]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/kern/vfs_vnops.c
MFV r355071: libbsdxml (expat) 2.2.9.
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / kern / vfs_vnops.c
1 /*-
2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
3  *
4  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1993
5  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
6  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
7  * All or some portions of this file are derived from material licensed
8  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
9  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
10  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
11  *
12  * Copyright (c) 2012 Konstantin Belousov <kib@FreeBSD.org>
13  * Copyright (c) 2013, 2014 The FreeBSD Foundation
14  *
15  * Portions of this software were developed by Konstantin Belousov
16  * under sponsorship from the FreeBSD Foundation.
17  *
18  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
19  * modification, are permitted provided that the following conditions
20  * are met:
21  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
22  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
23  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
24  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
25  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
26  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
27  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
28  *    without specific prior written permission.
29  *
30  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
31  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
32  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
33  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
34  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
35  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
36  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
37  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
38  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
39  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
40  * SUCH DAMAGE.
41  *
42  *      @(#)vfs_vnops.c 8.2 (Berkeley) 1/21/94
43  */
44
45 #include <sys/cdefs.h>
46 __FBSDID("$FreeBSD$");
47
48 #include "opt_hwpmc_hooks.h"
49
50 #include <sys/param.h>
51 #include <sys/systm.h>
52 #include <sys/disk.h>
53 #include <sys/fail.h>
54 #include <sys/fcntl.h>
55 #include <sys/file.h>
56 #include <sys/kdb.h>
57 #include <sys/ktr.h>
58 #include <sys/stat.h>
59 #include <sys/priv.h>
60 #include <sys/proc.h>
61 #include <sys/limits.h>
62 #include <sys/lock.h>
63 #include <sys/mman.h>
64 #include <sys/mount.h>
65 #include <sys/mutex.h>
66 #include <sys/namei.h>
67 #include <sys/vnode.h>
68 #include <sys/bio.h>
69 #include <sys/buf.h>
70 #include <sys/filio.h>
71 #include <sys/resourcevar.h>
72 #include <sys/rwlock.h>
73 #include <sys/sx.h>
74 #include <sys/sysctl.h>
75 #include <sys/ttycom.h>
76 #include <sys/conf.h>
77 #include <sys/syslog.h>
78 #include <sys/unistd.h>
79 #include <sys/user.h>
80
81 #include <security/audit/audit.h>
82 #include <security/mac/mac_framework.h>
83
84 #include <vm/vm.h>
85 #include <vm/vm_extern.h>
86 #include <vm/pmap.h>
87 #include <vm/vm_map.h>
88 #include <vm/vm_object.h>
89 #include <vm/vm_page.h>
90 #include <vm/vm_pager.h>
91
92 #ifdef HWPMC_HOOKS
93 #include <sys/pmckern.h>
94 #endif
95
96 static fo_rdwr_t        vn_read;
97 static fo_rdwr_t        vn_write;
98 static fo_rdwr_t        vn_io_fault;
99 static fo_truncate_t    vn_truncate;
100 static fo_ioctl_t       vn_ioctl;
101 static fo_poll_t        vn_poll;
102 static fo_kqfilter_t    vn_kqfilter;
103 static fo_stat_t        vn_statfile;
104 static fo_close_t       vn_closefile;
105 static fo_mmap_t        vn_mmap;
106
107 struct  fileops vnops = {
108         .fo_read = vn_io_fault,
109         .fo_write = vn_io_fault,
110         .fo_truncate = vn_truncate,
111         .fo_ioctl = vn_ioctl,
112         .fo_poll = vn_poll,
113         .fo_kqfilter = vn_kqfilter,
114         .fo_stat = vn_statfile,
115         .fo_close = vn_closefile,
116         .fo_chmod = vn_chmod,
117         .fo_chown = vn_chown,
118         .fo_sendfile = vn_sendfile,
119         .fo_seek = vn_seek,
120         .fo_fill_kinfo = vn_fill_kinfo,
121         .fo_mmap = vn_mmap,
122         .fo_flags = DFLAG_PASSABLE | DFLAG_SEEKABLE
123 };
124
125 static const int io_hold_cnt = 16;
126 static int vn_io_fault_enable = 1;
127 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vn_io_fault_enable, CTLFLAG_RW,
128     &vn_io_fault_enable, 0, "Enable vn_io_fault lock avoidance");
129 static int vn_io_fault_prefault = 0;
130 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vn_io_fault_prefault, CTLFLAG_RW,
131     &vn_io_fault_prefault, 0, "Enable vn_io_fault prefaulting");
132 static u_long vn_io_faults_cnt;
133 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, vn_io_faults, CTLFLAG_RD,
134     &vn_io_faults_cnt, 0, "Count of vn_io_fault lock avoidance triggers");
135
136 /*
137  * Returns true if vn_io_fault mode of handling the i/o request should
138  * be used.
139  */
140 static bool
141 do_vn_io_fault(struct vnode *vp, struct uio *uio)
142 {
143         struct mount *mp;
144
145         return (uio->uio_segflg == UIO_USERSPACE && vp->v_type == VREG &&
146             (mp = vp->v_mount) != NULL &&
147             (mp->mnt_kern_flag & MNTK_NO_IOPF) != 0 && vn_io_fault_enable);
148 }
149
150 /*
151  * Structure used to pass arguments to vn_io_fault1(), to do either
152  * file- or vnode-based I/O calls.
153  */
154 struct vn_io_fault_args {
155         enum {
156                 VN_IO_FAULT_FOP,
157                 VN_IO_FAULT_VOP
158         } kind;
159         struct ucred *cred;
160         int flags;
161         union {
162                 struct fop_args_tag {
163                         struct file *fp;
164                         fo_rdwr_t *doio;
165                 } fop_args;
166                 struct vop_args_tag {
167                         struct vnode *vp;
168                 } vop_args;
169         } args;
170 };
171
172 static int vn_io_fault1(struct vnode *vp, struct uio *uio,
173     struct vn_io_fault_args *args, struct thread *td);
174
175 int
176 vn_open(struct nameidata *ndp, int *flagp, int cmode, struct file *fp)
177 {
178         struct thread *td = ndp->ni_cnd.cn_thread;
179
180         return (vn_open_cred(ndp, flagp, cmode, 0, td->td_ucred, fp));
181 }
182
183 /*
184  * Common code for vnode open operations via a name lookup.
185  * Lookup the vnode and invoke VOP_CREATE if needed.
186  * Check permissions, and call the VOP_OPEN or VOP_CREATE routine.
187  * 
188  * Note that this does NOT free nameidata for the successful case,
189  * due to the NDINIT being done elsewhere.
190  */
191 int
192 vn_open_cred(struct nameidata *ndp, int *flagp, int cmode, u_int vn_open_flags,
193     struct ucred *cred, struct file *fp)
194 {
195         struct vnode *vp;
196         struct mount *mp;
197         struct thread *td = ndp->ni_cnd.cn_thread;
198         struct vattr vat;
199         struct vattr *vap = &vat;
200         int fmode, error;
201
202 restart:
203         fmode = *flagp;
204         if ((fmode & (O_CREAT | O_EXCL | O_DIRECTORY)) == (O_CREAT |
205             O_EXCL | O_DIRECTORY))
206                 return (EINVAL);
207         else if ((fmode & (O_CREAT | O_DIRECTORY)) == O_CREAT) {
208                 ndp->ni_cnd.cn_nameiop = CREATE;
209                 /*
210                  * Set NOCACHE to avoid flushing the cache when
211                  * rolling in many files at once.
212                 */
213                 ndp->ni_cnd.cn_flags = ISOPEN | LOCKPARENT | LOCKLEAF | NOCACHE;
214                 if ((fmode & O_EXCL) == 0 && (fmode & O_NOFOLLOW) == 0)
215                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= FOLLOW;
216                 if ((fmode & O_BENEATH) != 0)
217                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= BENEATH;
218                 if (!(vn_open_flags & VN_OPEN_NOAUDIT))
219                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= AUDITVNODE1;
220                 if (vn_open_flags & VN_OPEN_NOCAPCHECK)
221                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= NOCAPCHECK;
222                 bwillwrite();
223                 if ((error = namei(ndp)) != 0)
224                         return (error);
225                 if (ndp->ni_vp == NULL) {
226                         VATTR_NULL(vap);
227                         vap->va_type = VREG;
228                         vap->va_mode = cmode;
229                         if (fmode & O_EXCL)
230                                 vap->va_vaflags |= VA_EXCLUSIVE;
231                         if (vn_start_write(ndp->ni_dvp, &mp, V_NOWAIT) != 0) {
232                                 NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
233                                 vput(ndp->ni_dvp);
234                                 if ((error = vn_start_write(NULL, &mp,
235                                     V_XSLEEP | PCATCH)) != 0)
236                                         return (error);
237                                 goto restart;
238                         }
239                         if ((vn_open_flags & VN_OPEN_NAMECACHE) != 0)
240                                 ndp->ni_cnd.cn_flags |= MAKEENTRY;
241 #ifdef MAC
242                         error = mac_vnode_check_create(cred, ndp->ni_dvp,
243                             &ndp->ni_cnd, vap);
244                         if (error == 0)
245 #endif
246                                 error = VOP_CREATE(ndp->ni_dvp, &ndp->ni_vp,
247                                                    &ndp->ni_cnd, vap);
248                         vput(ndp->ni_dvp);
249                         vn_finished_write(mp);
250                         if (error) {
251                                 NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
252                                 return (error);
253                         }
254                         fmode &= ~O_TRUNC;
255                         vp = ndp->ni_vp;
256                 } else {
257                         if (ndp->ni_dvp == ndp->ni_vp)
258                                 vrele(ndp->ni_dvp);
259                         else
260                                 vput(ndp->ni_dvp);
261                         ndp->ni_dvp = NULL;
262                         vp = ndp->ni_vp;
263                         if (fmode & O_EXCL) {
264                                 error = EEXIST;
265                                 goto bad;
266                         }
267                         if (vp->v_type == VDIR) {
268                                 error = EISDIR;
269                                 goto bad;
270                         }
271                         fmode &= ~O_CREAT;
272                 }
273         } else {
274                 ndp->ni_cnd.cn_nameiop = LOOKUP;
275                 ndp->ni_cnd.cn_flags = ISOPEN |
276                     ((fmode & O_NOFOLLOW) ? NOFOLLOW : FOLLOW) | LOCKLEAF;
277                 if (!(fmode & FWRITE))
278                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= LOCKSHARED;
279                 if ((fmode & O_BENEATH) != 0)
280                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= BENEATH;
281                 if (!(vn_open_flags & VN_OPEN_NOAUDIT))
282                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= AUDITVNODE1;
283                 if (vn_open_flags & VN_OPEN_NOCAPCHECK)
284                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= NOCAPCHECK;
285                 if ((error = namei(ndp)) != 0)
286                         return (error);
287                 vp = ndp->ni_vp;
288         }
289         error = vn_open_vnode(vp, fmode, cred, td, fp);
290         if (error)
291                 goto bad;
292         *flagp = fmode;
293         return (0);
294 bad:
295         NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
296         vput(vp);
297         *flagp = fmode;
298         ndp->ni_vp = NULL;
299         return (error);
300 }
301
302 static int
303 vn_open_vnode_advlock(struct vnode *vp, int fmode, struct file *fp)
304 {
305         struct flock lf;
306         int error, lock_flags, type;
307
308         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_open_vnode_advlock");
309         if ((fmode & (O_EXLOCK | O_SHLOCK)) == 0)
310                 return (0);
311         KASSERT(fp != NULL, ("open with flock requires fp"));
312         if (fp->f_type != DTYPE_NONE && fp->f_type != DTYPE_VNODE)
313                 return (EOPNOTSUPP);
314
315         lock_flags = VOP_ISLOCKED(vp);
316         VOP_UNLOCK(vp, 0);
317
318         lf.l_whence = SEEK_SET;
319         lf.l_start = 0;
320         lf.l_len = 0;
321         lf.l_type = (fmode & O_EXLOCK) != 0 ? F_WRLCK : F_RDLCK;
322         type = F_FLOCK;
323         if ((fmode & FNONBLOCK) == 0)
324                 type |= F_WAIT;
325         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_SETLK, &lf, type);
326         if (error == 0)
327                 fp->f_flag |= FHASLOCK;
328
329         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
330         if (error == 0 && (vp->v_iflag & VI_DOOMED) != 0)
331                 error = ENOENT;
332         return (error);
333 }
334
335 /*
336  * Common code for vnode open operations once a vnode is located.
337  * Check permissions, and call the VOP_OPEN routine.
338  */
339 int
340 vn_open_vnode(struct vnode *vp, int fmode, struct ucred *cred,
341     struct thread *td, struct file *fp)
342 {
343         accmode_t accmode;
344         int error;
345
346         if (vp->v_type == VLNK)
347                 return (EMLINK);
348         if (vp->v_type == VSOCK)
349                 return (EOPNOTSUPP);
350         if (vp->v_type != VDIR && fmode & O_DIRECTORY)
351                 return (ENOTDIR);
352         accmode = 0;
353         if (fmode & (FWRITE | O_TRUNC)) {
354                 if (vp->v_type == VDIR)
355                         return (EISDIR);
356                 accmode |= VWRITE;
357         }
358         if (fmode & FREAD)
359                 accmode |= VREAD;
360         if (fmode & FEXEC)
361                 accmode |= VEXEC;
362         if ((fmode & O_APPEND) && (fmode & FWRITE))
363                 accmode |= VAPPEND;
364 #ifdef MAC
365         if (fmode & O_CREAT)
366                 accmode |= VCREAT;
367         if (fmode & O_VERIFY)
368                 accmode |= VVERIFY;
369         error = mac_vnode_check_open(cred, vp, accmode);
370         if (error)
371                 return (error);
372
373         accmode &= ~(VCREAT | VVERIFY);
374 #endif
375         if ((fmode & O_CREAT) == 0 && accmode != 0) {
376                 error = VOP_ACCESS(vp, accmode, cred, td);
377                 if (error != 0)
378                         return (error);
379         }
380         if (vp->v_type == VFIFO && VOP_ISLOCKED(vp) != LK_EXCLUSIVE)
381                 vn_lock(vp, LK_UPGRADE | LK_RETRY);
382         error = VOP_OPEN(vp, fmode, cred, td, fp);
383         if (error != 0)
384                 return (error);
385
386         error = vn_open_vnode_advlock(vp, fmode, fp);
387         if (error == 0 && (fmode & FWRITE) != 0) {
388                 error = VOP_ADD_WRITECOUNT(vp, 1);
389                 if (error == 0) {
390                         CTR3(KTR_VFS, "%s: vp %p v_writecount increased to %d",
391                              __func__, vp, vp->v_writecount);
392                 }
393         }
394
395         /*
396          * Error from advlock or VOP_ADD_WRITECOUNT() still requires
397          * calling VOP_CLOSE() to pair with earlier VOP_OPEN().
