vn_skip_hole(outvp, xfer2, &outoff, &xfer,
3250                             &dataoff, &holeoff, cred);
3251                         if (xfer == 0)
3252                                 break;
3253                         if (holeoff < 0)
3254                                 checkhole = false;
3255                         KASSERT(xfer2 > 0, ("vn_write_outvp: xfer2=%jd",
3256                             (intmax_t)xfer2));
3257                 }
3258                 bwillwrite();
3259                 mp = NULL;
3260                 error = vn_start_write(outvp, &mp, V_WAIT);
3261                 if (error != 0)
3262                         break;
3263                 if (growfile) {
3264                         error = vn_lock(outvp, LK_EXCLUSIVE);
3265                         if (error == 0) {
3266                                 error = vn_truncate_locked(outvp, outoff + xfer,
3267                                     false, cred);
3268                                 VOP_UNLOCK(outvp);
3269                         }
3270                 } else {
3271                         error = vn_lock(outvp, vn_lktype_write(mp, outvp));
3272                         if (error == 0) {
3273                                 error = vn_rdwr(UIO_WRITE, outvp, dat, xfer2,
3274                                     outoff, UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED,
3275                                     curthread->td_ucred, cred, NULL, curthread);
3276                                 outoff += xfer2;
3277                                 xfer -= xfer2;
3278                                 VOP_UNLOCK(outvp);
3279                         }
3280                 }
3281                 if (mp != NULL)
3282                         vn_finished_write(mp);
3283         } while (!growfile && xfer > 0 && error == 0);
3284         return (error);
3285 }
3286
3287 /*
3288  * Copy a byte range of one file to another.  This function can handle the
3289  * case where invp and outvp are on different file systems.
3290  * It can also be called by a VOP_COPY_FILE_RANGE() to do the work, if there
3291  * is no better file system specific way to do it.
3292  */
3293 int
3294 vn_generic_copy_file_range(struct vnode *invp, off_t *inoffp,
3295     struct vnode *outvp, off_t *outoffp, size_t *lenp, unsigned int flags,
3296     struct ucred *incred, struct ucred *outcred, struct thread *fsize_td)
3297 {
3298         struct vattr va, inva;
3299         struct mount *mp;
3300         off_t startoff, endoff, xfer, xfer2;
3301         u_long blksize;
3302         int error, interrupted;
3303         bool cantseek, readzeros, eof, lastblock, holetoeof;
3304         ssize_t aresid, r = 0;
3305         size_t copylen, len, savlen;
3306         char *dat;
3307         long holein, holeout;
3308         struct timespec curts, endts;
3309
3310         holein = holeout = 0;
3311         savlen = len = *lenp;
3312         error = 0;
3313         interrupted = 0;
3314         dat = NULL;
3315
3316         error = vn_lock(invp, LK_SHARED);
3317         if (error != 0)
3318                 goto out;
3319         if (VOP_PATHCONF(invp, _PC_MIN_HOLE_SIZE, &holein) != 0)
3320                 holein = 0;
3321         if (holein > 0)
3322                 error = VOP_GETATTR(invp, &inva, incred);
3323         VOP_UNLOCK(invp);
3324         if (error != 0)
3325                 goto out;
3326
3327         mp = NULL;
3328         error = vn_start_write(outvp, &mp, V_WAIT);
3329         if (error == 0)
3330                 error = vn_lock(outvp, LK_EXCLUSIVE);
3331         if (error == 0) {
3332                 /*
3333                  * If fsize_td != NULL, do a vn_rlimit_fsizex() call,
3334                  * now that outvp is locked.
3335                  */
3336                 if (fsize_td != NULL) {
3337                         struct uio io;
3338
3339                         io.uio_offset = *outoffp;
3340                         io.uio_resid = len;
3341                         error = vn_rlimit_fsizex(outvp, &io, 0, &r, fsize_td);
3342                         len = savlen = io.uio_resid;
3343                         /*
3344                          * No need to call vn_rlimit_fsizex_res before return,
3345                          * since the uio is local.
3346                          */
3347                 }
3348                 if (VOP_PATHCONF(outvp, _PC_MIN_HOLE_SIZE, &holeout) != 0)
3349                         holeout = 0;
3350                 /*
3351                  * Holes that are past EOF do not need to be written as a block
3352                  * of zero bytes.  So, truncate the output file as far as
3353                  * possible and then use va.va_size to decide if writing 0
3354                  * bytes is necessary in the loop below.
