sys/kern/vfs_vnops.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1993
   5  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   6  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
   7  * All or some portions of this file are derived from material licensed
   8  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
   9  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
  10  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
  11  *
  12  * Copyright (c) 2012 Konstantin Belousov <kib@FreeBSD.org>
  13  * Copyright (c) 2013, 2014 The FreeBSD Foundation
  14  *
  15  * Portions of this software were developed by Konstantin Belousov
  16  * under sponsorship from the FreeBSD Foundation.
  17  *
  18  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  19  * modification, are permitted provided that the following conditions
  20  * are met:
  21  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  22  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  23  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  24  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  25  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  26  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  27  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  28  *    without specific prior written permission.
  29  *
  30  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  31  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  32  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  33  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  34  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  35  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  36  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  37  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  38  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  39  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  40  * SUCH DAMAGE.
  41  *
  42  *      @(#)vfs_vnops.c 8.2 (Berkeley) 1/21/94
  43  */
  44
  45 #include <sys/cdefs.h>
  46 __FBSDID("$FreeBSD$");
  47
  48 #include "opt_hwpmc_hooks.h"
  49
  50 #include <sys/param.h>
  51 #include <sys/systm.h>
  52 #include <sys/disk.h>
  53 #include <sys/fail.h>
  54 #include <sys/fcntl.h>
  55 #include <sys/file.h>
  56 #include <sys/kdb.h>
  57 #include <sys/ktr.h>
  58 #include <sys/stat.h>
  59 #include <sys/priv.h>
  60 #include <sys/proc.h>
  61 #include <sys/limits.h>
  62 #include <sys/lock.h>
  63 #include <sys/mman.h>
  64 #include <sys/mount.h>
  65 #include <sys/mutex.h>
  66 #include <sys/namei.h>
  67 #include <sys/vnode.h>
  68 #include <sys/bio.h>
  69 #include <sys/buf.h>
  70 #include <sys/filio.h>
  71 #include <sys/resourcevar.h>
  72 #include <sys/rwlock.h>
  73 #include <sys/prng.h>
  74 #include <sys/sx.h>
  75 #include <sys/sleepqueue.h>
  76 #include <sys/sysctl.h>
  77 #include <sys/ttycom.h>
  78 #include <sys/conf.h>
  79 #include <sys/syslog.h>
  80 #include <sys/unistd.h>
  81 #include <sys/user.h>
  82 #include <sys/ktrace.h>
  83
  84 #include <security/audit/audit.h>
  85 #include <security/mac/mac_framework.h>
  86
  87 #include <vm/vm.h>
  88 #include <vm/vm_extern.h>
  89 #include <vm/pmap.h>
  90 #include <vm/vm_map.h>
  91 #include <vm/vm_object.h>
  92 #include <vm/vm_page.h>
  93 #include <vm/vm_pager.h>
  94
  95 #ifdef HWPMC_HOOKS
  96 #include <sys/pmckern.h>
  97 #endif
  98
  99 static fo_rdwr_t        vn_read;
 100 static fo_rdwr_t        vn_write;
 101 static fo_rdwr_t        vn_io_fault;
 102 static fo_truncate_t    vn_truncate;
 103 static fo_ioctl_t       vn_ioctl;
 104 static fo_poll_t        vn_poll;
 105 static fo_kqfilter_t    vn_kqfilter;
 106 static fo_close_t       vn_closefile;
 107 static fo_mmap_t        vn_mmap;
 108 static fo_fallocate_t   vn_fallocate;
 109 static fo_fspacectl_t   vn_fspacectl;
 110
 111 struct  fileops vnops = {
 112         .fo_read = vn_io_fault,
 113         .fo_write = vn_io_fault,
 114         .fo_truncate = vn_truncate,
 115         .fo_ioctl = vn_ioctl,
 116         .fo_poll = vn_poll,
 117         .fo_kqfilter = vn_kqfilter,
 118         .fo_stat = vn_statfile,
 119         .fo_close = vn_closefile,
 120         .fo_chmod = vn_chmod,
 121         .fo_chown = vn_chown,
 122         .fo_sendfile = vn_sendfile,
 123         .fo_seek = vn_seek,
 124         .fo_fill_kinfo = vn_fill_kinfo,
 125         .fo_mmap = vn_mmap,
 126         .fo_fallocate = vn_fallocate,
 127         .fo_fspacectl = vn_fspacectl,
 128         .fo_flags = DFLAG_PASSABLE | DFLAG_SEEKABLE
 129 };
 130
 131 const u_int io_hold_cnt = 16;
 132 static int vn_io_fault_enable = 1;
 133 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vn_io_fault_enable, CTLFLAG_RWTUN,
 134     &vn_io_fault_enable, 0, "Enable vn_io_fault lock avoidance");
 135 static int vn_io_fault_prefault = 0;
 136 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vn_io_fault_prefault, CTLFLAG_RWTUN,
 137     &vn_io_fault_prefault, 0, "Enable vn_io_fault prefaulting");
 138 static int vn_io_pgcache_read_enable = 1;
 139 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vn_io_pgcache_read_enable, CTLFLAG_RWTUN,
 140     &vn_io_pgcache_read_enable, 0,
 141     "Enable copying from page cache for reads, avoiding fs");
 142 static u_long vn_io_faults_cnt;
 143 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, vn_io_faults, CTLFLAG_RD,
 144     &vn_io_faults_cnt, 0, "Count of vn_io_fault lock avoidance triggers");
 145
 146 static int vfs_allow_read_dir = 0;
 147 SYSCTL_INT(_security_bsd, OID_AUTO, allow_read_dir, CTLFLAG_RW,
 148     &vfs_allow_read_dir, 0,
 149     "Enable read(2) of directory by root for filesystems that support it");
 150
 151 /*
 152  * Returns true if vn_io_fault mode of handling the i/o request should
 153  * be used.