398          * Arrange for that by having fdrop() to use vn_closefile().
399          */
400         if (error != 0) {
401                 fp->f_flag |= FOPENFAILED;
402                 fp->f_vnode = vp;
403                 if (fp->f_ops == &badfileops) {
404                         fp->f_type = DTYPE_VNODE;
405                         fp->f_ops = &vnops;
406                 }
407                 vref(vp);
408         }
409
410         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_open_vnode");
411         return (error);
412
413 }
414
415 /*
416  * Check for write permissions on the specified vnode.
417  * Prototype text segments cannot be written.
418  * It is racy.
419  */
420 int
421 vn_writechk(struct vnode *vp)
422 {
423
424         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_writechk");
425         /*
426          * If there's shared text associated with
427          * the vnode, try to free it up once.  If
428          * we fail, we can't allow writing.
429          */
430         if (VOP_IS_TEXT(vp))
431                 return (ETXTBSY);
432
433         return (0);
434 }
435
436 /*
437  * Vnode close call
438  */
439 static int
440 vn_close1(struct vnode *vp, int flags, struct ucred *file_cred,
441     struct thread *td, bool keep_ref)
442 {
443         struct mount *mp;
444         int error, lock_flags;
445
446         if (vp->v_type != VFIFO && (flags & FWRITE) == 0 &&
447             MNT_EXTENDED_SHARED(vp->v_mount))
448                 lock_flags = LK_SHARED;
449         else
450                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
451
452         vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT);
453         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
454         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
455         if ((flags & (FWRITE | FOPENFAILED)) == FWRITE) {
456                 VOP_ADD_WRITECOUNT_CHECKED(vp, -1);
457                 CTR3(KTR_VFS, "%s: vp %p v_writecount decreased to %d",
458                     __func__, vp, vp->v_writecount);
459         }
460         error = VOP_CLOSE(vp, flags, file_cred, td);
461         if (keep_ref)
462                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
463         else
464                 vput(vp);
465         vn_finished_write(mp);
466         return (error);
467 }
468
469 int
470 vn_close(struct vnode *vp, int flags, struct ucred *file_cred,
471     struct thread *td)
472 {
473
474         return (vn_close1(vp, flags, file_cred, td, false));
475 }
476
477 /*
478  * Heuristic to detect sequential operation.
479  */
480 static int
481 sequential_heuristic(struct uio *uio, struct file *fp)
482 {
483
484         ASSERT_VOP_LOCKED(fp->f_vnode, __func__);
485         if (fp->f_flag & FRDAHEAD)
486                 return (fp->f_seqcount << IO_SEQSHIFT);
487
488         /*
489          * Offset 0 is handled specially.  open() sets f_seqcount to 1 so
490          * that the first I/O is normally considered to be slightly
491          * sequential.  Seeking to offset 0 doesn't change sequentiality
492          * unless previous seeks have reduced f_seqcount to 0, in which
493          * case offset 0 is not special.
494          */
495         if ((uio->uio_offset == 0 && fp->f_seqcount > 0) ||
496             uio->uio_offset == fp->f_nextoff) {
497                 /*
498                  * f_seqcount is in units of fixed-size blocks so that it
499                  * depends mainly on the amount of sequential I/O and not
500                  * much on the number of sequential I/O's.  The fixed size
501                  * of 16384 is hard-coded here since it is (not quite) just
502                  * a magic size that works well here.  This size is more
503                  * closely related to the best I/O size for real disks than
504                  * to any block size used by software.
505                  */
506                 if (uio->uio_resid >= IO_SEQMAX * 16384)
507                         fp->f_seqcount = IO_SEQMAX;
508                 else {
509                         fp->f_seqcount += howmany(uio->uio_resid, 16384);
510                         if (fp->f_seqcount > IO_SEQMAX)
511                                 fp->f_seqcount = IO_SEQMAX;
512                 }
513                 return (fp->f_seqcount << IO_SEQSHIFT);
514         }
515
516         /* Not sequential.  Quickly draw-down sequentiality. */
517         if (fp->f_seqcount > 1)
518                 fp->f_seqcount = 1;
519         else
520                 fp->f_seqcount = 0;
521         return (0);
522 }
523
524 /*
525  * Package up an I/O request on a vnode into a uio and do it.
526  */
527 int
528 vn_rdwr(enum uio_rw rw, struct vnode *vp, void *base, int len, off_t offset,
529     enum uio_seg segflg, int ioflg, struct ucred *active_cred,
530     struct ucred *file_cred, ssize_t *aresid, struct thread *td)
531 {
532         struct uio auio;
533         struct iovec aiov;
534         struct mount *mp;
535         struct ucred *cred;
536         void *rl_cookie;
537         struct vn_io_fault_args args;
538         int error, lock_flags;
539
540         if (offset < 0 && vp->v_type != VCHR)
541                 return (EINVAL);
542         auio.uio_iov = &aiov;
543         auio.uio_iovcnt = 1;
544         aiov.iov_base = base;
545         aiov.iov_len = len;
546         auio.uio_resid = len;
547         auio.uio_offset = offset;
548         auio.uio_segflg = segflg;
549         auio.uio_rw = rw;
550         auio.uio_td = td;
551         error = 0;
552
553         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
554                 if ((ioflg & IO_RANGELOCKED) == 0) {
555                         if (rw == UIO_READ) {
556                                 rl_cookie = vn_rangelock_rlock(vp, offset,
557                                     offset + len);
558                         } else {
559                                 rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, offset,
560                                     offset + len);
561                         }
562                 } else
563                         rl_cookie = NULL;
564                 mp = NULL;
565                 if (rw == UIO_WRITE) { 
566                         if (vp->v_type != VCHR &&
567                             (error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH))
568                             != 0)
569                                 goto out;
570                         if (MNT_SHARED_WRITES(mp) ||
571                             ((mp == NULL) && MNT_SHARED_WRITES(vp->v_mount)))
572                                 lock_flags = LK_SHARED;
573                         else
574                                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
575                 } else
576                         lock_flags = LK_SHARED;
577                 vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
578         } else
579                 rl_cookie = NULL;
580
581         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
582 #ifdef MAC
583         if ((ioflg & IO_NOMACCHECK) == 0) {
584                 if (rw == UIO_READ)
585                         error = mac_vnode_check_read(active_cred, file_cred,
586                             vp);
587                 else
588                         error = mac_vnode_check_write(active_cred, file_cred,
589                             vp);
590         }
591 #endif
592         if (error == 0) {
593                 if (file_cred != NULL)
594                         cred = file_cred;
595                 else
596                         cred = active_cred;
597                 if (do_vn_io_fault(vp, &auio)) {
598                         args.kind = VN_IO_FAULT_VOP;
599                         args.cred = cred;
600                         args.flags = ioflg;
601                         args.args.vop_args.vp = vp;
602                         error = vn_io_fault1(vp, &auio, &args, td);
603                 } else if (rw == UIO_READ) {
604                         error = VOP_READ(vp, &auio, ioflg, cred);
605                 } else /* if (rw == UIO_WRITE) */ {
606                         error = VOP_WRITE(vp, &auio, ioflg, cred);
607                 }
608         }
609         if (aresid)
610                 *aresid = auio.uio_resid;
611         else
612                 if (auio.uio_resid && error == 0)
613                         error = EIO;
614         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
615                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
616                 if (mp != NULL)
617                         vn_finished_write(mp);
618         }
619  out:
620         if (rl_cookie != NULL)
621                 vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
622         return (error);
623 }
624
625 /*
626  * Package up an I/O request on a vnode into a uio and do it.  The I/O
627  * request is split up into smaller chunks and we try to avoid saturating
628  * the buffer cache while potentially holding a vnode locked, so we 
629  * check bwillwrite() before calling vn_rdwr().  We also call kern_yield()
630  * to give other processes a chance to lock the vnode (either other processes
631  * core'ing the same binary, or unrelated processes scanning the directory).
632  */
633 int
634 vn_rdwr_inchunks(enum uio_rw rw, struct vnode *vp, void *base, size_t len,
635     off_t offset, enum uio_seg segflg, int ioflg, struct ucred *active_cred,
636     struct ucred *file_cred, size_t *aresid, struct thread *td)
637 {
638         int error = 0;
639         ssize_t iaresid;
640
641         do {
642                 int chunk;
643
644                 /*
645                  * Force `offset' to a multiple of MAXBSIZE except possibly
646                  * for the first chunk, so that filesystems only need to
647                  * write full blocks except possibly for the first and last
648                  * chunks.
649                  */
650                 chunk = MAXBSIZE - (uoff_t)offset % MAXBSIZE;
651
652                 if (chunk > len)
653                         chunk = len;
654                 if (rw != UIO_READ && vp->v_type == VREG)
655                         bwillwrite();
656                 iaresid = 0;
657                 error = vn_rdwr(rw, vp, base, chunk, offset, segflg,
658                     ioflg, active_cred, file_cred, &iaresid, td);
659                 len -= chunk;   /* aresid calc already includes length */
660                 if (error)
661                         break;
662                 offset += chunk;
663                 base = (char *)base + chunk;
664                 kern_yield(PRI_USER);
665         } while (len);
666         if (aresid)
667                 *aresid = len + iaresid;
668         return (error);
669 }
670
671 off_t
672 foffset_lock(struct file *fp, int flags)
673 {
674         struct mtx *mtxp;
675         off_t res;
676
677         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
678
679 #if OFF_MAX <= LONG_MAX
680         /*
681          * Caller only wants the current f_offset value.  Assume that
682          * the long and shorter integer types reads are atomic.
683          */
684         if ((flags & FOF_NOLOCK) != 0)
685                 return (fp->f_offset);
686 #endif
687
688         /*
689          * According to McKusick the vn lock was protecting f_offset here.
690          * It is now protected by the FOFFSET_LOCKED flag.
691          */
692         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
693         mtx_lock(mtxp);
694         if ((flags & FOF_NOLOCK) == 0) {
695                 while (fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCKED) {
696                         fp->f_vnread_flags |= FOFFSET_LOCK_WAITING;
697                         msleep(&fp->f_vnread_flags, mtxp, PUSER -1,
698                             "vofflock", 0);
699                 }
700                 fp->f_vnread_flags |= FOFFSET_LOCKED;
701         }
702         res = fp->f_offset;
703         mtx_unlock(mtxp);
704         return (res);
705 }
706
707 void
708 foffset_unlock(struct file *fp, off_t val, int flags)
709 {
710         struct mtx *mtxp;
711
712         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
713
714 #if OFF_MAX <= LONG_MAX
715         if ((flags & FOF_NOLOCK) != 0) {
716                 if ((flags & FOF_NOUPDATE) == 0)
717                         fp->f_offset = val;
718                 if ((flags & FOF_NEXTOFF) != 0)
719                         fp->f_nextoff = val;
720                 return;
721         }
722 #endif
723
724         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
725         mtx_lock(mtxp);
726         if ((flags & FOF_NOUPDATE) == 0)
727                 fp->f_offset = val;
728         if ((flags & FOF_NEXTOFF) != 0)
729                 fp->f_nextoff = val;
730         if ((flags & FOF_NOLOCK) == 0) {
731                 KASSERT((fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCKED) != 0,
732                     ("Lost FOFFSET_LOCKED"));
733                 if (fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCK_WAITING)
734                         wakeup(&fp->f_vnread_flags);
735                 fp->f_vnread_flags = 0;
736         }
737         mtx_unlock(mtxp);
738 }
739
740 void
741 foffset_lock_uio(struct file *fp, struct uio *uio, int flags)
742 {
743
744         if ((flags & FOF_OFFSET) == 0)
745                 uio->uio_offset = foffset_lock(fp, flags);
746 }
747
748 void
749 foffset_unlock_uio(struct file *fp, struct uio *uio, int flags)
750 {
751
752         if ((flags & FOF_OFFSET) == 0)
753                 foffset_unlock(fp, uio->uio_offset, flags);
754 }
755
756 static int
757 get_advice(struct file *fp, struct uio *uio)
758 {
759         struct mtx *mtxp;
760         int ret;
761
762         ret = POSIX_FADV_NORMAL;
763         if (fp->f_advice == NULL || fp->f_vnode->v_type != VREG)
764                 return (ret);
765
766         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
767         mtx_lock(mtxp);
768         if (fp->f_advice != NULL &&
769             uio->uio_offset >= fp->f_advice->fa_start &&
770             uio->uio_offset + uio->uio_resid <= fp->f_advice->fa_end)
771                 ret = fp->f_advice->fa_advice;
772         mtx_unlock(mtxp);
773         return (ret);
774 }
775
776 /*
777  * File table vnode read routine.
778  */
779 static int
780 vn_read(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred, int flags,
781     struct thread *td)
782 {
783         struct vnode *vp;
784         off_t orig_offset;
785         int error, ioflag;
786         int advice;
787
788         KASSERT(uio->uio_td == td, ("uio_td %p is not td %p",
789             uio->uio_td, td));
790         KASSERT(flags & FOF_OFFSET, ("No FOF_OFFSET"));
791         vp = fp->f_vnode;
792         ioflag = 0;
793         if (fp->f_flag & FNONBLOCK)
794                 ioflag |= IO_NDELAY;
795         if (fp->f_flag & O_DIRECT)
796                 ioflag |= IO_DIRECT;
797         advice = get_advice(fp, uio);
798         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
799
800         switch (advice) {
801         case POSIX_FADV_NORMAL:
802         case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
803         case POSIX_FADV_NOREUSE:
804                 ioflag |= sequential_heuristic(uio, fp);
805                 break;
806         case POSIX_FADV_RANDOM:
807                 /* Disable read-ahead for random I/O. */
808                 break;
809         }
810         orig_offset = uio->uio_offset;
811
812 #ifdef MAC
813         error = mac_vnode_check_read(active_cred, fp->f_cred, vp);
814         if (error == 0)
815 #endif
816                 error = VOP_READ(vp, uio, ioflag, fp->f_cred);
817         fp->f_nextoff = uio->uio_offset;
818         VOP_UNLOCK(vp, 0);
819         if (error == 0 && advice == POSIX_FADV_NOREUSE &&
820             orig_offset != uio->uio_offset)
821                 /*
822                  * Use POSIX_FADV_DONTNEED to flush pages and buffers
823                  * for the backing file after a POSIX_FADV_NOREUSE
824                  * read(2).