3355                  */
3356                 if (error == 0)
3357                         error = VOP_GETATTR(outvp, &va, outcred);
3358                 if (error == 0 && va.va_size > *outoffp && va.va_size <=
3359                     *outoffp + len) {
3360 #ifdef MAC
3361                         error = mac_vnode_check_write(curthread->td_ucred,
3362                             outcred, outvp);
3363                         if (error == 0)
3364 #endif
3365                                 error = vn_truncate_locked(outvp, *outoffp,
3366                                     false, outcred);
3367                         if (error == 0)
3368                                 va.va_size = *outoffp;
3369                 }
3370                 VOP_UNLOCK(outvp);
3371         }
3372         if (mp != NULL)
3373                 vn_finished_write(mp);
3374         if (error != 0)
3375                 goto out;
3376
3377         if (holein == 0 && holeout > 0) {
3378                 /*
3379                  * For this special case, the input data will be scanned
3380                  * for blocks of all 0 bytes.  For these blocks, the
3381                  * write can be skipped for the output file to create
3382                  * an unallocated region.
3383                  * Therefore, use the appropriate size for the output file.
3384                  */
3385                 blksize = holeout;
3386                 if (blksize <= 512) {
3387                         /*
3388                          * Use f_iosize, since ZFS reports a _PC_MIN_HOLE_SIZE
3389                          * of 512, although it actually only creates
3390                          * unallocated regions for blocks >= f_iosize.
3391                          */
3392                         blksize = outvp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
3393                 }
3394         } else {
3395                 /*
3396                  * Use the larger of the two f_iosize values.  If they are
3397                  * not the same size, one will normally be an exact multiple of
3398                  * the other, since they are both likely to be a power of 2.
3399                  */
3400                 blksize = MAX(invp->v_mount->mnt_stat.f_iosize,
3401                     outvp->v_mount->mnt_stat.f_iosize);
3402         }
3403
3404         /* Clip to sane limits. */
3405         if (blksize < 4096)
3406                 blksize = 4096;
3407         else if (blksize > maxphys)
3408                 blksize = maxphys;
3409         dat = malloc(blksize, M_TEMP, M_WAITOK);
3410
3411         /*
3412          * If VOP_IOCTL(FIOSEEKHOLE) works for invp, use it and FIOSEEKDATA
3413          * to find holes.  Otherwise, just scan the read block for all 0s
3414          * in the inner loop where the data copying is done.
3415          * Note that some file systems such as NFSv3, NFSv4.0 and NFSv4.1 may
3416          * support holes on the server, but do not support FIOSEEKHOLE.
3417          * The kernel flag COPY_FILE_RANGE_TIMEO1SEC is used to indicate
3418          * that this function should return after 1second with a partial
3419          * completion.
3420          */
3421         if ((flags & COPY_FILE_RANGE_TIMEO1SEC) != 0) {
3422                 getnanouptime(&endts);
3423                 endts.tv_sec++;
3424         } else
3425                 timespecclear(&endts);
3426         holetoeof = eof = false;
3427         while (len > 0 && error == 0 && !eof && interrupted == 0) {
3428                 endoff = 0;                     /* To shut up compilers. */
3429                 cantseek = true;
3430                 startoff = *inoffp;
3431                 copylen = len;
3432
3433                 /*
3434                  * Find the next data area.  If there is just a hole to EOF,
3435                  * FIOSEEKDATA should fail with ENXIO.
3436                  * (I do not know if any file system will report a hole to
3437                  *  EOF via FIOSEEKHOLE, but I am pretty sure FIOSEEKDATA
3438                  *  will fail for those file systems.)
3439                  *
3440                  * For input files that don't support FIOSEEKDATA/FIOSEEKHOLE,
3441                  * the code just falls through to the inner copy loop.