 154  */
 155 static bool
 156 do_vn_io_fault(struct vnode *vp, struct uio *uio)
 157 {
 158         struct mount *mp;
 159
 160         return (uio->uio_segflg == UIO_USERSPACE && vp->v_type == VREG &&
 161             (mp = vp->v_mount) != NULL &&
 162             (mp->mnt_kern_flag & MNTK_NO_IOPF) != 0 && vn_io_fault_enable);
 163 }
 164
 165 /*
 166  * Structure used to pass arguments to vn_io_fault1(), to do either
 167  * file- or vnode-based I/O calls.
 168  */
 169 struct vn_io_fault_args {
 170         enum {
 171                 VN_IO_FAULT_FOP,
 172                 VN_IO_FAULT_VOP
 173         } kind;
 174         struct ucred *cred;
 175         int flags;
 176         union {
 177                 struct fop_args_tag {
 178                         struct file *fp;
 179                         fo_rdwr_t *doio;
 180                 } fop_args;
 181                 struct vop_args_tag {
 182                         struct vnode *vp;
 183                 } vop_args;
 184         } args;
 185 };
 186
 187 static int vn_io_fault1(struct vnode *vp, struct uio *uio,
 188     struct vn_io_fault_args *args, struct thread *td);
 189
 190 int
 191 vn_open(struct nameidata *ndp, int *flagp, int cmode, struct file *fp)
 192 {
 193         struct thread *td = curthread;
 194
 195         return (vn_open_cred(ndp, flagp, cmode, 0, td->td_ucred, fp));
 196 }
 197
 198 static uint64_t
 199 open2nameif(int fmode, u_int vn_open_flags)
 200 {
 201         uint64_t res;
 202
 203         res = ISOPEN | LOCKLEAF;
 204         if ((fmode & O_RESOLVE_BENEATH) != 0)
 205                 res |= RBENEATH;
 206         if ((fmode & O_EMPTY_PATH) != 0)
 207                 res |= EMPTYPATH;
 208         if ((fmode & FREAD) != 0)
 209                 res |= OPENREAD;
 210         if ((fmode & FWRITE) != 0)
 211                 res |= OPENWRITE;
 212         if ((vn_open_flags & VN_OPEN_NOAUDIT) == 0)
 213                 res |= AUDITVNODE1;
 214         if ((vn_open_flags & VN_OPEN_NOCAPCHECK) != 0)
 215                 res |= NOCAPCHECK;
 216         if ((vn_open_flags & VN_OPEN_WANTIOCTLCAPS) != 0)
 217                 res |= WANTIOCTLCAPS;
 218         return (res);
 219 }
 220
 221 /*
 222  * Common code for vnode open operations via a name lookup.
 223  * Lookup the vnode and invoke VOP_CREATE if needed.
 224  * Check permissions, and call the VOP_OPEN or VOP_CREATE routine.
 225  *
 226  * Note that this does NOT free nameidata for the successful case,
 227  * due to the NDINIT being done elsewhere.
 228  */
 229 int
 230 vn_open_cred(struct nameidata *ndp, int *flagp, int cmode, u_int vn_open_flags,
 231     struct ucred *cred, struct file *fp)
 232 {
 233         struct vnode *vp;
 234         struct mount *mp;
 235         struct vattr vat;
 236         struct vattr *vap = &vat;
 237         int fmode, error;
 238         bool first_open;
 239
 240 restart:
 241         first_open = false;
 242         fmode = *flagp;
 243         if ((fmode & (O_CREAT | O_EXCL | O_DIRECTORY)) == (O_CREAT |
 244             O_EXCL | O_DIRECTORY) ||
 245             (fmode & (O_CREAT | O_EMPTY_PATH)) == (O_CREAT | O_EMPTY_PATH))
 246                 return (EINVAL);
 247         else if ((fmode & (O_CREAT | O_DIRECTORY)) == O_CREAT) {
 248                 ndp->ni_cnd.cn_nameiop = CREATE;
 249                 ndp->ni_cnd.cn_flags = open2nameif(fmode, vn_open_flags);
 250                 /*
 251                  * Set NOCACHE to avoid flushing the cache when
 252                  * rolling in many files at once.
 253                  *
 254                  * Set NC_KEEPPOSENTRY to keep positive entries if they already
 255                  * exist despite NOCACHE.
