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