3442                  */
3443                 error = EINVAL;
3444                 if (holein > 0) {
3445                         error = VOP_IOCTL(invp, FIOSEEKDATA, &startoff, 0,
3446                             incred, curthread);
3447                         if (error == ENXIO) {
3448                                 startoff = endoff = inva.va_size;
3449                                 eof = holetoeof = true;
3450                                 error = 0;
3451                         }
3452                 }
3453                 if (error == 0 && !holetoeof) {
3454                         endoff = startoff;
3455                         error = VOP_IOCTL(invp, FIOSEEKHOLE, &endoff, 0,
3456                             incred, curthread);
3457                         /*
3458                          * Since invp is unlocked, it may be possible for
3459                          * another thread to do a truncate(), lseek(), write()
3460                          * creating a hole at startoff between the above
3461                          * VOP_IOCTL() calls, if the other thread does not do
3462                          * rangelocking.
3463                          * If that happens, startoff == endoff and finding
3464                          * the hole has failed, so set an error.
3465                          */
3466                         if (error == 0 && startoff == endoff)
3467                                 error = EINVAL; /* Any error. Reset to 0. */
3468                 }
3469                 if (error == 0) {
3470                         if (startoff > *inoffp) {
3471                                 /* Found hole before data block. */
3472                                 xfer = MIN(startoff - *inoffp, len);
3473                                 if (*outoffp < va.va_size) {
3474                                         /* Must write 0s to punch hole. */
3475                                         xfer2 = MIN(va.va_size - *outoffp,
3476                                             xfer);
3477                                         memset(dat, 0, MIN(xfer2, blksize));
3478                                         error = vn_write_outvp(outvp, dat,
3479                                             *outoffp, xfer2, blksize, false,
3480                                             holeout > 0, outcred);
3481                                 }
3482
3483                                 if (error == 0 && *outoffp + xfer >
3484                                     va.va_size && (xfer == len || holetoeof)) {
3485                                         /* Grow output file (hole at end). */
3486                                         error = vn_write_outvp(outvp, dat,
3487                                             *outoffp, xfer, blksize, true,
3488                                             false, outcred);
3489                                 }
3490                                 if (error == 0) {
3491                                         *inoffp += xfer;
3492                                         *outoffp += xfer;
3493                                         len -= xfer;
3494                                         if (len < savlen) {
3495                                                 interrupted = sig_intr();
3496                                                 if (timespecisset(&endts) &&
3497                                                     interrupted == 0) {
3498                                                         getnanouptime(&curts);
3499                                                         if (timespeccmp(&curts,
3500                                                             &endts, >=))
3501                                                                 interrupted =
3502                                                                     EINTR;
3503                                                 }
3504                                         }
3505                                 }
3506                         }
3507                         copylen = MIN(len, endoff - startoff);
3508                         cantseek = false;
3509                 } else {
3510                         cantseek = true;
3511                         startoff = *inoffp;
3512                         copylen = len;
3513                         error = 0;
3514                 }
3515
3516                 xfer = blksize;
3517                 if (cantseek) {
3518                         /*
3519                          * Set first xfer to end at a block boundary, so that
3520                          * holes are more likely detected in the loop below via
3521                          * the for all bytes 0 method.
3522                          */
3523                         xfer -= (*inoffp % blksize);
3524                 }
3525                 /* Loop copying the data block. */
3526                 while (copylen > 0 && error == 0 && !eof && interrupted == 0) {
3527                         if (copylen < xfer)
3528                                 xfer = copylen;
3529                         error = vn_lock(invp, LK_SHARED);
3530                         if (error != 0)
3531                                 goto out;
3532                         error = vn_rdwr(UIO_READ, invp, dat, xfer,
3533                             startoff, UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED,
3534                             curthread->td_ucred, incred, &aresid,
3535                             curthread);
3536                         VOP_UNLOCK(invp);
3537                         lastblock = false;
3538                         if (error == 0 && aresid > 0) {
3539                                 /* Stop the copy at EOF on the input file. */
3540                                 xfer -= aresid;
3541                                 eof = true;
3542                                 lastblock = true;
3543                         }
3544                         if (error == 0) {
3545                                 /*
3546                                  * Skip the write for holes past the initial EOF
3547                                  * of the output file, unless this is the last
3548                                  * write of the output file at EOF.