 256                  */
 257                 ndp->ni_cnd.cn_flags |= LOCKPARENT | NOCACHE | NC_KEEPPOSENTRY;
 258                 if ((fmode & O_EXCL) == 0 && (fmode & O_NOFOLLOW) == 0)
 259                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= FOLLOW;
 260                 if ((vn_open_flags & VN_OPEN_INVFS) == 0)
 261                         bwillwrite();
 262                 if ((error = namei(ndp)) != 0)
 263                         return (error);
 264                 if (ndp->ni_vp == NULL) {
 265                         VATTR_NULL(vap);
 266                         vap->va_type = VREG;
 267                         vap->va_mode = cmode;
 268                         if (fmode & O_EXCL)
 269                                 vap->va_vaflags |= VA_EXCLUSIVE;
 270                         if (vn_start_write(ndp->ni_dvp, &mp, V_NOWAIT) != 0) {
 271                                 NDFREE_PNBUF(ndp);
 272                                 vput(ndp->ni_dvp);
 273                                 if ((error = vn_start_write(NULL, &mp,
 274                                     V_XSLEEP | V_PCATCH)) != 0)
 275                                         return (error);
 276                                 NDREINIT(ndp);
 277                                 goto restart;
 278                         }
 279                         if ((vn_open_flags & VN_OPEN_NAMECACHE) != 0)
 280                                 ndp->ni_cnd.cn_flags |= MAKEENTRY;
 281 #ifdef MAC
 282                         error = mac_vnode_check_create(cred, ndp->ni_dvp,
 283                             &ndp->ni_cnd, vap);
 284                         if (error == 0)
 285 #endif
 286                                 error = VOP_CREATE(ndp->ni_dvp, &ndp->ni_vp,
 287                                     &ndp->ni_cnd, vap);
 288                         vp = ndp->ni_vp;
 289                         if (error == 0 && (fmode & O_EXCL) != 0 &&
 290                             (fmode & (O_EXLOCK | O_SHLOCK)) != 0) {
 291                                 VI_LOCK(vp);
 292                                 vp->v_iflag |= VI_FOPENING;
 293                                 VI_UNLOCK(vp);
 294                                 first_open = true;
 295                         }
 296                         VOP_VPUT_PAIR(ndp->ni_dvp, error == 0 ? &vp : NULL,
 297                             false);
 298                         vn_finished_write(mp);
 299                         if (error) {
 300                                 NDFREE_PNBUF(ndp);
 301                                 if (error == ERELOOKUP) {
 302                                         NDREINIT(ndp);
 303                                         goto restart;
 304                                 }
 305                                 return (error);
 306                         }
 307                         fmode &= ~O_TRUNC;
 308                 } else {
 309                         if (ndp->ni_dvp == ndp->ni_vp)
 310                                 vrele(ndp->ni_dvp);
 311                         else
 312                                 vput(ndp->ni_dvp);
 313                         ndp->ni_dvp = NULL;
 314                         vp = ndp->ni_vp;
 315                         if (fmode & O_EXCL) {
 316                                 error = EEXIST;
 317                                 goto bad;
 318                         }
 319                         if (vp->v_type == VDIR) {
 320                                 error = EISDIR;
 321                                 goto bad;
 322                         }
 323                         fmode &= ~O_CREAT;
 324                 }
 325         } else {
 326                 ndp->ni_cnd.cn_nameiop = LOOKUP;
 327                 ndp->ni_cnd.cn_flags = open2nameif(fmode, vn_open_flags);
 328                 ndp->ni_cnd.cn_flags |= (fmode & O_NOFOLLOW) != 0 ? NOFOLLOW :
 329                     FOLLOW;
 330                 if ((fmode & FWRITE) == 0)
 331                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= LOCKSHARED;
 332                 if ((error = namei(ndp)) != 0)
 333                         return (error);
 334                 vp = ndp->ni_vp;
 335         }
 336         error = vn_open_vnode(vp, fmode, cred, curthread, fp);
 337         if (first_open) {
 338                 VI_LOCK(vp);
 339                 vp->v_iflag &= ~VI_FOPENING;
 340                 wakeup(vp);
 341                 VI_UNLOCK(vp);
 342         }
 343         if (error)
 344                 goto bad;
 345         *flagp = fmode;
 346         return (0);
 347 bad:
 348         NDFREE_PNBUF(ndp);
 349         vput(vp);
 350         *flagp = fmode;
 351         ndp->ni_vp = NULL;
 352         return (error);
 353 }
 354
 355 static int
 356 vn_open_vnode_advlock(struct vnode *vp, int fmode, struct file *fp)
 357 {
 358         struct flock lf;
 359         int error, lock_flags, type;
 360
 361         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_open_vnode_advlock");
 362         if ((fmode & (O_EXLOCK | O_SHLOCK)) == 0)
 363                 return (0);
 364         KASSERT(fp != NULL, ("open with flock requires fp"));
 365         if (fp->f_type != DTYPE_NONE && fp->f_type != DTYPE_VNODE)
 366                 return (EOPNOTSUPP);
 367
 368         lock_flags = VOP_ISLOCKED(vp);
 369         VOP_UNLOCK(vp);
 370
 371         lf.l_whence = SEEK_SET;
 372         lf.l_start = 0;
 373         lf.l_len = 0;
 374         lf.l_type = (fmode & O_EXLOCK) != 0 ? F_WRLCK : F_RDLCK;
 375         type = F_FLOCK;
 376         if ((fmode & FNONBLOCK) == 0)
 377                 type |= F_WAIT;
 378         if ((fmode & (O_CREAT | O_EXCL)) == (O_CREAT | O_EXCL))
 379                 type |= F_FIRSTOPEN;
 380         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_SETLK, &lf, type);
 381         if (error == 0)
 382                 fp->f_flag |= FHASLOCK;
 383
 384         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
 385         return (error);
 386 }
 387
 388 /*
 389  * Common code for vnode open operations once a vnode is located.
 390  * Check permissions, and call the VOP_OPEN routine.