825                  */
826                 error = VOP_ADVISE(vp, orig_offset, uio->uio_offset - 1,
827                     POSIX_FADV_DONTNEED);
828         return (error);
829 }
830
831 /*
832  * File table vnode write routine.
833  */
834 static int
835 vn_write(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred, int flags,
836     struct thread *td)
837 {
838         struct vnode *vp;
839         struct mount *mp;
840         off_t orig_offset;
841         int error, ioflag, lock_flags;
842         int advice;
843
844         KASSERT(uio->uio_td == td, ("uio_td %p is not td %p",
845             uio->uio_td, td));
846         KASSERT(flags & FOF_OFFSET, ("No FOF_OFFSET"));
847         vp = fp->f_vnode;
848         if (vp->v_type == VREG)
849                 bwillwrite();
850         ioflag = IO_UNIT;
851         if (vp->v_type == VREG && (fp->f_flag & O_APPEND))
852                 ioflag |= IO_APPEND;
853         if (fp->f_flag & FNONBLOCK)
854                 ioflag |= IO_NDELAY;
855         if (fp->f_flag & O_DIRECT)
856                 ioflag |= IO_DIRECT;
857         if ((fp->f_flag & O_FSYNC) ||
858             (vp->v_mount && (vp->v_mount->mnt_flag & MNT_SYNCHRONOUS)))
859                 ioflag |= IO_SYNC;
860         mp = NULL;
861         if (vp->v_type != VCHR &&
862             (error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH)) != 0)
863                 goto unlock;
864
865         advice = get_advice(fp, uio);
866
867         if (MNT_SHARED_WRITES(mp) ||
868             (mp == NULL && MNT_SHARED_WRITES(vp->v_mount))) {
869                 lock_flags = LK_SHARED;
870         } else {
871                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
872         }
873
874         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
875         switch (advice) {
876         case POSIX_FADV_NORMAL:
877         case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
878         case POSIX_FADV_NOREUSE:
879                 ioflag |= sequential_heuristic(uio, fp);
880                 break;
881         case POSIX_FADV_RANDOM:
882                 /* XXX: Is this correct? */
883                 break;
884         }
885         orig_offset = uio->uio_offset;
886
887 #ifdef MAC
888         error = mac_vnode_check_write(active_cred, fp->f_cred, vp);
889         if (error == 0)
890 #endif
891                 error = VOP_WRITE(vp, uio, ioflag, fp->f_cred);
892         fp->f_nextoff = uio->uio_offset;
893         VOP_UNLOCK(vp, 0);
894         if (vp->v_type != VCHR)
895                 vn_finished_write(mp);
896         if (error == 0 && advice == POSIX_FADV_NOREUSE &&
897             orig_offset != uio->uio_offset)
898                 /*
899                  * Use POSIX_FADV_DONTNEED to flush pages and buffers
900                  * for the backing file after a POSIX_FADV_NOREUSE
901                  * write(2).
902                  */
903                 error = VOP_ADVISE(vp, orig_offset, uio->uio_offset - 1,
904                     POSIX_FADV_DONTNEED);
905 unlock:
906         return (error);
907 }
908
909 /*
910  * The vn_io_fault() is a wrapper around vn_read() and vn_write() to
911  * prevent the following deadlock:
912  *
913  * Assume that the thread A reads from the vnode vp1 into userspace
914  * buffer buf1 backed by the pages of vnode vp2.  If a page in buf1 is
915  * currently not resident, then system ends up with the call chain
916  *   vn_read() -> VOP_READ(vp1) -> uiomove() -> [Page Fault] ->
917  *     vm_fault(buf1) -> vnode_pager_getpages(vp2) -> VOP_GETPAGES(vp2)
918  * which establishes lock order vp1->vn_lock, then vp2->vn_lock.
919  * If, at the same time, thread B reads from vnode vp2 into buffer buf2
920  * backed by the pages of vnode vp1, and some page in buf2 is not
921  * resident, we get a reversed order vp2->vn_lock, then vp1->vn_lock.
922  *
923  * To prevent the lock order reversal and deadlock, vn_io_fault() does
924  * not allow page faults to happen during VOP_READ() or VOP_WRITE().
925  * Instead, it first tries to do the whole range i/o with pagefaults
926  * disabled. If all pages in the i/o buffer are resident and mapped,
927  * VOP will succeed (ignoring the genuine filesystem errors).
928  * Otherwise, we get back EFAULT, and vn_io_fault() falls back to do
929  * i/o in chunks, with all pages in the chunk prefaulted and held
930  * using vm_fault_quick_hold_pages().
931  *
932  * Filesystems using this deadlock avoidance scheme should use the
933  * array of the held pages from uio, saved in the curthread->td_ma,
934  * instead of doing uiomove().  A helper function
935  * vn_io_fault_uiomove() converts uiomove request into
936  * uiomove_fromphys() over td_ma array.
937  *
938  * Since vnode locks do not cover the whole i/o anymore, rangelocks
939  * make the current i/o request atomic with respect to other i/os and
940  * truncations.
941  */
942
943 /*
944  * Decode vn_io_fault_args and perform the corresponding i/o.
945  */
946 static int
947 vn_io_fault_doio(struct vn_io_fault_args *args, struct uio *uio,
948     struct thread *td)
949 {
950         int error, save;
951
952         error = 0;
953         save = vm_fault_disable_pagefaults();
954         switch (args->kind) {
955         case VN_IO_FAULT_FOP:
956                 error = (args->args.fop_args.doio)(args->args.fop_args.fp,
957                     uio, args->cred, args->flags, td);
958                 break;
959         case VN_IO_FAULT_VOP:
960                 if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
961                         error = VOP_READ(args->args.vop_args.vp, uio,
962                             args->flags, args->cred);
963                 } else if (uio->uio_rw == UIO_WRITE) {
964                         error = VOP_WRITE(args->args.vop_args.vp, uio,
965                             args->flags, args->cred);
966                 }
967                 break;
968         default:
969                 panic("vn_io_fault_doio: unknown kind of io %d %d",
970                     args->kind, uio->uio_rw);
971         }
972         vm_fault_enable_pagefaults(save);
973         return (error);
974 }
975
976 static int
977 vn_io_fault_touch(char *base, const struct uio *uio)
978 {
979         int r;
980
981         r = fubyte(base);
982         if (r == -1 || (uio->uio_rw == UIO_READ && subyte(base, r) == -1))
983                 return (EFAULT);
984         return (0);
985 }
986
987 static int
988 vn_io_fault_prefault_user(const struct uio *uio)
989 {
990         char *base;
991         const struct iovec *iov;
992         size_t len;
993         ssize_t resid;
994         int error, i;
995
996         KASSERT(uio->uio_segflg == UIO_USERSPACE,
997             ("vn_io_fault_prefault userspace"));
998
999         error = i = 0;
1000         iov = uio->uio_iov;
1001         resid = uio->uio_resid;
1002         base = iov->iov_base;
1003         len = iov->iov_len;
1004         while (resid > 0) {
1005                 error = vn_io_fault_touch(base, uio);
1006                 if (error != 0)
1007                         break;
1008                 if (len < PAGE_SIZE) {
1009                         if (len != 0) {
1010                                 error = vn_io_fault_touch(base + len - 1, uio);
1011                                 if (error != 0)
1012                                         break;
1013                                 resid -= len;
1014                         }
1015                         if (++i >= uio->uio_iovcnt)
1016                                 break;
1017                         iov = uio->uio_iov + i;
1018                         base = iov->iov_base;
1019                         len = iov->iov_len;
1020                 } else {
1021                         len -= PAGE_SIZE;
1022                         base += PAGE_SIZE;
1023                         resid -= PAGE_SIZE;
1024                 }
1025         }
1026         return (error);
1027 }
1028
1029 /*
1030  * Common code for vn_io_fault(), agnostic to the kind of i/o request.
1031  * Uses vn_io_fault_doio() to make the call to an actual i/o function.
1032  * Used from vn_rdwr() and vn_io_fault(), which encode the i/o request
1033  * into args and call vn_io_fault1() to handle faults during the user
1034  * mode buffer accesses.
1035  */
1036 static int
1037 vn_io_fault1(struct vnode *vp, struct uio *uio, struct vn_io_fault_args *args,
1038     struct thread *td)
1039 {
1040         vm_page_t ma[io_hold_cnt + 2];
1041         struct uio *uio_clone, short_uio;
1042         struct iovec short_iovec[1];
1043         vm_page_t *prev_td_ma;
1044         vm_prot_t prot;
1045         vm_offset_t addr, end;
1046         size_t len, resid;
1047         ssize_t adv;
1048         int error, cnt, saveheld, prev_td_ma_cnt;
1049
1050         if (vn_io_fault_prefault) {
1051                 error = vn_io_fault_prefault_user(uio);
1052                 if (error != 0)
1053                         return (error); /* Or ignore ? */
1054         }
1055
1056         prot = uio->uio_rw == UIO_READ ? VM_PROT_WRITE : VM_PROT_READ;
1057
1058         /*
1059          * The UFS follows IO_UNIT directive and replays back both
1060          * uio_offset and uio_resid if an error is encountered during the
1061          * operation.  But, since the iovec may be already advanced,
1062          * uio is still in an inconsistent state.
1063          *
1064          * Cache a copy of the original uio, which is advanced to the redo
1065          * point using UIO_NOCOPY below.
1066          */
1067         uio_clone = cloneuio(uio);
1068         resid = uio->uio_resid;
1069
1070         short_uio.uio_segflg = UIO_USERSPACE;
1071         short_uio.uio_rw = uio->uio_rw;
1072         short_uio.uio_td = uio->uio_td;
1073
1074         error = vn_io_fault_doio(args, uio, td);
1075         if (error != EFAULT)
1076                 goto out;
1077
1078         atomic_add_long(&vn_io_faults_cnt, 1);
1079         uio_clone->uio_segflg = UIO_NOCOPY;
1080         uiomove(NULL, resid - uio->uio_resid, uio_clone);
1081         uio_clone->uio_segflg = uio->uio_segflg;
1082
1083         saveheld = curthread_pflags_set(TDP_UIOHELD);
1084         prev_td_ma = td->td_ma;
1085         prev_td_ma_cnt = td->td_ma_cnt;
1086
1087         while (uio_clone->uio_resid != 0) {
1088                 len = uio_clone->uio_iov->iov_len;
1089                 if (len == 0) {
1090                         KASSERT(uio_clone->uio_iovcnt >= 1,
1091                             ("iovcnt underflow"));
1092                         uio_clone->uio_iov++;
1093                         uio_clone->uio_iovcnt--;
1094                         continue;
1095                 }
1096                 if (len > io_hold_cnt * PAGE_SIZE)
1097                         len = io_hold_cnt * PAGE_SIZE;
1098                 addr = (uintptr_t)uio_clone->uio_iov->iov_base;
1099                 end = round_page(addr + len);
1100                 if (end < addr) {
1101                         error = EFAULT;
1102                         break;
1103                 }
1104                 cnt = atop(end - trunc_page(addr));
1105                 /*
1106                  * A perfectly misaligned address and length could cause
1107                  * both the start and the end of the chunk to use partial
1108                  * page.  +2 accounts for such a situation.
1109                  */
1110                 cnt = vm_fault_quick_hold_pages(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map,
1111                     addr, len, prot, ma, io_hold_cnt + 2);
1112                 if (cnt == -1) {
1113                         error = EFAULT;
1114                         break;
1115                 }
1116                 short_uio.uio_iov = &short_iovec[0];
1117                 short_iovec[0].iov_base = (void *)addr;
1118                 short_uio.uio_iovcnt = 1;
1119                 short_uio.uio_resid = short_iovec[0].iov_len = len;
1120                 short_uio.uio_offset = uio_clone->uio_offset;
1121                 td->td_ma = ma;
1122                 td->td_ma_cnt = cnt;
1123
1124                 error = vn_io_fault_doio(args, &short_uio, td);
1125                 vm_page_unhold_pages(ma, cnt);
1126                 adv = len - short_uio.uio_resid;
1127
1128                 uio_clone->uio_iov->iov_base =
1129                     (char *)uio_clone->uio_iov->iov_base + adv;
1130                 uio_clone->uio_iov->iov_len -= adv;
1131                 uio_clone->uio_resid -= adv;
1132                 uio_clone->uio_offset += adv;
1133
1134                 uio->uio_resid -= adv;
1135                 uio->uio_offset += adv;
1136
1137                 if (error != 0 || adv == 0)
1138                         break;
1139         }
1140         td->td_ma = prev_td_ma;
1141         td->td_ma_cnt = prev_td_ma_cnt;
1142         curthread_pflags_restore(saveheld);
1143 out:
1144         free(uio_clone, M_IOV);
1145         return (error);
1146 }
1147
1148 static int
1149 vn_io_fault(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
1150     int flags, struct thread *td)
1151 {
1152         fo_rdwr_t *doio;
1153         struct vnode *vp;
1154         void *rl_cookie;
1155         struct vn_io_fault_args args;
1156         int error;
1157
1158         doio = uio->uio_rw == UIO_READ ? vn_read : vn_write;
1159         vp = fp->f_vnode;
1160         foffset_lock_uio(fp, uio, flags);
1161         if (do_vn_io_fault(vp, uio)) {
1162                 args.kind = VN_IO_FAULT_FOP;
1163                 args.args.fop_args.fp = fp;
1164                 args.args.fop_args.doio = doio;
1165                 args.cred = active_cred;
1166                 args.flags = flags | FOF_OFFSET;
1167                 if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
1168                         rl_cookie = vn_rangelock_rlock(vp, uio->uio_offset,
1169                             uio->uio_offset + uio->uio_resid);
1170                 } else if ((fp->f_flag & O_APPEND) != 0 ||
1171                     (flags & FOF_OFFSET) == 0) {
1172                         /* For appenders, punt and lock the whole range. */
1173                         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, 0, OFF_MAX);
1174                 } else {
1175                         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, uio->uio_offset,
1176                             uio->uio_offset + uio->uio_resid);
1177                 }
1178                 error = vn_io_fault1(vp, uio, &args, td);
1179                 vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
1180         } else {
1181                 error = doio(fp, uio, active_cred, flags | FOF_OFFSET, td);
1182         }
1183         foffset_unlock_uio(fp, uio, flags);
1184         return (error);
1185 }
1186
1187 /*
1188  * Helper function to perform the requested uiomove operation using
1189  * the held pages for io->uio_iov[0].iov_base buffer instead of
1190  * copyin/copyout.  Access to the pages with uiomove_fromphys()
1191  * instead of iov_base prevents page faults that could occur due to
1192  * pmap_collect() invalidating the mapping created by
1193  * vm_fault_quick_hold_pages(), or pageout daemon, page laundry or
1194  * object cleanup revoking the write access from page mappings.