3549                                  */
3550                                 readzeros = cantseek ? mem_iszero(dat, xfer) :
3551                                     false;
3552                                 if (xfer == len)
3553                                         lastblock = true;
3554                                 if (!cantseek || *outoffp < va.va_size ||
3555                                     lastblock || !readzeros)
3556                                         error = vn_write_outvp(outvp, dat,
3557                                             *outoffp, xfer, blksize,
3558                                             readzeros && lastblock &&
3559                                             *outoffp >= va.va_size, false,
3560                                             outcred);
3561                                 if (error == 0) {
3562                                         *inoffp += xfer;
3563                                         startoff += xfer;
3564                                         *outoffp += xfer;
3565                                         copylen -= xfer;
3566                                         len -= xfer;
3567                                         if (len < savlen) {
3568                                                 interrupted = sig_intr();
3569                                                 if (timespecisset(&endts) &&
3570                                                     interrupted == 0) {
3571                                                         getnanouptime(&curts);
3572                                                         if (timespeccmp(&curts,
3573                                                             &endts, >=))
3574                                                                 interrupted =
3575                                                                     EINTR;
3576                                                 }
3577                                         }
3578                                 }
3579                         }
3580                         xfer = blksize;
3581                 }
3582         }
3583 out:
3584         *lenp = savlen - len;
3585         free(dat, M_TEMP);
3586         return (error);
3587 }
3588
3589 static int
3590 vn_fallocate(struct file *fp, off_t offset, off_t len, struct thread *td)
3591 {
3592         struct mount *mp;
3593         struct vnode *vp;
3594         off_t olen, ooffset;
3595         int error;
3596 #ifdef AUDIT
3597         int audited_vnode1 = 0;
3598 #endif
3599
3600         vp = fp->f_vnode;
3601         if (vp->v_type != VREG)
3602                 return (ENODEV);
3603
3604         /* Allocating blocks may take a long time, so iterate. */
3605         for (;;) {
3606                 olen = len;
3607                 ooffset = offset;
3608
3609                 bwillwrite();
3610                 mp = NULL;
3611                 error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH);
3612                 if (error != 0)
3613                         break;
3614                 error = vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE);
3615                 if (error != 0) {
3616                         vn_finished_write(mp);
3617                         break;
3618                 }
3619 #ifdef AUDIT
3620                 if (!audited_vnode1) {
3621                         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
3622                         audited_vnode1 = 1;
3623                 }
3624 #endif
3625 #ifdef MAC
3626                 error = mac_vnode_check_write(td->td_ucred, fp->f_cred, vp);
3627                 if (error == 0)
3628 #endif
3629                         error = VOP_ALLOCATE(vp, &offset, &len, 0,
3630                             td->td_ucred);
3631                 VOP_UNLOCK(vp);
3632                 vn_finished_write(mp);
3633
3634                 if (olen + ooffset != offset + len) {
3635                         panic("offset + len changed from %jx/%jx to %jx/%jx",
3636                             ooffset, olen, offset, len);
3637                 }
3638                 if (error != 0 || len == 0)
3639                         break;
3640                 KASSERT(olen > len, ("Iteration did not make progress?"));
3641                 maybe_yield();
3642         }
3643
3644         return (error);
3645 }
3646
3647 #define DIRENT_MINSIZE (sizeof(struct dirent) - (MAXNAMLEN+1) + 4)
3648
3649 /*
3650  * Keep this assert as long as sizeof(struct dirent) is used as the maximum
3651  * entry size.
3652  */
3653 _Static_assert(_GENERIC_MAXDIRSIZ == sizeof(struct dirent),
3654     "'struct dirent' size must be a multiple of its alignment "
3655     "(see _GENERIC_DIRLEN())");
3656
3657 /*
3658  * Returns successive directory entries through some caller's provided buffer.
3659  *
3660  * This function automatically refills the provided buffer with calls to
3661  * VOP_READDIR() (after MAC permission checks).
3662  *
3663  * 'td' is used for credentials and passed to uiomove().  'dirbuf' is the
3664  * caller's buffer to fill and 'dirbuflen' its allocated size.  'dirbuf' must
3665  * be properly aligned to access 'struct dirent' structures and 'dirbuflen'
3666  * must be greater than GENERIC_MAXDIRSIZ to avoid VOP_READDIR() returning
3667  * EINVAL (the latter is not a strong guarantee (yet); but EINVAL will always
3668  * be returned if this requirement is not verified).  '*dpp' points to the
3669  * current directory entry in the buffer and '*len' contains the remaining
3670  * valid bytes in 'dirbuf' after 'dpp' (including the pointed entry).