 391  */
 392 int
 393 vn_open_vnode(struct vnode *vp, int fmode, struct ucred *cred,
 394     struct thread *td, struct file *fp)
 395 {
 396         accmode_t accmode;
 397         int error;
 398
 399         if (vp->v_type == VLNK) {
 400                 if ((fmode & O_PATH) == 0 || (fmode & FEXEC) != 0)
 401                         return (EMLINK);
 402         }
 403         if (vp->v_type != VDIR && fmode & O_DIRECTORY)
 404                 return (ENOTDIR);
 405
 406         accmode = 0;
 407         if ((fmode & O_PATH) == 0) {
 408                 if (vp->v_type == VSOCK)
 409                         return (EOPNOTSUPP);
 410                 if ((fmode & (FWRITE | O_TRUNC)) != 0) {
 411                         if (vp->v_type == VDIR)
 412                                 return (EISDIR);
 413                         accmode |= VWRITE;
 414                 }
 415                 if ((fmode & FREAD) != 0)
 416                         accmode |= VREAD;
 417                 if ((fmode & O_APPEND) && (fmode & FWRITE))
 418                         accmode |= VAPPEND;
 419 #ifdef MAC
 420                 if ((fmode & O_CREAT) != 0)
 421                         accmode |= VCREAT;
 422 #endif
 423         }
 424         if ((fmode & FEXEC) != 0)
 425                 accmode |= VEXEC;
 426 #ifdef MAC
 427         if ((fmode & O_VERIFY) != 0)
 428                 accmode |= VVERIFY;
 429         error = mac_vnode_check_open(cred, vp, accmode);
 430         if (error != 0)
 431                 return (error);
 432
 433         accmode &= ~(VCREAT | VVERIFY);
 434 #endif
 435         if ((fmode & O_CREAT) == 0 && accmode != 0) {
 436                 error = VOP_ACCESS(vp, accmode, cred, td);
 437                 if (error != 0)
 438                         return (error);
 439         }
 440         if ((fmode & O_PATH) != 0) {
 441                 if (vp->v_type != VFIFO && vp->v_type != VSOCK &&
 442                     VOP_ACCESS(vp, VREAD, cred, td) == 0)
 443                         fp->f_flag |= FKQALLOWED;
 444                 return (0);
 445         }
 446
 447         if (vp->v_type == VFIFO && VOP_ISLOCKED(vp) != LK_EXCLUSIVE)
 448                 vn_lock(vp, LK_UPGRADE | LK_RETRY);
 449         error = VOP_OPEN(vp, fmode, cred, td, fp);
 450         if (error != 0)
 451                 return (error);
 452
 453         error = vn_open_vnode_advlock(vp, fmode, fp);
 454         if (error == 0 && (fmode & FWRITE) != 0) {
 455                 error = VOP_ADD_WRITECOUNT(vp, 1);
 456                 if (error == 0) {
 457                         CTR3(KTR_VFS, "%s: vp %p v_writecount increased to %d",
 458                              __func__, vp, vp->v_writecount);
 459                 }
 460         }
 461
 462         /*
 463          * Error from advlock or VOP_ADD_WRITECOUNT() still requires
 464          * calling VOP_CLOSE() to pair with earlier VOP_OPEN().
 465          */
 466         if (error != 0) {
 467                 if (fp != NULL) {
 468                         /*
 469                          * Arrange the call by having fdrop() to use
 470                          * vn_closefile().  This is to satisfy
 471                          * filesystems like devfs or tmpfs, which
 472                          * override fo_close().
 473                          */
 474                         fp->f_flag |= FOPENFAILED;
 475                         fp->f_vnode = vp;
 476                         if (fp->f_ops == &badfileops) {
 477                                 fp->f_type = DTYPE_VNODE;
 478                                 fp->f_ops = &vnops;
 479                         }
 480                         vref(vp);
 481                 } else {
 482                         /*
 483                          * If there is no fp, due to kernel-mode open,
 484                          * we can call VOP_CLOSE() now.
 485                          */
 486                         if ((vp->v_type == VFIFO || (fmode & FWRITE) != 0 ||
 487                             !MNT_EXTENDED_SHARED(vp->v_mount)) &&
 488                             VOP_ISLOCKED(vp) != LK_EXCLUSIVE)
 489                                 vn_lock(vp, LK_UPGRADE | LK_RETRY);
 490                         (void)VOP_CLOSE(vp, fmode & (FREAD | FWRITE | FEXEC),
 491                             cred, td);
 492                 }
 493         }
 494
 495         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_open_vnode");
 496         return (error);
 497
 498 }
 499
 500 /*
 501  * Check for write permissions on the specified vnode.
 502  * Prototype text segments cannot be written.
 503  * It is racy.
 504  */
 505 int
 506 vn_writechk(struct vnode *vp)
 507 {
 508
 509         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_writechk");
 510         /*
 511          * If there's shared text associated with
 512          * the vnode, try to free it up once.  If
 513          * we fail, we can't allow writing.
 514          */
 515         if (VOP_IS_TEXT(vp))
 516                 return (ETXTBSY);
 517
 518         return (0);
 519 }
 520
 521 /*
 522  * Vnode close call
 523  */
 524 static int
 525 vn_close1(struct vnode *vp, int flags, struct ucred *file_cred,
 526     struct thread *td, bool keep_ref)
 527 {
 528         struct mount *mp;
 529         int error, lock_flags;
 530
 531         if (vp->v_type != VFIFO && (flags & FWRITE) == 0 &&
 532             MNT_EXTENDED_SHARED(vp->v_mount))
 533                 lock_flags = LK_SHARED;
 534         else
 535                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
 536
 537         vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT);
 538         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
 539         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
 540         if ((flags & (FWRITE | FOPENFAILED)) == FWRITE) {
 541                 VOP_ADD_WRITECOUNT_CHECKED(vp, -1);
 542                 CTR3(KTR_VFS, "%s: vp %p v_writecount decreased to %d",
 543                     __func__, vp, vp->v_writecount);
 544         }
 545         error = VOP_CLOSE(vp, flags, file_cred, td);
 546         if (keep_ref)
 547                 VOP_UNLOCK(vp);
 548         else
 549                 vput(vp);
 550         vn_finished_write(mp);
 551         return (error);
 552 }
 553
 554 int
 555 vn_close(struct vnode *vp, int flags, struct ucred *file_cred,
 556     struct thread *td)
 557 {
 558
 559         return (vn_close1(vp, flags, file_cred, td, false));
 560 }
 561
 562 /*
 563  * Heuristic to detect sequential operation.