1195  *
1196  * Filesystems specified MNTK_NO_IOPF shall use vn_io_fault_uiomove()
1197  * instead of plain uiomove().
1198  */
1199 int
1200 vn_io_fault_uiomove(char *data, int xfersize, struct uio *uio)
1201 {
1202         struct uio transp_uio;
1203         struct iovec transp_iov[1];
1204         struct thread *td;
1205         size_t adv;
1206         int error, pgadv;
1207
1208         td = curthread;
1209         if ((td->td_pflags & TDP_UIOHELD) == 0 ||
1210             uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE)
1211                 return (uiomove(data, xfersize, uio));
1212
1213         KASSERT(uio->uio_iovcnt == 1, ("uio_iovcnt %d", uio->uio_iovcnt));
1214         transp_iov[0].iov_base = data;
1215         transp_uio.uio_iov = &transp_iov[0];
1216         transp_uio.uio_iovcnt = 1;
1217         if (xfersize > uio->uio_resid)
1218                 xfersize = uio->uio_resid;
1219         transp_uio.uio_resid = transp_iov[0].iov_len = xfersize;
1220         transp_uio.uio_offset = 0;
1221         transp_uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
1222         /*
1223          * Since transp_iov points to data, and td_ma page array
1224          * corresponds to original uio->uio_iov, we need to invert the
1225          * direction of the i/o operation as passed to
1226          * uiomove_fromphys().
1227          */
1228         switch (uio->uio_rw) {
1229         case UIO_WRITE:
1230                 transp_uio.uio_rw = UIO_READ;
1231                 break;
1232         case UIO_READ:
1233                 transp_uio.uio_rw = UIO_WRITE;
1234                 break;
1235         }
1236         transp_uio.uio_td = uio->uio_td;
1237         error = uiomove_fromphys(td->td_ma,
1238             ((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base) & PAGE_MASK,
1239             xfersize, &transp_uio);
1240         adv = xfersize - transp_uio.uio_resid;
1241         pgadv =
1242             (((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base + adv) >> PAGE_SHIFT) -
1243             (((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base) >> PAGE_SHIFT);
1244         td->td_ma += pgadv;
1245         KASSERT(td->td_ma_cnt >= pgadv, ("consumed pages %d %d", td->td_ma_cnt,
1246             pgadv));
1247         td->td_ma_cnt -= pgadv;
1248         uio->uio_iov->iov_base = (char *)uio->uio_iov->iov_base + adv;
1249         uio->uio_iov->iov_len -= adv;
1250         uio->uio_resid -= adv;
1251         uio->uio_offset += adv;
1252         return (error);
1253 }
1254
1255 int
1256 vn_io_fault_pgmove(vm_page_t ma[], vm_offset_t offset, int xfersize,
1257     struct uio *uio)
1258 {
1259         struct thread *td;
1260         vm_offset_t iov_base;
1261         int cnt, pgadv;
1262
1263         td = curthread;
1264         if ((td->td_pflags & TDP_UIOHELD) == 0 ||
1265             uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE)
1266                 return (uiomove_fromphys(ma, offset, xfersize, uio));
1267
1268         KASSERT(uio->uio_iovcnt == 1, ("uio_iovcnt %d", uio->uio_iovcnt));
1269         cnt = xfersize > uio->uio_resid ? uio->uio_resid : xfersize;
1270         iov_base = (vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base;
1271         switch (uio->uio_rw) {
1272         case UIO_WRITE:
1273                 pmap_copy_pages(td->td_ma, iov_base & PAGE_MASK, ma,
1274                     offset, cnt);
1275                 break;
1276         case UIO_READ:
1277                 pmap_copy_pages(ma, offset, td->td_ma, iov_base & PAGE_MASK,
1278                     cnt);
1279                 break;
1280         }
1281         pgadv = ((iov_base + cnt) >> PAGE_SHIFT) - (iov_base >> PAGE_SHIFT);
1282         td->td_ma += pgadv;
1283         KASSERT(td->td_ma_cnt >= pgadv, ("consumed pages %d %d", td->td_ma_cnt,
1284             pgadv));
1285         td->td_ma_cnt -= pgadv;
1286         uio->uio_iov->iov_base = (char *)(iov_base + cnt);
1287         uio->uio_iov->iov_len -= cnt;
1288         uio->uio_resid -= cnt;
1289         uio->uio_offset += cnt;
1290         return (0);
1291 }
1292
1293
1294 /*
1295  * File table truncate routine.
1296  */
1297 static int
1298 vn_truncate(struct file *fp, off_t length, struct ucred *active_cred,
1299     struct thread *td)
1300 {
1301         struct mount *mp;
1302         struct vnode *vp;
1303         void *rl_cookie;
1304         int error;
1305
1306         vp = fp->f_vnode;
1307
1308         /*
1309          * Lock the whole range for truncation.  Otherwise split i/o
1310          * might happen partly before and partly after the truncation.
1311          */
1312         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, 0, OFF_MAX);
1313         error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH);
1314         if (error)
1315                 goto out1;
1316         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1317         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
1318         if (vp->v_type == VDIR) {
1319                 error = EISDIR;
1320                 goto out;
1321         }
1322 #ifdef MAC
1323         error = mac_vnode_check_write(active_cred, fp->f_cred, vp);
1324         if (error)
1325                 goto out;
1326 #endif
1327         error = vn_truncate_locked(vp, length, (fp->f_flag & O_FSYNC) != 0,
1328             fp->f_cred);
1329 out:
1330         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1331         vn_finished_write(mp);
1332 out1:
1333         vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
1334         return (error);
1335 }
1336
1337 /*
1338  * Truncate a file that is already locked.
1339  */
1340 int
1341 vn_truncate_locked(struct vnode *vp, off_t length, bool sync,
1342     struct ucred *cred)
1343 {
1344         struct vattr vattr;
1345         int error;
1346
1347         error = VOP_ADD_WRITECOUNT(vp, 1);
1348         if (error == 0) {
1349                 VATTR_NULL(&vattr);
1350                 vattr.va_size = length;
1351                 if (sync)
1352                         vattr.va_vaflags |= VA_SYNC;
1353                 error = VOP_SETATTR(vp, &vattr, cred);
1354                 VOP_ADD_WRITECOUNT_CHECKED(vp, -1);
1355         }
1356         return (error);
1357 }
1358
1359 /*
1360  * File table vnode stat routine.
1361  */
1362 static int
1363 vn_statfile(struct file *fp, struct stat *sb, struct ucred *active_cred,
1364     struct thread *td)
1365 {
1366         struct vnode *vp = fp->f_vnode;
1367         int error;
1368
1369         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1370         error = vn_stat(vp, sb, active_cred, fp->f_cred, td);
1371         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1372
1373         return (error);
1374 }
1375
1376 /*
1377  * Stat a vnode; implementation for the stat syscall
1378  */
1379 int
1380 vn_stat(struct vnode *vp, struct stat *sb, struct ucred *active_cred,
1381     struct ucred *file_cred, struct thread *td)
1382 {
1383         struct vattr vattr;
1384         struct vattr *vap;
1385         int error;
1386         u_short mode;
1387
1388         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
1389 #ifdef MAC
1390         error = mac_vnode_check_stat(active_cred, file_cred, vp);
1391         if (error)
1392                 return (error);
1393 #endif
1394
1395         vap = &vattr;
1396
1397         /*
1398          * Initialize defaults for new and unusual fields, so that file
1399          * systems which don't support these fields don't need to know
1400          * about them.
1401          */
1402         vap->va_birthtime.tv_sec = -1;
1403         vap->va_birthtime.tv_nsec = 0;
1404         vap->va_fsid = VNOVAL;
1405         vap->va_rdev = NODEV;
1406
1407         error = VOP_GETATTR(vp, vap, active_cred);
1408         if (error)
1409                 return (error);
1410
1411         /*
1412          * Zero the spare stat fields
1413          */
1414         bzero(sb, sizeof *sb);
1415
1416         /*
1417          * Copy from vattr table
1418          */
1419         if (vap->va_fsid != VNOVAL)
1420                 sb->st_dev = vap->va_fsid;
1421         else
1422                 sb->st_dev = vp->v_mount->mnt_stat.f_fsid.val[0];
1423         sb->st_ino = vap->va_fileid;
1424         mode = vap->va_mode;
1425         switch (vap->va_type) {
1426         case VREG:
1427                 mode |= S_IFREG;
1428                 break;
1429         case VDIR:
1430                 mode |= S_IFDIR;
1431                 break;
1432         case VBLK:
1433                 mode |= S_IFBLK;
1434                 break;
1435         case VCHR:
1436                 mode |= S_IFCHR;
1437                 break;
1438         case VLNK:
1439                 mode |= S_IFLNK;
1440                 break;
1441         case VSOCK:
1442                 mode |= S_IFSOCK;
1443                 break;
1444         case VFIFO:
1445                 mode |= S_IFIFO;
1446                 break;
1447         default:
1448                 return (EBADF);
1449         }
1450         sb->st_mode = mode;
1451         sb->st_nlink = vap->va_nlink;
1452         sb->st_uid = vap->va_uid;
1453         sb->st_gid = vap->va_gid;
1454         sb->st_rdev = vap->va_rdev;
1455         if (vap->va_size > OFF_MAX)
1456                 return (EOVERFLOW);
1457         sb->st_size = vap->va_size;
1458         sb->st_atim.tv_sec = vap->va_atime.tv_sec;
1459         sb->st_atim.tv_nsec = vap->va_atime.tv_nsec;
1460         sb->st_mtim.tv_sec = vap->va_mtime.tv_sec;
1461         sb->st_mtim.tv_nsec = vap->va_mtime.tv_nsec;
1462         sb->st_ctim.tv_sec = vap->va_ctime.tv_sec;
1463         sb->st_ctim.tv_nsec = vap->va_ctime.tv_nsec;
1464         sb->st_birthtim.tv_sec = vap->va_birthtime.tv_sec;
1465         sb->st_birthtim.tv_nsec = vap->va_birthtime.tv_nsec;
1466
1467         /*
1468          * According to www.opengroup.org, the meaning of st_blksize is 
1469          *   "a filesystem-specific preferred I/O block size for this 
1470          *    object.  In some filesystem types, this may vary from file
1471          *    to file"
1472          * Use miminum/default of PAGE_SIZE (e.g. for VCHR).
1473          */
1474
1475         sb->st_blksize = max(PAGE_SIZE, vap->va_blocksize);
1476         
1477         sb->st_flags = vap->va_flags;
1478         if (priv_check(td, PRIV_VFS_GENERATION))
1479                 sb->st_gen = 0;
1480         else
1481                 sb->st_gen = vap->va_gen;
1482
1483         sb->st_blocks = vap->va_bytes / S_BLKSIZE;
1484         return (0);
1485 }
1486
1487 /*
1488  * File table vnode ioctl routine.
1489  */
1490 static int
1491 vn_ioctl(struct file *fp, u_long com, void *data, struct ucred *active_cred,
1492     struct thread *td)
1493 {
1494         struct vattr vattr;
1495         struct vnode *vp;
1496         struct fiobmap2_arg *bmarg;
1497         int error;
1498
1499         vp = fp->f_vnode;
1500         switch (vp->v_type) {
1501         case VDIR:
1502         case VREG:
1503                 switch (com) {
1504                 case FIONREAD:
1505                         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1506                         error = VOP_GETATTR(vp, &vattr, active_cred);
1507                         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1508                         if (error == 0)
1509                                 *(int *)data = vattr.va_size - fp->f_offset;
1510                         return (error);
1511                 case FIOBMAP2:
1512                         bmarg = (struct fiobmap2_arg *)data;
1513                         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1514 #ifdef MAC
1515                         error = mac_vnode_check_read(active_cred, fp->f_cred,
1516                             vp);
1517                         if (error == 0)
1518 #endif
1519                                 error = VOP_BMAP(vp, bmarg->bn, NULL,
1520                                     &bmarg->bn, &bmarg->runp, &bmarg->runb);
1521                         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1522                         return (error);
1523                 case FIONBIO:
1524                 case FIOASYNC:
1525                         return (0);
1526                 default:
1527                         return (VOP_IOCTL(vp, com, data, fp->f_flag,
1528                             active_cred, td));
1529                 }
1530                 break;
1531         case VCHR:
1532                 return (VOP_IOCTL(vp, com, data, fp->f_flag,
1533                     active_cred, td));
1534         default:
1535                 return (ENOTTY);
1536         }
1537 }
1538
1539 /*
1540  * File table vnode poll routine.
1541  */
1542 static int
1543 vn_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
1544     struct thread *td)
1545 {
1546         struct vnode *vp;
1547         int error;
1548
1549         vp = fp->f_vnode;
1550 #ifdef MAC
1551         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1552         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
1553         error = mac_vnode_check_poll(active_cred, fp->f_cred, vp);
1554         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1555         if (!error)
1556 #endif
1557
1558         error = VOP_POLL(vp, events, fp->f_cred, td);
1559         return (error);
1560 }
1561
1562 /*
1563  * Acquire the requested lock and then check for validity.  LK_RETRY
1564  * permits vn_lock to return doomed vnodes.