3671  *
3672  * At first call (or when restarting the read), '*len' must have been set to 0,
3673  * '*off' to 0 (or any valid start offset) and '*eofflag' to 0.  There are no
3674  * more entries as soon as '*len' is 0 after a call that returned 0.  Calling
3675  * again this function after such a condition is considered an error and EINVAL
3676  * will be returned.  Other possible error codes are those of VOP_READDIR(),
3677  * EINTEGRITY if the returned entries do not pass coherency tests, or EINVAL
3678  * (bad call).  All errors are unrecoverable, i.e., the state ('*len', '*off'
3679  * and '*eofflag') must be re-initialized before a subsequent call.  On error
3680  * or at end of directory, '*dpp' is reset to NULL.
3681  *
3682  * '*len', '*off' and '*eofflag' are internal state the caller should not
3683  * tamper with except as explained above.  '*off' is the next directory offset
3684  * to read from to refill the buffer.  '*eofflag' is set to 0 or 1 by the last
3685  * internal call to VOP_READDIR() that returned without error, indicating
3686  * whether it reached the end of the directory, and to 2 by this function after
3687  * all entries have been read.
3688  */
3689 int
3690 vn_dir_next_dirent(struct vnode *vp, struct thread *td,
3691     char *dirbuf, size_t dirbuflen,
3692     struct dirent **dpp, size_t *len, off_t *off, int *eofflag)
3693 {
3694         struct dirent *dp = NULL;
3695         int reclen;
3696         int error;
3697         struct uio uio;
3698         struct iovec iov;
3699
3700         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vnode not locked");
3701         VNASSERT(vp->v_type == VDIR, vp, ("vnode is not a directory"));
3702         MPASS2((uintptr_t)dirbuf < (uintptr_t)dirbuf + dirbuflen,
3703             "Address space overflow");
3704
3705         if (__predict_false(dirbuflen < GENERIC_MAXDIRSIZ)) {
3706                 /* Don't take any chances in this case */
3707                 error = EINVAL;
3708                 goto out;
3709         }
3710
3711         if (*len != 0) {
3712                 dp = *dpp;
3713
3714                 /*
3715                  * The caller continued to call us after an error (we set dp to
3716                  * NULL in a previous iteration).  Bail out right now.
3717                  */
3718                 if (__predict_false(dp == NULL))
3719                         return (EINVAL);
3720
3721                 MPASS(*len <= dirbuflen);
3722                 MPASS2((uintptr_t)dirbuf <= (uintptr_t)dp &&
3723                     (uintptr_t)dp + *len <= (uintptr_t)dirbuf + dirbuflen,
3724                     "Filled range not inside buffer");
3725
3726                 reclen = dp->d_reclen;
3727                 if (reclen >= *len) {
3728                         /* End of buffer reached */
3729                         *len = 0;
3730                 } else {
3731                         dp = (struct dirent *)((char *)dp + reclen);
3732                         *len -= reclen;
3733                 }
3734         }
3735
3736         if (*len == 0) {
3737                 dp = NULL;
3738
3739                 /* Have to refill. */
3740                 switch (*eofflag) {
3741                 case 0:
3742                         break;
3743
3744                 case 1:
3745                         /* Nothing more to read. */
3746                         *eofflag = 2; /* Remember the caller reached EOF. */
3747                         goto success;
3748
3749                 default:
3750                         /* The caller didn't test for EOF. */
3751                         error = EINVAL;
3752                         goto out;
3753                 }
3754
3755                 iov.iov_base = dirbuf;
3756                 iov.iov_len = dirbuflen;
3757
3758                 uio.uio_iov = &iov;
3759                 uio.uio_iovcnt = 1;
3760                 uio.uio_offset = *off;
3761                 uio.uio_resid = dirbuflen;
3762                 uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
3763                 uio.uio_rw = UIO_READ;
3764                 uio.uio_td = td;
3765
3766 #ifdef MAC
3767                 error = mac_vnode_check_readdir(td->td_ucred, vp);
3768                 if (error == 0)
3769 #endif
3770                         error = VOP_READDIR(vp, &uio, td->td_ucred, eofflag,
3771                             NULL, NULL);
3772                 if (error != 0)
3773                         goto out;
3774
3775                 *len = dirbuflen - uio.uio_resid;
3776                 *off = uio.uio_offset;
3777
3778                 if (*len == 0) {
3779                         /* Sanity check on INVARIANTS. */
3780                         MPASS(*eofflag != 0);
3781                         *eofflag = 1;
3782                         goto success;
3783                 }
3784
3785                 /*
3786                  * Normalize the flag returned by VOP_READDIR(), since we use 2
3787                  * as a sentinel value.