 564  */
 565 static int
 566 sequential_heuristic(struct uio *uio, struct file *fp)
 567 {
 568         enum uio_rw rw;
 569
 570         ASSERT_VOP_LOCKED(fp->f_vnode, __func__);
 571
 572         rw = uio->uio_rw;
 573         if (fp->f_flag & FRDAHEAD)
 574                 return (fp->f_seqcount[rw] << IO_SEQSHIFT);
 575
 576         /*
 577          * Offset 0 is handled specially.  open() sets f_seqcount to 1 so
 578          * that the first I/O is normally considered to be slightly
 579          * sequential.  Seeking to offset 0 doesn't change sequentiality
 580          * unless previous seeks have reduced f_seqcount to 0, in which
 581          * case offset 0 is not special.
 582          */
 583         if ((uio->uio_offset == 0 && fp->f_seqcount[rw] > 0) ||
 584             uio->uio_offset == fp->f_nextoff[rw]) {
 585                 /*
 586                  * f_seqcount is in units of fixed-size blocks so that it
 587                  * depends mainly on the amount of sequential I/O and not
 588                  * much on the number of sequential I/O's.  The fixed size
 589                  * of 16384 is hard-coded here since it is (not quite) just
 590                  * a magic size that works well here.  This size is more
 591                  * closely related to the best I/O size for real disks than
 592                  * to any block size used by software.
 593                  */
 594                 if (uio->uio_resid >= IO_SEQMAX * 16384)
 595                         fp->f_seqcount[rw] = IO_SEQMAX;
 596                 else {
 597                         fp->f_seqcount[rw] += howmany(uio->uio_resid, 16384);
 598                         if (fp->f_seqcount[rw] > IO_SEQMAX)
 599                                 fp->f_seqcount[rw] = IO_SEQMAX;
 600                 }
 601                 return (fp->f_seqcount[rw] << IO_SEQSHIFT);
 602         }
 603
 604         /* Not sequential.  Quickly draw-down sequentiality. */
 605         if (fp->f_seqcount[rw] > 1)
 606                 fp->f_seqcount[rw] = 1;
 607         else
 608                 fp->f_seqcount[rw] = 0;
 609         return (0);
 610 }
 611
 612 /*
 613  * Package up an I/O request on a vnode into a uio and do it.
 614  */
 615 int
 616 vn_rdwr(enum uio_rw rw, struct vnode *vp, void *base, int len, off_t offset,
 617     enum uio_seg segflg, int ioflg, struct ucred *active_cred,
 618     struct ucred *file_cred, ssize_t *aresid, struct thread *td)
 619 {
 620         struct uio auio;
 621         struct iovec aiov;
 622         struct mount *mp;
 623         struct ucred *cred;
 624         void *rl_cookie;
 625         struct vn_io_fault_args args;
 626         int error, lock_flags;
 627
 628         if (offset < 0 && vp->v_type != VCHR)
 629                 return (EINVAL);
 630         auio.uio_iov = &aiov;
 631         auio.uio_iovcnt = 1;
 632         aiov.iov_base = base;
 633         aiov.iov_len = len;
 634         auio.uio_resid = len;
 635         auio.uio_offset = offset;
 636         auio.uio_segflg = segflg;
 637         auio.uio_rw = rw;
 638         auio.uio_td = td;
 639         error = 0;
 640
 641         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
 642                 if ((ioflg & IO_RANGELOCKED) == 0) {
 643                         if (rw == UIO_READ) {
 644                                 rl_cookie = vn_rangelock_rlock(vp, offset,
 645                                     offset + len);
 646                         } else if ((ioflg & IO_APPEND) != 0) {
 647                                 rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, 0, OFF_MAX);
 648                         } else {
 649                                 rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, offset,
 650                                     offset + len);
 651                         }
 652                 } else
 653                         rl_cookie = NULL;
 654                 mp = NULL;
 655                 if (rw == UIO_WRITE) {
 656                         if (vp->v_type != VCHR &&
 657                             (error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | V_PCATCH))
 658                             != 0)
 659                                 goto out;
 660                         lock_flags = vn_lktype_write(mp, vp);
 661                 } else
 662                         lock_flags = LK_SHARED;
 663                 vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
 664         } else
 665                 rl_cookie = NULL;
 666
 667         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
 668 #ifdef MAC
 669         if ((ioflg & IO_NOMACCHECK) == 0) {
 670                 if (rw == UIO_READ)
 671                         error = mac_vnode_check_read(active_cred, file_cred,
 672                             vp);
 673                 else
 674                         error = mac_vnode_check_write(active_cred, file_cred,
 675                             vp);
 676         }
 677 #endif
 678         if (error == 0) {
 679                 if (file_cred != NULL)
 680                         cred = file_cred;
 681                 else
 682                         cred = active_cred;
 683                 if (do_vn_io_fault(vp, &auio)) {
 684                         args.kind = VN_IO_FAULT_VOP;
 685                         args.cred = cred;
 686                         args.flags = ioflg;
 687                         args.args.vop_args.vp = vp;
 688                         error = vn_io_fault1(vp, &auio, &args, td);
 689                 } else if (rw == UIO_READ) {
 690                         error = VOP_READ(vp, &auio, ioflg, cred);
 691                 } else /* if (rw == UIO_WRITE) */ {
 692                         error = VOP_WRITE(vp, &auio, ioflg, cred);
 693                 }
 694         }
 695         if (aresid)
 696                 *aresid = auio.uio_resid;
 697         else
 698                 if (auio.uio_resid && error == 0)
 699                         error = EIO;
 700         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
 701                 VOP_UNLOCK(vp);
 702                 if (mp != NULL)
 703                         vn_finished_write(mp);
 704         }
 705  out:
 706         if (rl_cookie != NULL)
 707                 vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
 708         return (error);
 709 }
 710
 711 /*
 712  * Package up an I/O request on a vnode into a uio and do it.  The I/O
 713  * request is split up into smaller chunks and we try to avoid saturating
 714  * the buffer cache while potentially holding a vnode locked, so we
 715  * check bwillwrite() before calling vn_rdwr().  We also call kern_yield()
 716  * to give other processes a chance to lock the vnode (either other processes
 717  * core'ing the same binary, or unrelated processes scanning the directory).