1565  */
1566 int
1567 _vn_lock(struct vnode *vp, int flags, char *file, int line)
1568 {
1569         int error;
1570
1571         VNASSERT((flags & LK_TYPE_MASK) != 0, vp,
1572             ("vn_lock: no locktype"));
1573         VNASSERT(vp->v_holdcnt != 0, vp, ("vn_lock: zero hold count"));
1574 retry:
1575         error = VOP_LOCK1(vp, flags, file, line);
1576         flags &= ~LK_INTERLOCK; /* Interlock is always dropped. */
1577         KASSERT((flags & LK_RETRY) == 0 || error == 0,
1578             ("vn_lock: error %d incompatible with flags %#x", error, flags));
1579
1580         if ((flags & LK_RETRY) == 0) {
1581                 if (error == 0 && (vp->v_iflag & VI_DOOMED) != 0) {
1582                         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1583                         error = ENOENT;
1584                 }
1585         } else if (error != 0)
1586                 goto retry;
1587         return (error);
1588 }
1589
1590 /*
1591  * File table vnode close routine.
1592  */
1593 static int
1594 vn_closefile(struct file *fp, struct thread *td)
1595 {
1596         struct vnode *vp;
1597         struct flock lf;
1598         int error;
1599         bool ref;
1600
1601         vp = fp->f_vnode;
1602         fp->f_ops = &badfileops;
1603         ref= (fp->f_flag & FHASLOCK) != 0 && fp->f_type == DTYPE_VNODE;
1604
1605         error = vn_close1(vp, fp->f_flag, fp->f_cred, td, ref);
1606
1607         if (__predict_false(ref)) {
1608                 lf.l_whence = SEEK_SET;
1609                 lf.l_start = 0;
1610                 lf.l_len = 0;
1611                 lf.l_type = F_UNLCK;
1612                 (void) VOP_ADVLOCK(vp, fp, F_UNLCK, &lf, F_FLOCK);
1613                 vrele(vp);
1614         }
1615         return (error);
1616 }
1617
1618 static bool
1619 vn_suspendable(struct mount *mp)
1620 {
1621
1622         return (mp->mnt_op->vfs_susp_clean != NULL);
1623 }
1624
1625 /*
1626  * Preparing to start a filesystem write operation. If the operation is
1627  * permitted, then we bump the count of operations in progress and
1628  * proceed. If a suspend request is in progress, we wait until the
1629  * suspension is over, and then proceed.
1630  */
1631 static int
1632 vn_start_write_refed(struct mount *mp, int flags, bool mplocked)
1633 {
1634         int error, mflags;
1635
1636         if (__predict_true(!mplocked) && (flags & V_XSLEEP) == 0 &&
1637             vfs_op_thread_enter(mp)) {
1638                 MPASS((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) == 0);
1639                 vfs_mp_count_add_pcpu(mp, writeopcount, 1);
1640                 vfs_op_thread_exit(mp);
1641                 return (0);
1642         }
1643
1644         if (mplocked)
1645                 mtx_assert(MNT_MTX(mp), MA_OWNED);
1646         else
1647                 MNT_ILOCK(mp);
1648
1649         error = 0;
1650
1651         /*
1652          * Check on status of suspension.
1653          */
1654         if ((curthread->td_pflags & TDP_IGNSUSP) == 0 ||
1655             mp->mnt_susp_owner != curthread) {
1656                 mflags = ((mp->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_SBDRY) != 0 ?
1657                     (flags & PCATCH) : 0) | (PUSER - 1);
1658                 while ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0) {
1659                         if (flags & V_NOWAIT) {
1660                                 error = EWOULDBLOCK;
1661                                 goto unlock;
1662                         }
1663                         error = msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), mflags,
1664                             "suspfs", 0);
1665                         if (error)
1666                                 goto unlock;
1667                 }
1668         }
1669         if (flags & V_XSLEEP)
1670                 goto unlock;
1671         mp->mnt_writeopcount++;
1672 unlock:
1673         if (error != 0 || (flags & V_XSLEEP) != 0)
1674                 MNT_REL(mp);
1675         MNT_IUNLOCK(mp);
1676         return (error);
1677 }
1678
1679 int
1680 vn_start_write(struct vnode *vp, struct mount **mpp, int flags)
1681 {
1682         struct mount *mp;
1683         int error;
1684
1685         KASSERT((flags & V_MNTREF) == 0 || (*mpp != NULL && vp == NULL),
1686             ("V_MNTREF requires mp"));
1687
1688         error = 0;
1689         /*
1690          * If a vnode is provided, get and return the mount point that
1691          * to which it will write.
1692          */
1693         if (vp != NULL) {
1694                 if ((error = VOP_GETWRITEMOUNT(vp, mpp)) != 0) {
1695                         *mpp = NULL;
1696                         if (error != EOPNOTSUPP)
1697                                 return (error);
1698                         return (0);
1699                 }
1700         }
1701         if ((mp = *mpp) == NULL)
1702                 return (0);
1703
1704         if (!vn_suspendable(mp)) {
1705                 if (vp != NULL || (flags & V_MNTREF) != 0)
1706                         vfs_rel(mp);
1707                 return (0);
1708         }
1709
1710         /*
1711          * VOP_GETWRITEMOUNT() returns with the mp refcount held through
1712          * a vfs_ref().
1713          * As long as a vnode is not provided we need to acquire a
1714          * refcount for the provided mountpoint too, in order to
1715          * emulate a vfs_ref().
1716          */
1717         if (vp == NULL && (flags & V_MNTREF) == 0)
1718                 vfs_ref(mp);
1719
1720         return (vn_start_write_refed(mp, flags, false));
1721 }
1722
1723 /*
1724  * Secondary suspension. Used by operations such as vop_inactive
1725  * routines that are needed by the higher level functions. These
1726  * are allowed to proceed until all the higher level functions have
1727  * completed (indicated by mnt_writeopcount dropping to zero). At that
1728  * time, these operations are halted until the suspension is over.
1729  */
1730 int
1731 vn_start_secondary_write(struct vnode *vp, struct mount **mpp, int flags)
1732 {
1733         struct mount *mp;
1734         int error;
1735
1736         KASSERT((flags & V_MNTREF) == 0 || (*mpp != NULL && vp == NULL),
1737             ("V_MNTREF requires mp"));
1738
1739  retry:
1740         if (vp != NULL) {
1741                 if ((error = VOP_GETWRITEMOUNT(vp, mpp)) != 0) {
1742                         *mpp = NULL;
1743                         if (error != EOPNOTSUPP)
1744                                 return (error);
1745                         return (0);
1746                 }
1747         }
1748         /*
1749          * If we are not suspended or have not yet reached suspended
1750          * mode, then let the operation proceed.
1751          */
1752         if ((mp = *mpp) == NULL)
1753                 return (0);
1754
1755         if (!vn_suspendable(mp)) {
1756                 if (vp != NULL || (flags & V_MNTREF) != 0)
1757                         vfs_rel(mp);
1758                 return (0);
1759         }
1760
1761         /*
1762          * VOP_GETWRITEMOUNT() returns with the mp refcount held through
1763          * a vfs_ref().
1764          * As long as a vnode is not provided we need to acquire a
1765          * refcount for the provided mountpoint too, in order to
1766          * emulate a vfs_ref().
1767          */
1768         MNT_ILOCK(mp);
1769         if (vp == NULL && (flags & V_MNTREF) == 0)
1770                 MNT_REF(mp);
1771         if ((mp->mnt_kern_flag & (MNTK_SUSPENDED | MNTK_SUSPEND2)) == 0) {
1772                 mp->mnt_secondary_writes++;
1773                 mp->mnt_secondary_accwrites++;
1774                 MNT_IUNLOCK(mp);
1775                 return (0);
1776         }
1777         if (flags & V_NOWAIT) {
1778                 MNT_REL(mp);
1779                 MNT_IUNLOCK(mp);
1780                 return (EWOULDBLOCK);
1781         }
1782         /*
1783          * Wait for the suspension to finish.
1784          */
1785         error = msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), (PUSER - 1) | PDROP |
1786             ((mp->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_SBDRY) != 0 ? (flags & PCATCH) : 0),
1787             "suspfs", 0);
1788         vfs_rel(mp);
1789         if (error == 0)
1790                 goto retry;
1791         return (error);
1792 }
1793
1794 /*
1795  * Filesystem write operation has completed. If we are suspending and this
1796  * operation is the last one, notify the suspender that the suspension is
1797  * now in effect.
1798  */
1799 void
1800 vn_finished_write(struct mount *mp)
1801 {
1802         int c;
1803
1804         if (mp == NULL || !vn_suspendable(mp))
1805                 return;
1806
1807         if (vfs_op_thread_enter(mp)) {
1808                 vfs_mp_count_sub_pcpu(mp, writeopcount, 1);
1809                 vfs_mp_count_sub_pcpu(mp, ref, 1);
1810                 vfs_op_thread_exit(mp);
1811                 return;
1812         }
1813
1814         MNT_ILOCK(mp);
1815         vfs_assert_mount_counters(mp);
1816         MNT_REL(mp);
1817         c = --mp->mnt_writeopcount;
1818         if (mp->mnt_vfs_ops == 0) {
1819                 MPASS((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) == 0);
1820                 MNT_IUNLOCK(mp);
1821                 return;
1822         }
1823         if (c < 0)
1824                 vfs_dump_mount_counters(mp);
1825         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0 && c == 0)
1826                 wakeup(&mp->mnt_writeopcount);
1827         MNT_IUNLOCK(mp);
1828 }
1829
1830
1831 /*
1832  * Filesystem secondary write operation has completed. If we are
1833  * suspending and this operation is the last one, notify the suspender
1834  * that the suspension is now in effect.
1835  */
1836 void
1837 vn_finished_secondary_write(struct mount *mp)
1838 {
1839         if (mp == NULL || !vn_suspendable(mp))
1840                 return;
1841         MNT_ILOCK(mp);
1842         MNT_REL(mp);
1843         mp->mnt_secondary_writes--;
1844         if (mp->mnt_secondary_writes < 0)
1845                 panic("vn_finished_secondary_write: neg cnt");
1846         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0 &&
1847             mp->mnt_secondary_writes <= 0)
1848                 wakeup(&mp->mnt_secondary_writes);
1849         MNT_IUNLOCK(mp);
1850 }
1851
1852
1853
1854 /*
1855  * Request a filesystem to suspend write operations.
1856  */
1857 int
1858 vfs_write_suspend(struct mount *mp, int flags)
1859 {
1860         int error;
1861
1862         MPASS(vn_suspendable(mp));
1863
1864         vfs_op_enter(mp);
1865
1866         MNT_ILOCK(mp);
1867         vfs_assert_mount_counters(mp);
1868         if (mp->mnt_susp_owner == curthread) {
1869                 vfs_op_exit_locked(mp);
1870                 MNT_IUNLOCK(mp);
1871                 return (EALREADY);
1872         }
1873         while (mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND)
1874                 msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), PUSER - 1, "wsuspfs", 0);
1875
1876         /*
1877          * Unmount holds a write reference on the mount point.  If we
1878          * own busy reference and drain for writers, we deadlock with
1879          * the reference draining in the unmount path.  Callers of
1880          * vfs_write_suspend() must specify VS_SKIP_UNMOUNT if
1881          * vfs_busy() reference is owned and caller is not in the
1882          * unmount context.
1883          */
1884         if ((flags & VS_SKIP_UNMOUNT) != 0 &&
1885             (mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT) != 0) {
1886                 vfs_op_exit_locked(mp);
1887                 MNT_IUNLOCK(mp);
1888                 return (EBUSY);
1889         }
1890
1891         mp->mnt_kern_flag |= MNTK_SUSPEND;
1892         mp->mnt_susp_owner = curthread;
1893         if (mp->mnt_writeopcount > 0)
1894                 (void) msleep(&mp->mnt_writeopcount, 
1895                     MNT_MTX(mp), (PUSER - 1)|PDROP, "suspwt", 0);
1896         else
1897                 MNT_IUNLOCK(mp);
1898         if ((error = VFS_SYNC(mp, MNT_SUSPEND)) != 0) {
1899                 vfs_write_resume(mp, 0);
1900                 vfs_op_exit(mp);
1901         }
1902         return (error);
1903 }
1904
1905 /*
1906  * Request a filesystem to resume write operations.
1907  */
1908 void
1909 vfs_write_resume(struct mount *mp, int flags)
1910 {
1911
1912         MPASS(vn_suspendable(mp));
1913
1914         MNT_ILOCK(mp);
1915         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0) {
1916                 KASSERT(mp->mnt_susp_owner == curthread, ("mnt_susp_owner"));
1917                 mp->mnt_kern_flag &= ~(MNTK_SUSPEND | MNTK_SUSPEND2 |
1918                                        MNTK_SUSPENDED);
1919                 mp->mnt_susp_owner = NULL;
1920                 wakeup(&mp->mnt_writeopcount);
1921                 wakeup(&mp->mnt_flag);
1922                 curthread->td_pflags &= ~TDP_IGNSUSP;
1923                 if ((flags & VR_START_WRITE) != 0) {
1924                         MNT_REF(mp);
1925                         mp->mnt_writeopcount++;
1926                 }
1927                 MNT_IUNLOCK(mp);
1928                 if ((flags & VR_NO_SUSPCLR) == 0)
1929                         VFS_SUSP_CLEAN(mp);
1930                 vfs_op_exit(mp);
1931         } else if ((flags & VR_START_WRITE) != 0) {
1932                 MNT_REF(mp);
1933                 vn_start_write_refed(mp, 0, true);
1934         } else {
1935                 MNT_IUNLOCK(mp);
1936         }
1937 }
1938
1939 /*
1940  * Helper loop around vfs_write_suspend() for filesystem unmount VFS
1941  * methods.
1942  */
1943 int
1944 vfs_write_suspend_umnt(struct mount *mp)
1945 {
1946         int error;
1947
1948         MPASS(vn_suspendable(mp));
1949         KASSERT((curthread->td_pflags & TDP_IGNSUSP) == 0,
1950             ("vfs_write_suspend_umnt: recursed"));
1951
1952         /* dounmount() already called vn_start_write(). */
1953         for (;;) {
1954                 vn_finished_write(mp);
1955                 error = vfs_write_suspend(mp, 0);
1956                 if (error != 0) {
1957                         vn_start_write(NULL, &mp, V_WAIT);
1958                         return (error);
1959                 }
1960                 MNT_ILOCK(mp);
1961                 if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPENDED) != 0)
1962                         break;
1963                 MNT_IUNLOCK(mp);
1964                 vn_start_write(NULL, &mp, V_WAIT);
1965         }
1966         mp->mnt_kern_flag &= ~(MNTK_SUSPENDED | MNTK_SUSPEND2);
1967         wakeup(&mp->mnt_flag);
1968         MNT_IUNLOCK(mp);
1969         curthread->td_pflags |= TDP_IGNSUSP;
1970         return (0);
1971 }
1972
1973 /*
1974  * Implement kqueues for files by translating it to vnode operation.