3788                  */
3789                 if (*eofflag != 0)
3790                         *eofflag = 1;
3791
3792                 dp = (struct dirent *)dirbuf;
3793         }
3794
3795         if (__predict_false(*len < GENERIC_MINDIRSIZ ||
3796             dp->d_reclen < GENERIC_MINDIRSIZ)) {
3797                 error = EINTEGRITY;
3798                 dp = NULL;
3799                 goto out;
3800         }
3801
3802 success:
3803         error = 0;
3804 out:
3805         *dpp = dp;
3806         return (error);
3807 }
3808
3809 /*
3810  * Checks whether a directory is empty or not.
3811  *
3812  * If the directory is empty, returns 0, and if it is not, ENOTEMPTY.  Other
3813  * values are genuine errors preventing the check.
3814  */
3815 int
3816 vn_dir_check_empty(struct vnode *vp)
3817 {
3818         struct thread *const td = curthread;
3819         char *dirbuf;
3820         size_t dirbuflen, len;
3821         off_t off;
3822         int eofflag, error;
3823         struct dirent *dp;
3824         struct vattr va;
3825
3826         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vfs_emptydir");
3827         VNPASS(vp->v_type == VDIR, vp);
3828
3829         error = VOP_GETATTR(vp, &va, td->td_ucred);
3830         if (error != 0)
3831                 return (error);
3832
3833         dirbuflen = max(DEV_BSIZE, GENERIC_MAXDIRSIZ);
3834         if (dirbuflen < va.va_blocksize)
3835                 dirbuflen = va.va_blocksize;
3836         dirbuf = malloc(dirbuflen, M_TEMP, M_WAITOK);
3837
3838         len = 0;
3839         off = 0;
3840         eofflag = 0;
3841
3842         for (;;) {
3843                 error = vn_dir_next_dirent(vp, td, dirbuf, dirbuflen,
3844                     &dp, &len, &off, &eofflag);
3845                 if (error != 0)
3846                         goto end;
3847
3848                 if (len == 0) {
3849                         /* EOF */
3850                         error = 0;
3851                         goto end;
3852                 }
3853
3854                 /*
3855                  * Skip whiteouts.  Unionfs operates on filesystems only and
3856                  * not on hierarchies, so these whiteouts would be shadowed on
3857                  * the system hierarchy but not for a union using the
3858                  * filesystem of their directories as the upper layer.
3859                  * Additionally, unionfs currently transparently exposes
3860                  * union-specific metadata of its upper layer, meaning that
3861                  * whiteouts can be seen through the union view in empty
3862                  * directories.  Taking into account these whiteouts would then
3863                  * prevent mounting another filesystem on such effectively
3864                  * empty directories.
3865                  */
3866                 if (dp->d_type == DT_WHT)
3867                         continue;
3868
3869                 /*
3870                  * Any file in the directory which is not '.' or '..' indicates
3871                  * the directory is not empty.