 718  */
 719 int
 720 vn_rdwr_inchunks(enum uio_rw rw, struct vnode *vp, void *base, size_t len,
 721     off_t offset, enum uio_seg segflg, int ioflg, struct ucred *active_cred,
 722     struct ucred *file_cred, size_t *aresid, struct thread *td)
 723 {
 724         int error = 0;
 725         ssize_t iaresid;
 726
 727         do {
 728                 int chunk;
 729
 730                 /*
 731                  * Force `offset' to a multiple of MAXBSIZE except possibly
 732                  * for the first chunk, so that filesystems only need to
 733                  * write full blocks except possibly for the first and last
 734                  * chunks.
 735                  */
 736                 chunk = MAXBSIZE - (uoff_t)offset % MAXBSIZE;
 737
 738                 if (chunk > len)
 739                         chunk = len;
 740                 if (rw != UIO_READ && vp->v_type == VREG)
 741                         bwillwrite();
 742                 iaresid = 0;
 743                 error = vn_rdwr(rw, vp, base, chunk, offset, segflg,
 744                     ioflg, active_cred, file_cred, &iaresid, td);
 745                 len -= chunk;   /* aresid calc already includes length */
 746                 if (error)
 747                         break;
 748                 offset += chunk;
 749                 base = (char *)base + chunk;
 750                 kern_yield(PRI_USER);
 751         } while (len);
 752         if (aresid)
 753                 *aresid = len + iaresid;
 754         return (error);
 755 }
 756
 757 #if OFF_MAX <= LONG_MAX
 758 off_t
 759 foffset_lock(struct file *fp, int flags)
 760 {
 761         volatile short *flagsp;
 762         off_t res;
 763         short state;
 764
 765         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
 766
 767         if ((flags & FOF_NOLOCK) != 0)
 768                 return (atomic_load_long(&fp->f_offset));
 769
 770         /*
 771          * According to McKusick the vn lock was protecting f_offset here.
 772          * It is now protected by the FOFFSET_LOCKED flag.
 773          */
 774         flagsp = &fp->f_vnread_flags;
 775         if (atomic_cmpset_acq_16(flagsp, 0, FOFFSET_LOCKED))
 776                 return (atomic_load_long(&fp->f_offset));
 777
 778         sleepq_lock(&fp->f_vnread_flags);
 779         state = atomic_load_16(flagsp);
 780         for (;;) {
 781                 if ((state & FOFFSET_LOCKED) == 0) {
 782                         if (!atomic_fcmpset_acq_16(flagsp, &state,
 783                             FOFFSET_LOCKED))
 784                                 continue;
 785                         break;
 786                 }
 787                 if ((state & FOFFSET_LOCK_WAITING) == 0) {
 788                         if (!atomic_fcmpset_acq_16(flagsp, &state,
 789                             state | FOFFSET_LOCK_WAITING))
 790                                 continue;
 791                 }
 792                 DROP_GIANT();
 793                 sleepq_add(&fp->f_vnread_flags, NULL, "vofflock", 0, 0);
 794                 sleepq_wait(&fp->f_vnread_flags, PUSER -1);
 795                 PICKUP_GIANT();
 796                 sleepq_lock(&fp->f_vnread_flags);
 797                 state = atomic_load_16(flagsp);
 798         }
 799         res = atomic_load_long(&fp->f_offset);
 800         sleepq_release(&fp->f_vnread_flags);
 801         return (res);
 802 }
 803
 804 void
 805 foffset_unlock(struct file *fp, off_t val, int flags)
 806 {
 807         volatile short *flagsp;
 808         short state;
 809
 810         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
 811
 812         if ((flags & FOF_NOUPDATE) == 0)
 813                 atomic_store_long(&fp->f_offset, val);
 814         if ((flags & FOF_NEXTOFF_R) != 0)
 815                 fp->f_nextoff[UIO_READ] = val;
 816         if ((flags & FOF_NEXTOFF_W) != 0)
 817                 fp->f_nextoff[UIO_WRITE] = val;
 818
 819         if ((flags & FOF_NOLOCK) != 0)
 820                 return;
 821
 822         flagsp = &fp->f_vnread_flags;
 823         state = atomic_load_16(flagsp);
 824         if ((state & FOFFSET_LOCK_WAITING) == 0 &&
 825             atomic_cmpset_rel_16(flagsp, state, 0))
 826                 return;
 827
 828         sleepq_lock(&fp->f_vnread_flags);
 829         MPASS((fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCKED) != 0);
 830         MPASS((fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCK_WAITING) != 0);
 831         fp->f_vnread_flags = 0;
 832         sleepq_broadcast(&fp->f_vnread_flags, SLEEPQ_SLEEP, 0, 0);
 833         sleepq_release(&fp->f_vnread_flags);
 834 }
 835 #else
 836 off_t
 837 foffset_lock(struct file *fp, int flags)
 838 {
 839         struct mtx *mtxp;
 840         off_t res;
 841
 842         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