1975  */
1976 static int
1977 vn_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
1978 {
1979
1980         return (VOP_KQFILTER(fp->f_vnode, kn));
1981 }
1982
1983 /*
1984  * Simplified in-kernel wrapper calls for extended attribute access.
1985  * Both calls pass in a NULL credential, authorizing as "kernel" access.
1986  * Set IO_NODELOCKED in ioflg if the vnode is already locked.
1987  */
1988 int
1989 vn_extattr_get(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
1990     const char *attrname, int *buflen, char *buf, struct thread *td)
1991 {
1992         struct uio      auio;
1993         struct iovec    iov;
1994         int     error;
1995
1996         iov.iov_len = *buflen;
1997         iov.iov_base = buf;
1998
1999         auio.uio_iov = &iov;
2000         auio.uio_iovcnt = 1;
2001         auio.uio_rw = UIO_READ;
2002         auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
2003         auio.uio_td = td;
2004         auio.uio_offset = 0;
2005         auio.uio_resid = *buflen;
2006
2007         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0)
2008                 vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2009
2010         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2011
2012         /* authorize attribute retrieval as kernel */
2013         error = VOP_GETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, &auio, NULL, NULL,
2014             td);
2015
2016         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0)
2017                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
2018
2019         if (error == 0) {
2020                 *buflen = *buflen - auio.uio_resid;
2021         }
2022
2023         return (error);
2024 }
2025
2026 /*
2027  * XXX failure mode if partially written?
2028  */
2029 int
2030 vn_extattr_set(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
2031     const char *attrname, int buflen, char *buf, struct thread *td)
2032 {
2033         struct uio      auio;
2034         struct iovec    iov;
2035         struct mount    *mp;
2036         int     error;
2037
2038         iov.iov_len = buflen;
2039         iov.iov_base = buf;
2040
2041         auio.uio_iov = &iov;
2042         auio.uio_iovcnt = 1;
2043         auio.uio_rw = UIO_WRITE;
2044         auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
2045         auio.uio_td = td;
2046         auio.uio_offset = 0;
2047         auio.uio_resid = buflen;
2048
2049         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2050                 if ((error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT)) != 0)
2051                         return (error);
2052                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2053         }
2054
2055         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2056
2057         /* authorize attribute setting as kernel */
2058         error = VOP_SETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, &auio, NULL, td);
2059
2060         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2061                 vn_finished_write(mp);
2062                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
2063         }
2064
2065         return (error);
2066 }
2067
2068 int
2069 vn_extattr_rm(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
2070     const char *attrname, struct thread *td)
2071 {
2072         struct mount    *mp;
2073         int     error;
2074
2075         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2076                 if ((error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT)) != 0)
2077                         return (error);
2078                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2079         }
2080
2081         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2082
2083         /* authorize attribute removal as kernel */
2084         error = VOP_DELETEEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, NULL, td);
2085         if (error == EOPNOTSUPP)
2086                 error = VOP_SETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, NULL,
2087                     NULL, td);
2088
2089         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2090                 vn_finished_write(mp);
2091                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
2092         }
2093
2094         return (error);
2095 }
2096
2097 static int
2098 vn_get_ino_alloc_vget(struct mount *mp, void *arg, int lkflags,
2099     struct vnode **rvp)
2100 {
2101
2102         return (VFS_VGET(mp, *(ino_t *)arg, lkflags, rvp));
2103 }
2104
2105 int
2106 vn_vget_ino(struct vnode *vp, ino_t ino, int lkflags, struct vnode **rvp)
2107 {
2108
2109         return (vn_vget_ino_gen(vp, vn_get_ino_alloc_vget, &ino,
2110             lkflags, rvp));
2111 }
2112
2113 int
2114 vn_vget_ino_gen(struct vnode *vp, vn_get_ino_t alloc, void *alloc_arg,
2115     int lkflags, struct vnode **rvp)
2116 {
2117         struct mount *mp;
2118         int ltype, error;
2119
2120         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_vget_ino_get");
2121         mp = vp->v_mount;
2122         ltype = VOP_ISLOCKED(vp);
2123         KASSERT(ltype == LK_EXCLUSIVE || ltype == LK_SHARED,
2124             ("vn_vget_ino: vp not locked"));
2125         error = vfs_busy(mp, MBF_NOWAIT);
2126         if (error != 0) {
2127                 vfs_ref(mp);
2128                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
2129                 error = vfs_busy(mp, 0);
2130                 vn_lock(vp, ltype | LK_RETRY);
2131                 vfs_rel(mp);
2132                 if (error != 0)
2133                         return (ENOENT);
2134                 if (vp->v_iflag & VI_DOOMED) {
2135                         vfs_unbusy(mp);
2136                         return (ENOENT);
2137                 }
2138         }
2139         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2140         error = alloc(mp, alloc_arg, lkflags, rvp);
2141         vfs_unbusy(mp);
2142         if (error != 0 || *rvp != vp)
2143                 vn_lock(vp, ltype | LK_RETRY);
2144         if (vp->v_iflag & VI_DOOMED) {
2145                 if (error == 0) {
2146                         if (*rvp == vp)
2147                                 vunref(vp);
2148                         else
2149                                 vput(*rvp);
2150                 }
2151                 error = ENOENT;
2152         }
2153         return (error);
2154 }
2155
2156 int
2157 vn_rlimit_fsize(const struct vnode *vp, const struct uio *uio,
2158     struct thread *td)
2159 {
2160
2161         if (vp->v_type != VREG || td == NULL)
2162                 return (0);
2163         if ((uoff_t)uio->uio_offset + uio->uio_resid >
2164             lim_cur(td, RLIMIT_FSIZE)) {
2165                 PROC_LOCK(td->td_proc);
2166                 kern_psignal(td->td_proc, SIGXFSZ);
2167                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
2168                 return (EFBIG);
2169         }
2170         return (0);
2171 }
2172
2173 int
2174 vn_chmod(struct file *fp, mode_t mode, struct ucred *active_cred,
2175     struct thread *td)
2176 {
2177         struct vnode *vp;
2178
2179         vp = fp->f_vnode;
2180 #ifdef AUDIT
2181         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2182         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
2183         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2184 #endif
2185         return (setfmode(td, active_cred, vp, mode));
2186 }
2187
2188 int
2189 vn_chown(struct file *fp, uid_t uid, gid_t gid, struct ucred *active_cred,
2190     struct thread *td)
2191 {
2192         struct vnode *vp;
2193
2194         vp = fp->f_vnode;
2195 #ifdef AUDIT
2196         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2197         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
2198         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2199 #endif
2200         return (setfown(td, active_cred, vp, uid, gid));
2201 }
2202
2203 void
2204 vn_pages_remove(struct vnode *vp, vm_pindex_t start, vm_pindex_t end)
2205 {
2206         vm_object_t object;
2207
2208         if ((object = vp->v_object) == NULL)
2209                 return;
2210         VM_OBJECT_WLOCK(object);
2211         vm_object_page_remove(object, start, end, 0);
2212         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
2213 }
2214
2215 int
2216 vn_bmap_seekhole(struct vnode *vp, u_long cmd, off_t *off, struct ucred *cred)
2217 {
2218         struct vattr va;
2219         daddr_t bn, bnp;
2220         uint64_t bsize;
2221         off_t noff;
2222         int error;
2223
2224         KASSERT(cmd == FIOSEEKHOLE || cmd == FIOSEEKDATA,
2225             ("Wrong command %lu", cmd));
2226
2227         if (vn_lock(vp, LK_SHARED) != 0)
2228                 return (EBADF);
2229         if (vp->v_type != VREG) {
2230                 error = ENOTTY;
2231                 goto unlock;
2232         }
2233         error = VOP_GETATTR(vp, &va, cred);
2234         if (error != 0)
2235                 goto unlock;
2236         noff = *off;
2237         if (noff >= va.va_size) {
2238                 error = ENXIO;
2239                 goto unlock;
2240         }
2241         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2242         for (bn = noff / bsize; noff < va.va_size; bn++, noff += bsize -
2243             noff % bsize) {
2244                 error = VOP_BMAP(vp, bn, NULL, &bnp, NULL, NULL);
2245                 if (error == EOPNOTSUPP) {
2246                         error = ENOTTY;
2247                         goto unlock;
2248                 }
2249                 if ((bnp == -1 && cmd == FIOSEEKHOLE) ||
2250                     (bnp != -1 && cmd == FIOSEEKDATA)) {
2251                         noff = bn * bsize;
2252                         if (noff < *off)
2253                                 noff = *off;
2254                         goto unlock;
2255                 }
2256         }
2257         if (noff > va.va_size)
2258                 noff = va.va_size;
2259         /* noff == va.va_size. There is an implicit hole at the end of file. */
2260         if (cmd == FIOSEEKDATA)
2261                 error = ENXIO;
2262 unlock:
2263         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2264         if (error == 0)
2265                 *off = noff;
2266         return (error);
2267 }
2268
2269 int
2270 vn_seek(struct file *fp, off_t offset, int whence, struct thread *td)
2271 {
2272         struct ucred *cred;
2273         struct vnode *vp;
2274         struct vattr vattr;
2275         off_t foffset, size;
2276         int error, noneg;
2277
2278         cred = td->td_ucred;
2279         vp = fp->f_vnode;
2280         foffset = foffset_lock(fp, 0);
2281         noneg = (vp->v_type != VCHR);
2282         error = 0;
2283         switch (whence) {
2284         case L_INCR:
2285                 if (noneg &&
2286                     (foffset < 0 ||
2287                     (offset > 0 && foffset > OFF_MAX - offset))) {
2288                         error = EOVERFLOW;
2289                         break;
2290                 }
2291                 offset += foffset;
2292                 break;
2293         case L_XTND:
2294                 vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2295                 error = VOP_GETATTR(vp, &vattr, cred);
2296                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
2297                 if (error)
2298                         break;
2299
2300                 /*
2301                  * If the file references a disk device, then fetch
2302                  * the media size and use that to determine the ending
2303                  * offset.
2304                  */
2305                 if (vattr.va_size == 0 && vp->v_type == VCHR &&
2306                     fo_ioctl(fp, DIOCGMEDIASIZE, &size, cred, td) == 0)
2307                         vattr.va_size = size;
2308                 if (noneg &&
2309                     (vattr.va_size > OFF_MAX ||
2310                     (offset > 0 && vattr.va_size > OFF_MAX - offset))) {
2311                         error = EOVERFLOW;
2312                         break;
2313                 }
2314                 offset += vattr.va_size;
2315                 break;
2316         case L_SET:
2317                 break;
2318         case SEEK_DATA:
2319                 error = fo_ioctl(fp, FIOSEEKDATA, &offset, cred, td);
2320                 if (error == ENOTTY)
2321                         error = EINVAL;
2322                 break;
2323         case SEEK_HOLE:
2324                 error = fo_ioctl(fp, FIOSEEKHOLE, &offset, cred, td);
2325                 if (error == ENOTTY)
2326                         error = EINVAL;
2327                 break;
2328         default:
2329                 error = EINVAL;
2330         }
2331         if (error == 0 && noneg && offset < 0)
2332                 error = EINVAL;
2333         if (error != 0)
2334                 goto drop;
2335         VFS_KNOTE_UNLOCKED(vp, 0);
2336         td->td_uretoff.tdu_off = offset;
2337 drop:
2338         foffset_unlock(fp, offset, error != 0 ? FOF_NOUPDATE : 0);
2339         return (error);
2340 }
2341
2342 int
2343 vn_utimes_perm(struct vnode *vp, struct vattr *vap, struct ucred *cred,
2344     struct thread *td)
2345 {
2346         int error;
2347
2348         /*
2349          * Grant permission if the caller is the owner of the file, or
2350          * the super-user, or has ACL_WRITE_ATTRIBUTES permission on
2351          * on the file.  If the time pointer is null, then write
2352          * permission on the file is also sufficient.
2353          *
2354          * From NFSv4.1, draft 21, 6.2.1.3.1, Discussion of Mask Attributes:
2355          * A user having ACL_WRITE_DATA or ACL_WRITE_ATTRIBUTES
2356          * will be allowed to set the times [..] to the current
2357          * server time.
2358          */
2359         error = VOP_ACCESSX(vp, VWRITE_ATTRIBUTES, cred, td);
2360         if (error != 0 && (vap->va_vaflags & VA_UTIMES_NULL) != 0)
2361                 error = VOP_ACCESS(vp, VWRITE, cred, td);
2362         return (error);
2363 }
2364
2365 int
2366 vn_fill_kinfo(struct file *fp, struct kinfo_file *kif, struct filedesc *fdp)
2367 {
2368         struct vnode *vp;
2369         int error;
2370
2371         if (fp->f_type == DTYPE_FIFO)
2372                 kif->kf_type = KF_TYPE_FIFO;
2373         else
2374                 kif->kf_type = KF_TYPE_VNODE;
2375         vp = fp->f_vnode;
2376         vref(vp);
2377         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2378         error = vn_fill_kinfo_vnode(vp, kif);
2379         vrele(vp);
2380         FILEDESC_SLOCK(fdp);
2381         return (error);
2382 }
2383
2384 static inline void
2385 vn_fill_junk(struct kinfo_file *kif)
2386 {
2387         size_t len, olen;
2388
2389         /*
2390          * Simulate vn_fullpath returning changing values for a given
2391          * vp during e.g. coredump.
2392          */
2393         len = (arc4random() % (sizeof(kif->kf_path) - 2)) + 1;
2394         olen = strlen(kif->kf_path);
2395         if (len < olen)
2396                 strcpy(&kif->kf_path[len - 1], "$");
2397         else
2398                 for (; olen < len; olen++)
2399                         strcpy(&kif->kf_path[olen], "A");
2400 }
2401
2402 int
2403 vn_fill_kinfo_vnode(struct vnode *vp, struct kinfo_file *kif)
2404 {
2405         struct vattr va;
2406         char *fullpath, *freepath;
2407         int error;
2408
2409         kif->kf_un.kf_file.kf_file_type = vntype_to_kinfo(vp->v_type);
2410         freepath = NULL;
2411         fullpath = "-";
2412         error = vn_fullpath(curthread, vp, &fullpath, &freepath);
2413         if (error == 0) {
2414                 strlcpy(kif->kf_path, fullpath, sizeof(kif->kf_path));
2415         }
2416         if (freepath != NULL)
2417                 free(freepath, M_TEMP);
2418
2419         KFAIL_POINT_CODE(DEBUG_FP, fill_kinfo_vnode__random_path,
2420                 vn_fill_junk(kif);
2421         );
2422
2423         /*
2424          * Retrieve vnode attributes.