3872                  */
3873                 switch (dp->d_namlen) {
3874                 case 2:
3875                         if (dp->d_name[1] != '.') {
3876                                 /* Can't be '..' (nor '.') */
3877                                 error = ENOTEMPTY;
3878                                 goto end;
3879                         }
3880                         /* FALLTHROUGH */
3881                 case 1:
3882                         if (dp->d_name[0] != '.') {
3883                                 /* Can't be '..' nor '.' */
3884                                 error = ENOTEMPTY;
3885                                 goto end;
3886                         }
3887                         break;
3888
3889                 default:
3890                         error = ENOTEMPTY;
3891                         goto end;
3892                 }
3893         }
3894
3895 end:
3896         free(dirbuf, M_TEMP);
3897         return (error);
3898 }
3899
3900
3901 static u_long vn_lock_pair_pause_cnt;
3902 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, vn_lock_pair_pause, CTLFLAG_RD,
3903     &vn_lock_pair_pause_cnt, 0,
3904     "Count of vn_lock_pair deadlocks");
3905
3906 u_int vn_lock_pair_pause_max;
3907 SYSCTL_UINT(_debug, OID_AUTO, vn_lock_pair_pause_max, CTLFLAG_RW,
3908     &vn_lock_pair_pause_max, 0,
3909     "Max ticks for vn_lock_pair deadlock avoidance sleep");
3910
3911 static void
3912 vn_lock_pair_pause(const char *wmesg)
3913 {
3914         atomic_add_long(&vn_lock_pair_pause_cnt, 1);
3915         pause(wmesg, prng32_bounded(vn_lock_pair_pause_max));
3916 }
3917
3918 /*
3919  * Lock pair of (possibly same) vnodes vp1, vp2, avoiding lock order
3920  * reversal.  vp1_locked indicates whether vp1 is locked; if not, vp1
3921  * must be unlocked.  Same for vp2 and vp2_locked.  One of the vnodes
3922  * can be NULL.
3923  *
3924  * The function returns with both vnodes exclusively or shared locked,
3925  * according to corresponding lkflags, and guarantees that it does not
3926  * create lock order reversal with other threads during its execution.
3927  * Both vnodes could be unlocked temporary (and reclaimed).
3928  *
3929  * If requesting shared locking, locked vnode lock must not be recursed.
3930  *
3931  * Only one of LK_SHARED and LK_EXCLUSIVE must be specified.
3932  * LK_NODDLKTREAT can be optionally passed.
3933  *
3934  * If vp1 == vp2, only one, most exclusive, lock is obtained on it.
3935  */
3936 void
3937 vn_lock_pair(struct vnode *vp1, bool vp1_locked, int lkflags1,
3938     struct vnode *vp2, bool vp2_locked, int lkflags2)
3939 {
3940         int error, locked1;
3941
3942         MPASS(((lkflags1 & LK_SHARED) != 0) ^ ((lkflags1 & LK_EXCLUSIVE) != 0));
3943         MPASS((lkflags1 & ~(LK_SHARED | LK_EXCLUSIVE | LK_NODDLKTREAT)) == 0);
3944         MPASS(((lkflags2 & LK_SHARED) != 0) ^ ((lkflags2 & LK_EXCLUSIVE) != 0));
3945         MPASS((lkflags2 & ~(LK_SHARED | LK_EXCLUSIVE | LK_NODDLKTREAT)) == 0);
3946
3947         if (vp1 == NULL && vp2 == NULL)
3948                 return;
3949
3950         if (vp1 == vp2) {
3951                 MPASS(vp1_locked == vp2_locked);
3952
3953                 /* Select the most exclusive mode for lock. */
3954                 if ((lkflags1 & LK_TYPE_MASK) != (lkflags2 & LK_TYPE_MASK))
3955                         lkflags1 = (lkflags1 & ~LK_SHARED) | LK_EXCLUSIVE;
3956
3957                 if (vp1_locked) {
3958                         ASSERT_VOP_LOCKED(vp1, "vp1");
3959
3960                         /* No need to relock if any lock is exclusive. */
3961                         if ((vp1->v_vnlock->lock_object.lo_flags &
3962                             LK_NOSHARE) != 0)
3963                                 return;
3964
3965                         locked1 = VOP_ISLOCKED(vp1);
3966                         if (((lkflags1 & LK_SHARED) != 0 &&
3967                             locked1 != LK_EXCLUSIVE) ||
3968                             ((lkflags1 & LK_EXCLUSIVE) != 0 &&
3969                             locked1 == LK_EXCLUSIVE))
3970                                 return;
3971                         VOP_UNLOCK(vp1);
3972                 }
3973
3974                 ASSERT_VOP_UNLOCKED(vp1, "vp1");
3975                 vn_lock(vp1, lkflags1 | LK_RETRY);
3976                 return;