 843
 844         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
 845         mtx_lock(mtxp);
 846         if ((flags & FOF_NOLOCK) == 0) {
 847                 while (fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCKED) {
 848                         fp->f_vnread_flags |= FOFFSET_LOCK_WAITING;
 849                         msleep(&fp->f_vnread_flags, mtxp, PUSER -1,
 850                             "vofflock", 0);
 851                 }
 852                 fp->f_vnread_flags |= FOFFSET_LOCKED;
 853         }
 854         res = fp->f_offset;
 855         mtx_unlock(mtxp);
 856         return (res);
 857 }
 858
 859 void
 860 foffset_unlock(struct file *fp, off_t val, int flags)
 861 {
 862         struct mtx *mtxp;
 863
 864         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
 865
 866         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
 867         mtx_lock(mtxp);
 868         if ((flags & FOF_NOUPDATE) == 0)
 869                 fp->f_offset = val;
 870         if ((flags & FOF_NEXTOFF_R) != 0)
 871                 fp->f_nextoff[UIO_READ] = val;
 872         if ((flags & FOF_NEXTOFF_W) != 0)
 873                 fp->f_nextoff[UIO_WRITE] = val;
 874         if ((flags & FOF_NOLOCK) == 0) {
 875                 KASSERT((fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCKED) != 0,
 876                     ("Lost FOFFSET_LOCKED"));
 877                 if (fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCK_WAITING)
 878                         wakeup(&fp->f_vnread_flags);
 879                 fp->f_vnread_flags = 0;
 880         }
 881         mtx_unlock(mtxp);
 882 }
 883 #endif
 884
 885 void
 886 foffset_lock_uio(struct file *fp, struct uio *uio, int flags)
 887 {
 888
 889         if ((flags & FOF_OFFSET) == 0)
 890                 uio->uio_offset = foffset_lock(fp, flags);
 891 }
 892
 893 void
 894 foffset_unlock_uio(struct file *fp, struct uio *uio, int flags)
 895 {
 896
 897         if ((flags & FOF_OFFSET) == 0)
 898                 foffset_unlock(fp, uio->uio_offset, flags);
 899 }
 900
 901 static int
 902 get_advice(struct file *fp, struct uio *uio)
 903 {
 904         struct mtx *mtxp;
 905         int ret;
 906
 907         ret = POSIX_FADV_NORMAL;
 908         if (fp->f_advice == NULL || fp->f_vnode->v_type != VREG)
 909                 return (ret);
 910
 911         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
 912         mtx_lock(mtxp);
 913         if (fp->f_advice != NULL &&
 914             uio->uio_offset >= fp->f_advice->fa_start &&
 915             uio->uio_offset + uio->uio_resid <= fp->f_advice->fa_end)
 916                 ret = fp->f_advice->fa_advice;
 917         mtx_unlock(mtxp);
 918         return (ret);
 919 }
 920
 921 static int
 922 get_write_ioflag(struct file *fp)
 923 {
 924         int ioflag;
 925         struct mount *mp;
 926         struct vnode *vp;
 927
 928         ioflag = 0;
 929         vp = fp->f_vnode;
 930         mp = atomic_load_ptr(&vp->v_mount);
 931
 932         if ((fp->f_flag & O_DIRECT) != 0)
 933                 ioflag |= IO_DIRECT;
 934
 935         if ((fp->f_flag & O_FSYNC) != 0 ||
 936             (mp != NULL && (mp->mnt_flag & MNT_SYNCHRONOUS) != 0))
 937                 ioflag |= IO_SYNC;
 938
 939         /*
 940          * For O_DSYNC we set both IO_SYNC and IO_DATASYNC, so that VOP_WRITE()
 941          * or VOP_DEALLOCATE() implementations that don't understand IO_DATASYNC
 942          * fall back to full O_SYNC behavior.
 943          */
 944         if ((fp->f_flag & O_DSYNC) != 0)
 945                 ioflag |= IO_SYNC | IO_DATASYNC;
 946
 947         return (ioflag);
 948 }
 949
 950 int
 951 vn_read_from_obj(struct vnode *vp, struct uio *uio)
 952 {
 953         vm_object_t obj;
 954         vm_page_t ma[io_hold_cnt + 2];
 955         off_t off, vsz;
 956         ssize_t resid;
 957         int error, i, j;
 958
 959         MPASS(uio->uio_resid <= ptoa(io_hold_cnt + 2));
 960         obj = atomic_load_ptr(&vp->v_object);
 961         if (obj == NULL)
 962                 return (EJUSTRETURN);
 963
 964         /*
 965          * Depends on type stability of vm_objects.
 966          */
 967         vm_object_pip_add(obj, 1);
 968         if ((obj->flags & OBJ_DEAD) != 0) {
 969                 /*
 970                  * Note that object might be already reused from the
 971                  * vnode, and the OBJ_DEAD flag cleared.  This is fine,
 972                  * we recheck for DOOMED vnode state after all pages
 973                  * are busied, and retract then.
 974                  *
 975                  * But we check for OBJ_DEAD to ensure that we do not
 976                  * busy pages while vm_object_terminate_pages()
 977                  * processes the queue.