2425          */
2426         va.va_fsid = VNOVAL;
2427         va.va_rdev = NODEV;
2428         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2429         error = VOP_GETATTR(vp, &va, curthread->td_ucred);
2430         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2431         if (error != 0)
2432                 return (error);
2433         if (va.va_fsid != VNOVAL)
2434                 kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid = va.va_fsid;
2435         else
2436                 kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid =
2437                     vp->v_mount->mnt_stat.f_fsid.val[0];
2438         kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid_freebsd11 =
2439             kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid; /* truncate */
2440         kif->kf_un.kf_file.kf_file_fileid = va.va_fileid;
2441         kif->kf_un.kf_file.kf_file_mode = MAKEIMODE(va.va_type, va.va_mode);
2442         kif->kf_un.kf_file.kf_file_size = va.va_size;
2443         kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev = va.va_rdev;
2444         kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev_freebsd11 =
2445             kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev; /* truncate */
2446         return (0);
2447 }
2448
2449 int
2450 vn_mmap(struct file *fp, vm_map_t map, vm_offset_t *addr, vm_size_t size,
2451     vm_prot_t prot, vm_prot_t cap_maxprot, int flags, vm_ooffset_t foff,
2452     struct thread *td)
2453 {
2454 #ifdef HWPMC_HOOKS
2455         struct pmckern_map_in pkm;
2456 #endif
2457         struct mount *mp;
2458         struct vnode *vp;
2459         vm_object_t object;
2460         vm_prot_t maxprot;
2461         boolean_t writecounted;
2462         int error;
2463
2464 #if defined(COMPAT_FREEBSD7) || defined(COMPAT_FREEBSD6) || \
2465     defined(COMPAT_FREEBSD5) || defined(COMPAT_FREEBSD4)
2466         /*
2467          * POSIX shared-memory objects are defined to have
2468          * kernel persistence, and are not defined to support
2469          * read(2)/write(2) -- or even open(2).  Thus, we can
2470          * use MAP_ASYNC to trade on-disk coherence for speed.
2471          * The shm_open(3) library routine turns on the FPOSIXSHM
2472          * flag to request this behavior.
2473          */
2474         if ((fp->f_flag & FPOSIXSHM) != 0)
2475                 flags |= MAP_NOSYNC;
2476 #endif
2477         vp = fp->f_vnode;
2478
2479         /*
2480          * Ensure that file and memory protections are
2481          * compatible.  Note that we only worry about
2482          * writability if mapping is shared; in this case,
2483          * current and max prot are dictated by the open file.
2484          * XXX use the vnode instead?  Problem is: what
2485          * credentials do we use for determination? What if
2486          * proc does a setuid?
2487          */
2488         mp = vp->v_mount;
2489         if (mp != NULL && (mp->mnt_flag & MNT_NOEXEC) != 0) {
2490                 maxprot = VM_PROT_NONE;
2491                 if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) != 0)
2492                         return (EACCES);
2493         } else
2494                 maxprot = VM_PROT_EXECUTE;
2495         if ((fp->f_flag & FREAD) != 0)
2496                 maxprot |= VM_PROT_READ;
2497         else if ((prot & VM_PROT_READ) != 0)
2498                 return (EACCES);
2499
2500         /*
2501          * If we are sharing potential changes via MAP_SHARED and we
2502          * are trying to get write permission although we opened it
2503          * without asking for it, bail out.
2504          */
2505         if ((flags & MAP_SHARED) != 0) {
2506                 if ((fp->f_flag & FWRITE) != 0)
2507                         maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2508                 else if ((prot & VM_PROT_WRITE) != 0)
2509                         return (EACCES);
2510         } else {
2511                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2512                 cap_maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2513         }
2514         maxprot &= cap_maxprot;
2515
2516         /*
2517          * For regular files and shared memory, POSIX requires that
2518          * the value of foff be a legitimate offset within the data
2519          * object.  In particular, negative offsets are invalid.
2520          * Blocking negative offsets and overflows here avoids
2521          * possible wraparound or user-level access into reserved
2522          * ranges of the data object later.  In contrast, POSIX does
2523          * not dictate how offsets are used by device drivers, so in
2524          * the case of a device mapping a negative offset is passed
2525          * on.
2526          */
2527         if (
2528 #ifdef _LP64
2529             size > OFF_MAX ||
2530 #endif
2531             foff < 0 || foff > OFF_MAX - size)
2532                 return (EINVAL);
2533
2534         writecounted = FALSE;
2535         error = vm_mmap_vnode(td, size, prot, &maxprot, &flags, vp,
2536             &foff, &object, &writecounted);
2537         if (error != 0)
2538                 return (error);
2539         error = vm_mmap_object(map, addr, size, prot, maxprot, flags, object,
2540             foff, writecounted, td);
2541         if (error != 0) {
2542                 /*
2543                  * If this mapping was accounted for in the vnode's
2544                  * writecount, then undo that now.
2545                  */
2546                 if (writecounted)
2547                         vm_pager_release_writecount(object, 0, size);
2548                 vm_object_deallocate(object);
2549         }
2550 #ifdef HWPMC_HOOKS
2551         /* Inform hwpmc(4) if an executable is being mapped. */
2552         if (PMC_HOOK_INSTALLED(PMC_FN_MMAP)) {
2553                 if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) != 0 && error == 0) {
2554                         pkm.pm_file = vp;
2555                         pkm.pm_address = (uintptr_t) *addr;
2556                         PMC_CALL_HOOK_UNLOCKED(td, PMC_FN_MMAP, (void *) &pkm);
2557                 }
2558         }
2559 #endif
2560         return (error);
2561 }
2562
2563 void
2564 vn_fsid(struct vnode *vp, struct vattr *va)
2565 {
2566         fsid_t *f;
2567
2568         f = &vp->v_mount->mnt_stat.f_fsid;
2569         va->va_fsid = (uint32_t)f->val[1];
2570         va->va_fsid <<= sizeof(f->val[1]) * NBBY;
2571         va->va_fsid += (uint32_t)f->val[0];
2572 }
2573
2574 int
2575 vn_fsync_buf(struct vnode *vp, int waitfor)
2576 {
2577         struct buf *bp, *nbp;
2578         struct bufobj *bo;
2579         struct mount *mp;
2580         int error, maxretry;
2581
2582         error = 0;
2583         maxretry = 10000;     /* large, arbitrarily chosen */
2584         mp = NULL;
2585         if (vp->v_type == VCHR) {
2586                 VI_LOCK(vp);
2587                 mp = vp->v_rdev->si_mountpt;
2588                 VI_UNLOCK(vp);
2589         }
2590         bo = &vp->v_bufobj;
2591         BO_LOCK(bo);
2592 loop1:
2593         /*
2594          * MARK/SCAN initialization to avoid infinite loops.
2595          */
2596         TAILQ_FOREACH(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs) {
2597                 bp->b_vflags &= ~BV_SCANNED;
2598                 bp->b_error = 0;
2599         }
2600
2601         /*
2602          * Flush all dirty buffers associated with a vnode.
2603          */
2604 loop2:
2605         TAILQ_FOREACH_SAFE(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs, nbp) {
2606                 if ((bp->b_vflags & BV_SCANNED) != 0)
2607                         continue;
2608                 bp->b_vflags |= BV_SCANNED;
2609                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL)) {
2610                         if (waitfor != MNT_WAIT)
2611                                 continue;
2612                         if (BUF_LOCK(bp,
2613                             LK_EXCLUSIVE | LK_INTERLOCK | LK_SLEEPFAIL,
2614                             BO_LOCKPTR(bo)) != 0) {
2615                                 BO_LOCK(bo);
2616                                 goto loop1;
2617                         }
2618                         BO_LOCK(bo);
2619                 }
2620                 BO_UNLOCK(bo);
2621                 KASSERT(bp->b_bufobj == bo,
2622                     ("bp %p wrong b_bufobj %p should be %p",
2623                     bp, bp->b_bufobj, bo));
2624                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
2625                         panic("fsync: not dirty");
2626                 if ((vp->v_object != NULL) && (bp->b_flags & B_CLUSTEROK)) {
2627                         vfs_bio_awrite(bp);
2628                 } else {
2629                         bremfree(bp);
2630                         bawrite(bp);
2631                 }
2632                 if (maxretry < 1000)
2633                         pause("dirty", hz < 1000 ? 1 : hz / 1000);
2634                 BO_LOCK(bo);
2635                 goto loop2;
2636         }
2637
2638         /*
2639          * If synchronous the caller expects us to completely resolve all
2640          * dirty buffers in the system.  Wait for in-progress I/O to
2641          * complete (which could include background bitmap writes), then
2642          * retry if dirty blocks still exist.
2643          */
2644         if (waitfor == MNT_WAIT) {
2645                 bufobj_wwait(bo, 0, 0);
2646                 if (bo->bo_dirty.bv_cnt > 0) {
2647                         /*
2648                          * If we are unable to write any of these buffers
2649                          * then we fail now rather than trying endlessly
2650                          * to write them out.
2651                          */
2652                         TAILQ_FOREACH(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs)
2653                                 if ((error = bp->b_error) != 0)
2654                                         break;
2655                         if ((mp != NULL && mp->mnt_secondary_writes > 0) ||
2656                             (error == 0 && --maxretry >= 0))
2657                                 goto loop1;
2658                         if (error == 0)
2659                                 error = EAGAIN;
2660                 }
2661         }
2662         BO_UNLOCK(bo);
2663         if (error != 0)
2664                 vn_printf(vp, "fsync: giving up on dirty (error = %d) ", error);
2665
2666         return (error);
2667 }
2668
2669 /*
2670  * Copies a byte range from invp to outvp.  Calls VOP_COPY_FILE_RANGE()
2671  * or vn_generic_copy_file_range() after rangelocking the byte ranges,
2672  * to do the actual copy.
2673  * vn_generic_copy_file_range() is factored out, so it can be called
2674  * from a VOP_COPY_FILE_RANGE() call as well, but handles vnodes from
2675  * different file systems.
2676  */
2677 int
2678 vn_copy_file_range(struct vnode *invp, off_t *inoffp, struct vnode *outvp,
2679     off_t *outoffp, size_t *lenp, unsigned int flags, struct ucred *incred,
2680     struct ucred *outcred, struct thread *fsize_td)
2681 {
2682         int error;
2683         size_t len;
2684         uint64_t uvalin, uvalout;
2685
2686         len = *lenp;
2687         *lenp = 0;              /* For error returns. */
2688         error = 0;
2689
2690         /* Do some sanity checks on the arguments. */
2691         uvalin = *inoffp;
2692         uvalin += len;
2693         uvalout = *outoffp;
2694         uvalout += len;
2695         if (invp->v_type == VDIR || outvp->v_type == VDIR)
2696                 error = EISDIR;
2697         else if (*inoffp < 0 || uvalin > INT64_MAX || uvalin <
2698             (uint64_t)*inoffp || *outoffp < 0 || uvalout > INT64_MAX ||
2699             uvalout < (uint64_t)*outoffp || invp->v_type != VREG ||
2700             outvp->v_type != VREG)
2701                 error = EINVAL;
2702         if (error != 0)
2703                 goto out;
2704
2705         /*
2706          * If the two vnode are for the same file system, call
2707          * VOP_COPY_FILE_RANGE(), otherwise call vn_generic_copy_file_range()
2708          * which can handle copies across multiple file systems.
2709          */
2710         *lenp = len;
2711         if (invp->v_mount == outvp->v_mount)
2712                 error = VOP_COPY_FILE_RANGE(invp, inoffp, outvp, outoffp,
2713                     lenp, flags, incred, outcred, fsize_td);
2714         else
2715                 error = vn_generic_copy_file_range(invp, inoffp, outvp,
2716                     outoffp, lenp, flags, incred, outcred, fsize_td);
2717 out:
2718         return (error);
2719 }
2720
2721 /*
2722  * Test len bytes of data starting at dat for all bytes == 0.
2723  * Return true if all bytes are zero, false otherwise.
2724  * Expects dat to be well aligned.
2725  */
2726 static bool
2727 mem_iszero(void *dat, int len)
2728 {
2729         int i;
2730         const u_int *p;
2731         const char *cp;
2732
2733         for (p = dat; len > 0; len -= sizeof(*p), p++) {
2734                 if (len >= sizeof(*p)) {
2735                         if (*p != 0)
2736                                 return (false);
2737                 } else {
2738                         cp = (const char *)p;
2739                         for (i = 0; i < len; i++, cp++)
2740                                 if (*cp != '\0')
2741                                         return (false);
2742                 }
2743         }
2744         return (true);
2745 }
2746
2747 /*
2748  * Look for a hole in the output file and, if found, adjust *outoffp
2749  * and *xferp to skip past the hole.
2750  * *xferp is the entire hole length to be written and xfer2 is how many bytes
2751  * to be written as 0's upon return.
2752  */
2753 static off_t
2754 vn_skip_hole(struct vnode *outvp, off_t xfer2, off_t *outoffp, off_t *xferp,
2755     off_t *dataoffp, off_t *holeoffp, struct ucred *cred)
2756 {
2757         int error;
2758         off_t delta;
2759
2760         if (*holeoffp == 0 || *holeoffp <= *outoffp) {
2761                 *dataoffp = *outoffp;
2762                 error = VOP_IOCTL(outvp, FIOSEEKDATA, dataoffp, 0, cred,
2763                     curthread);
2764                 if (error == 0) {
2765                         *holeoffp = *dataoffp;
2766                         error = VOP_IOCTL(outvp, FIOSEEKHOLE, holeoffp, 0, cred,
2767                             curthread);
2768                 }
2769                 if (error != 0 || *holeoffp == *dataoffp) {
2770                         /*
2771                          * Since outvp is unlocked, it may be possible for
2772                          * another thread to do a truncate(), lseek(), write()
2773                          * creating a hole at startoff between the above
2774                          * VOP_IOCTL() calls, if the other thread does not do
2775                          * rangelocking.