3977         }               
3978
3979         if (vp1 != NULL) {
3980                 if ((lkflags1 & LK_SHARED) != 0 &&
3981                     (vp1->v_vnlock->lock_object.lo_flags & LK_NOSHARE) != 0)
3982                         lkflags1 = (lkflags1 & ~LK_SHARED) | LK_EXCLUSIVE;
3983                 if (vp1_locked && VOP_ISLOCKED(vp1) != LK_EXCLUSIVE) {
3984                         ASSERT_VOP_LOCKED(vp1, "vp1");
3985                         if ((lkflags1 & LK_EXCLUSIVE) != 0) {
3986                                 VOP_UNLOCK(vp1);
3987                                 ASSERT_VOP_UNLOCKED(vp1,
3988                                     "vp1 shared recursed");
3989                                 vp1_locked = false;
3990                         }
3991                 } else if (!vp1_locked)
3992                         ASSERT_VOP_UNLOCKED(vp1, "vp1");
3993         } else {
3994                 vp1_locked = true;
3995         }
3996
3997         if (vp2 != NULL) {
3998                 if ((lkflags2 & LK_SHARED) != 0 &&
3999                     (vp2->v_vnlock->lock_object.lo_flags & LK_NOSHARE) != 0)
4000                         lkflags2 = (lkflags2 & ~LK_SHARED) | LK_EXCLUSIVE;
4001                 if (vp2_locked && VOP_ISLOCKED(vp2) != LK_EXCLUSIVE) {
4002                         ASSERT_VOP_LOCKED(vp2, "vp2");
4003                         if ((lkflags2 & LK_EXCLUSIVE) != 0) {
4004                                 VOP_UNLOCK(vp2);
4005                                 ASSERT_VOP_UNLOCKED(vp2,
4006                                     "vp2 shared recursed");
4007                                 vp2_locked = false;
4008                         }
4009                 } else if (!vp2_locked)
4010                         ASSERT_VOP_UNLOCKED(vp2, "vp2");
4011         } else {
4012                 vp2_locked = true;
4013         }
4014
4015         if (!vp1_locked && !vp2_locked) {
4016                 vn_lock(vp1, lkflags1 | LK_RETRY);
4017                 vp1_locked = true;
4018         }
4019
4020         while (!vp1_locked || !vp2_locked) {
4021                 if (vp1_locked && vp2 != NULL) {
4022                         if (vp1 != NULL) {
4023                                 error = VOP_LOCK1(vp2, lkflags2 | LK_NOWAIT,
4024                                     __FILE__, __LINE__);
4025                                 if (error == 0)
4026                                         break;
4027                                 VOP_UNLOCK(vp1);
4028                                 vp1_locked = false;
4029                                 vn_lock_pair_pause("vlp1");
4030                         }
4031                         vn_lock(vp2, lkflags2 | LK_RETRY);
4032                         vp2_locked = true;
4033                 }
4034                 if (vp2_locked && vp1 != NULL) {
4035                         if (vp2 != NULL) {
4036                                 error = VOP_LOCK1(vp1, lkflags1 | LK_NOWAIT,
4037                                     __FILE__, __LINE__);
4038                                 if (error == 0)
4039                                         break;
4040                                 VOP_UNLOCK(vp2);
4041                                 vp2_locked = false;
4042                                 vn_lock_pair_pause("vlp2");
4043                         }
4044                         vn_lock(vp1, lkflags1 | LK_RETRY);
4045                         vp1_locked = true;
4046                 }
4047         }
4048         if (vp1 != NULL) {
4049                 if (lkflags1 == LK_EXCLUSIVE)
4050                         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp1, "vp1 ret");
4051                 else
4052                         ASSERT_VOP_LOCKED(vp1, "vp1 ret");
4053         }
4054         if (vp2 != NULL) {
4055                 if (lkflags2 == LK_EXCLUSIVE)
4056                         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp2, "vp2 ret");
4057                 else
4058                         ASSERT_VOP_LOCKED(vp2, "vp2 ret");
4059         }
4060 }
4061
4062 int
4063 vn_lktype_write(struct mount *mp, struct vnode *vp)
4064 {
4065         if (MNT_SHARED_WRITES(mp) ||
4066             (mp == NULL && MNT_SHARED_WRITES(vp->v_mount)))
4067                 return (LK_SHARED);
4068         return (LK_EXCLUSIVE);
4069 }