2776                          * If that happens, *holeoffp == *dataoffp and finding
2777                          * the hole has failed, so disable vn_skip_hole().
2778                          */
2779                         *holeoffp = -1; /* Disable use of vn_skip_hole(). */
2780                         return (xfer2);
2781                 }
2782                 KASSERT(*dataoffp >= *outoffp,
2783                     ("vn_skip_hole: dataoff=%jd < outoff=%jd",
2784                     (intmax_t)*dataoffp, (intmax_t)*outoffp));
2785                 KASSERT(*holeoffp > *dataoffp,
2786                     ("vn_skip_hole: holeoff=%jd <= dataoff=%jd",
2787                     (intmax_t)*holeoffp, (intmax_t)*dataoffp));
2788         }
2789
2790         /*
2791          * If there is a hole before the data starts, advance *outoffp and
2792          * *xferp past the hole.
2793          */
2794         if (*dataoffp > *outoffp) {
2795                 delta = *dataoffp - *outoffp;
2796                 if (delta >= *xferp) {
2797                         /* Entire *xferp is a hole. */
2798                         *outoffp += *xferp;
2799                         *xferp = 0;
2800                         return (0);
2801                 }
2802                 *xferp -= delta;
2803                 *outoffp += delta;
2804                 xfer2 = MIN(xfer2, *xferp);
2805         }
2806
2807         /*
2808          * If a hole starts before the end of this xfer2, reduce this xfer2 so
2809          * that the write ends at the start of the hole.
2810          * *holeoffp should always be greater than *outoffp, but for the
2811          * non-INVARIANTS case, check this to make sure xfer2 remains a sane
2812          * value.
2813          */
2814         if (*holeoffp > *outoffp && *holeoffp < *outoffp + xfer2)
2815                 xfer2 = *holeoffp - *outoffp;
2816         return (xfer2);
2817 }
2818
2819 /*
2820  * Write an xfer sized chunk to outvp in blksize blocks from dat.
2821  * dat is a maximum of blksize in length and can be written repeatedly in
2822  * the chunk.
2823  * If growfile == true, just grow the file via vn_truncate_locked() instead
2824  * of doing actual writes.
2825  * If checkhole == true, a hole is being punched, so skip over any hole
2826  * already in the output file.
2827  */
2828 static int
2829 vn_write_outvp(struct vnode *outvp, char *dat, off_t outoff, off_t xfer,
2830     u_long blksize, bool growfile, bool checkhole, struct ucred *cred)
2831 {
2832         struct mount *mp;
2833         off_t dataoff, holeoff, xfer2;
2834         int error, lckf;
2835
2836         /*
2837          * Loop around doing writes of blksize until write has been completed.
2838          * Lock/unlock on each loop iteration so that a bwillwrite() can be
2839          * done for each iteration, since the xfer argument can be very
2840          * large if there is a large hole to punch in the output file.
2841          */
2842         error = 0;
2843         holeoff = 0;
2844         do {
2845                 xfer2 = MIN(xfer, blksize);
2846                 if (checkhole) {
2847                         /*
2848                          * Punching a hole.  Skip writing if there is
2849                          * already a hole in the output file.
2850                          */
2851                         xfer2 = vn_skip_hole(outvp, xfer2, &outoff, &xfer,
2852                             &dataoff, &holeoff, cred);
2853                         if (xfer == 0)
2854                                 break;
2855                         if (holeoff < 0)
2856                                 checkhole = false;
2857                         KASSERT(xfer2 > 0, ("vn_write_outvp: xfer2=%jd",
2858                             (intmax_t)xfer2));
2859                 }
2860                 bwillwrite();
2861                 mp = NULL;
2862                 error = vn_start_write(outvp, &mp, V_WAIT);
2863                 if (error == 0) {
2864                         if (MNT_SHARED_WRITES(mp))
2865                                 lckf = LK_SHARED;
2866                         else
2867                                 lckf = LK_EXCLUSIVE;
2868                         error = vn_lock(outvp, lckf);
2869                 }
2870                 if (error == 0) {
2871                         if (growfile)
2872                                 error = vn_truncate_locked(outvp, outoff + xfer,
2873                                     false, cred);
2874                         else {
2875                                 error = vn_rdwr(UIO_WRITE, outvp, dat, xfer2,
2876                                     outoff, UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED,
2877                                     curthread->td_ucred, cred, NULL, curthread);
2878                                 outoff += xfer2;
2879                                 xfer -= xfer2;
2880                         }
2881                         VOP_UNLOCK(outvp, 0);
2882                 }
2883                 if (mp != NULL)
2884                         vn_finished_write(mp);
2885         } while (!growfile && xfer > 0 && error == 0);
2886         return (error);
2887 }
2888
2889 /*
2890  * Copy a byte range of one file to another.  This function can handle the
2891  * case where invp and outvp are on different file systems.
2892  * It can also be called by a VOP_COPY_FILE_RANGE() to do the work, if there
2893  * is no better file system specific way to do it.
2894  */
2895 int
2896 vn_generic_copy_file_range(struct vnode *invp, off_t *inoffp,
2897     struct vnode *outvp, off_t *outoffp, size_t *lenp, unsigned int flags,
2898     struct ucred *incred, struct ucred *outcred, struct thread *fsize_td)
2899 {
2900         struct vattr va;
2901         struct mount *mp;
2902         struct uio io;
2903         off_t startoff, endoff, xfer, xfer2;
2904         u_long blksize;
2905         int error;
2906         bool cantseek, readzeros, eof, lastblock;
2907         ssize_t aresid;
2908         size_t copylen, len, savlen;
2909         char *dat;
2910         long holein, holeout;
2911
2912         holein = holeout = 0;
2913         savlen = len = *lenp;
2914         error = 0;
2915         dat = NULL;
2916
2917         error = vn_lock(invp, LK_SHARED);
2918         if (error != 0)
2919                 goto out;
2920         if (VOP_PATHCONF(invp, _PC_MIN_HOLE_SIZE, &holein) != 0)
2921                 holein = 0;
2922         VOP_UNLOCK(invp, 0);
2923
2924         mp = NULL;
2925         error = vn_start_write(outvp, &mp, V_WAIT);
2926         if (error == 0)
2927                 error = vn_lock(outvp, LK_EXCLUSIVE);
2928         if (error == 0) {
2929                 /*
2930                  * If fsize_td != NULL, do a vn_rlimit_fsize() call,
2931                  * now that outvp is locked.
2932                  */
2933                 if (fsize_td != NULL) {
2934                         io.uio_offset = *outoffp;
2935                         io.uio_resid = len;
2936                         error = vn_rlimit_fsize(outvp, &io, fsize_td);
2937                         if (error != 0)
2938                                 error = EFBIG;
2939                 }
2940                 if (VOP_PATHCONF(outvp, _PC_MIN_HOLE_SIZE, &holeout) != 0)
2941                         holeout = 0;
2942                 /*
2943                  * Holes that are past EOF do not need to be written as a block
2944                  * of zero bytes.  So, truncate the output file as far as
2945                  * possible and then use va.va_size to decide if writing 0
2946                  * bytes is necessary in the loop below.
2947                  */
2948                 if (error == 0)
2949                         error = VOP_GETATTR(outvp, &va, outcred);
2950                 if (error == 0 && va.va_size > *outoffp && va.va_size <=
2951                     *outoffp + len) {
2952 #ifdef MAC
2953                         error = mac_vnode_check_write(curthread->td_ucred,
2954                             outcred, outvp);
2955                         if (error == 0)
2956 #endif
2957                                 error = vn_truncate_locked(outvp, *outoffp,
2958                                     false, outcred);
2959                         if (error == 0)
2960                                 va.va_size = *outoffp;
2961                 }
2962                 VOP_UNLOCK(outvp, 0);
2963         }
2964         if (mp != NULL)
2965                 vn_finished_write(mp);
2966         if (error != 0)
2967                 goto out;
2968
2969         /*
2970          * Set the blksize to the larger of the hole sizes for invp and outvp.
2971          * If hole sizes aren't available, set the blksize to the larger 
2972          * f_iosize of invp and outvp.
2973          * This code expects the hole sizes and f_iosizes to be powers of 2.
2974          * This value is clipped at 4Kbytes and 1Mbyte.
2975          */
2976         blksize = MAX(holein, holeout);
2977         if (blksize == 0)
2978                 blksize = MAX(invp->v_mount->mnt_stat.f_iosize,
2979                     outvp->v_mount->mnt_stat.f_iosize);
2980         if (blksize < 4096)
2981                 blksize = 4096;
2982         else if (blksize > 1024 * 1024)
2983                 blksize = 1024 * 1024;
2984         dat = malloc(blksize, M_TEMP, M_WAITOK);
2985
2986         /*
2987          * If VOP_IOCTL(FIOSEEKHOLE) works for invp, use it and FIOSEEKDATA
2988          * to find holes.  Otherwise, just scan the read block for all 0s
2989          * in the inner loop where the data copying is done.
2990          * Note that some file systems such as NFSv3, NFSv4.0 and NFSv4.1 may
2991          * support holes on the server, but do not support FIOSEEKHOLE.
2992          */
2993         eof = false;
2994         while (len > 0 && error == 0 && !eof) {
2995                 endoff = 0;                     /* To shut up compilers. */
2996                 cantseek = true;
2997                 startoff = *inoffp;
2998                 copylen = len;
2999
3000                 /*
3001                  * Find the next data area.  If there is just a hole to EOF,
3002                  * FIOSEEKDATA should fail and then we drop down into the
3003                  * inner loop and create the hole on the outvp file.
3004                  * (I do not know if any file system will report a hole to
3005                  *  EOF via FIOSEEKHOLE, but I am pretty sure FIOSEEKDATA
3006                  *  will fail for those file systems.)
3007                  *
3008                  * For input files that don't support FIOSEEKDATA/FIOSEEKHOLE,
3009                  * the code just falls through to the inner copy loop.
3010                  */
3011                 error = EINVAL;
3012                 if (holein > 0)
3013                         error = VOP_IOCTL(invp, FIOSEEKDATA, &startoff, 0,
3014                             incred, curthread);
3015                 if (error == 0) {
3016                         endoff = startoff;
3017                         error = VOP_IOCTL(invp, FIOSEEKHOLE, &endoff, 0,
3018                             incred, curthread);
3019                         /*
3020                          * Since invp is unlocked, it may be possible for
3021                          * another thread to do a truncate(), lseek(), write()
3022                          * creating a hole at startoff between the above
3023                          * VOP_IOCTL() calls, if the other thread does not do
3024                          * rangelocking.
3025                          * If that happens, startoff == endoff and finding
3026                          * the hole has failed, so set an error.
3027                          */
3028                         if (error == 0 && startoff == endoff)
3029                                 error = EINVAL; /* Any error. Reset to 0. */
3030                 }
3031                 if (error == 0) {
3032                         if (startoff > *inoffp) {
3033                                 /* Found hole before data block. */
3034                                 xfer = MIN(startoff - *inoffp, len);
3035                                 if (*outoffp < va.va_size) {
3036                                         /* Must write 0s to punch hole. */
3037                                         xfer2 = MIN(va.va_size - *outoffp,
3038                                             xfer);
3039                                         memset(dat, 0, MIN(xfer2, blksize));
3040                                         error = vn_write_outvp(outvp, dat,
3041                                             *outoffp, xfer2, blksize, false,
3042                                             holeout > 0, outcred);
3043                                 }
3044
3045                                 if (error == 0 && *outoffp + xfer >
3046                                     va.va_size && xfer == len)
3047                                         /* Grow last block. */
3048                                         error = vn_write_outvp(outvp, dat,
3049                                             *outoffp, xfer, blksize, true,
3050                                             false, outcred);
3051                                 if (error == 0) {
3052                                         *inoffp += xfer;
3053                                         *outoffp += xfer;
3054                                         len -= xfer;
3055                                 }
3056                         }
3057                         copylen = MIN(len, endoff - startoff);
3058                         cantseek = false;
3059                 } else {
3060                         cantseek = true;
3061                         startoff = *inoffp;
3062                         copylen = len;
3063                         error = 0;
3064                 }
3065
3066                 xfer = blksize;
3067                 if (cantseek) {
3068                         /*
3069                          * Set first xfer to end at a block boundary, so that
3070                          * holes are more likely detected in the loop below via
3071                          * the for all bytes 0 method.
3072                          */
3073                         xfer -= (*inoffp % blksize);
3074                 }
3075                 /* Loop copying the data block. */
3076                 while (copylen > 0 && error == 0 && !eof) {
3077                         if (copylen < xfer)
3078                                 xfer = copylen;
3079                         error = vn_lock(invp, LK_SHARED);
3080                         if (error != 0)
3081                                 goto out;
3082                         error = vn_rdwr(UIO_READ, invp, dat, xfer,
3083                             startoff, UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED,
3084                             curthread->td_ucred, incred, &aresid,
3085                             curthread);
3086                         VOP_UNLOCK(invp, 0);
3087                         lastblock = false;
3088                         if (error == 0 && aresid > 0) {
3089                                 /* Stop the copy at EOF on the input file. */
3090                                 xfer -= aresid;
3091                                 eof = true;
3092                                 lastblock = true;
3093                         }
3094                         if (error == 0) {
3095                                 /*
3096                                  * Skip the write for holes past the initial EOF
3097                                  * of the output file, unless this is the last
3098                                  * write of the output file at EOF.
3099                                  */
3100                                 readzeros = cantseek ? mem_iszero(dat, xfer) :
3101                                     false;
3102                                 if (xfer == len)
3103                                         lastblock = true;
3104                                 if (!cantseek || *outoffp < va.va_size ||
3105                                     lastblock || !readzeros)
3106                                         error = vn_write_outvp(outvp, dat,
3107                                             *outoffp, xfer, blksize,
3108                                             readzeros && lastblock &&
3109                                             *outoffp >= va.va_size, false,
3110                                             outcred);
3111                                 if (error == 0) {
3112                                         *inoffp += xfer;
3113                                         startoff += xfer;
3114                                         *outoffp += xfer;
3115                                         copylen -= xfer;
3116                                         len -= xfer;
3117                                 }
3118                         }
3119                         xfer = blksize;
3120                 }
3121         }
3122 out:
3123         *lenp = savlen - len;
3124         free(dat, M_TEMP);
3125         return (error);
3126 }