 978                  */
 979                 error = EJUSTRETURN;
 980                 goto out_pip;
 981         }
 982
 983         resid = uio->uio_resid;
 984         off = uio->uio_offset;
 985         for (i = 0; resid > 0; i++) {
 986                 MPASS(i < io_hold_cnt + 2);
 987                 ma[i] = vm_page_grab_unlocked(obj, atop(off),
 988                     VM_ALLOC_NOCREAT | VM_ALLOC_SBUSY | VM_ALLOC_IGN_SBUSY |
 989                     VM_ALLOC_NOWAIT);
 990                 if (ma[i] == NULL)
 991                         break;
 992
 993                 /*
 994                  * Skip invalid pages.  Valid mask can be partial only
 995                  * at EOF, and we clip later.
 996                  */
 997                 if (vm_page_none_valid(ma[i])) {
 998                         vm_page_sunbusy(ma[i]);
 999                         break;
1000                 }
1001
1002                 resid -= PAGE_SIZE;
1003                 off += PAGE_SIZE;
1004         }
1005         if (i == 0) {
1006                 error = EJUSTRETURN;
1007                 goto out_pip;
1008         }
1009
1010         /*
1011          * Check VIRF_DOOMED after we busied our pages.  Since
1012          * vgonel() terminates the vnode' vm_object, it cannot
1013          * process past pages busied by us.
1014          */
1015         if (VN_IS_DOOMED(vp)) {
1016                 error = EJUSTRETURN;
1017                 goto out;
1018         }
1019
1020         resid = PAGE_SIZE - (uio->uio_offset & PAGE_MASK) + ptoa(i - 1);
1021         if (resid > uio->uio_resid)
1022                 resid = uio->uio_resid;
1023
1024         /*
1025          * Unlocked read of vnp_size is safe because truncation cannot
1026          * pass busied page.  But we load vnp_size into a local
1027          * variable so that possible concurrent extension does not
1028          * break calculation.
1029          */
1030 #if defined(__powerpc__) && !defined(__powerpc64__)
1031         vsz = obj->un_pager.vnp.vnp_size;
1032 #else
1033         vsz = atomic_load_64(&obj->un_pager.vnp.vnp_size);
1034 #endif
1035         if (uio->uio_offset >= vsz) {
1036                 error = EJUSTRETURN;
1037                 goto out;
1038         }
1039         if (uio->uio_offset + resid > vsz)
1040                 resid = vsz - uio->uio_offset;
1041
1042         error = vn_io_fault_pgmove(ma, uio->uio_offset & PAGE_MASK, resid, uio);
1043
1044 out:
1045         for (j = 0; j < i; j++) {
1046                 if (error == 0)
1047                         vm_page_reference(ma[j]);
1048                 vm_page_sunbusy(ma[j]);
1049         }
1050 out_pip:
1051         vm_object_pip_wakeup(obj);
1052         if (error != 0)
1053                 return (error);
1054         return (uio->uio_resid == 0 ? 0 : EJUSTRETURN);
1055 }
1056
1057 /*
1058  * File table vnode read routine.
1059  */
1060 static int
1061 vn_read(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred, int flags,
1062     struct thread *td)
1063 {
1064         struct vnode *vp;
1065         off_t orig_offset;
1066         int error, ioflag;
1067         int advice;
1068
1069         KASSERT(uio->uio_td == td, ("uio_td %p is not td %p",
1070             uio->uio_td, td));
1071         KASSERT(flags & FOF_OFFSET, ("No FOF_OFFSET"));
1072         vp = fp->f_vnode;
1073         ioflag = 0;
1074         if (fp->f_flag & FNONBLOCK)
1075                 ioflag |= IO_NDELAY;
1076         if (fp->f_flag & O_DIRECT)
1077                 ioflag |= IO_DIRECT;
1078
1079         /*
1080          * Try to read from page cache.  VIRF_DOOMED check is racy but
1081          * allows us to avoid unneeded work outright.
1082          */
1083         if (vn_io_pgcache_read_enable && !mac_vnode_check_read_enabled() &&
1084             (vn_irflag_read(vp) & (VIRF_DOOMED | VIRF_PGREAD)) == VIRF_PGREAD) {
1085                 error = VOP_READ_PGCACHE(vp, uio, ioflag, fp->f_cred);
1086                 if (error == 0) {
1087                         fp->f_nextoff[UIO_READ] = uio->uio_offset;
1088                         return (0);
1089                 }
1090                 if (error != EJUSTRETURN)
1091                         return (error);
1092         }
1093
1094         advice = get_advice(fp, uio);
1095         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1096
1097         switch (advice) {
1098         case POSIX_FADV_NORMAL:
1099         case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
1100         case POSIX_FADV_NOREUSE:
1101                 ioflag |= sequential_heuristic(uio, fp);
1102                 break;
1103         case POSIX_FADV_RANDOM:
1104                 /* Disable read-ahead for random I/O. */
1105                 break;
1106         }
1107         orig_offset = uio->uio_offset;
1108
1109 #ifdef MAC
1110         error = mac_vnode_check_read(active_cred, fp->f_cred, vp);
1111         if (error == 0)
1112 #endif
1113                 error = VOP_READ(vp, uio, ioflag, fp->f_cred);
1114         fp->f_nextoff[UIO_READ] = uio->uio_offset;
1115         VOP_UNLOCK(vp);
1116         if (error == 0 && advice == POSIX_FADV_NOREUSE &&
1117             orig_offset != uio->uio_offset)
1118                 /*
1119                  * Use POSIX_FADV_DONTNEED to flush pages and buffers
1120                  * for the backing file after a POSIX_FADV_NOREUSE
1121                  * read(2).
1122                  */
1123                 error = VOP_ADVISE(vp, orig_offset, uio->uio_offset - 1,
1124                     POSIX_FADV_DONTNEED);
1125         return (error);
1126 }
1127
1128 /*
1129  * File table vnode write routine.
1130  */
1131 static int
1132 vn_write(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred, int flags,
1133     struct thread *td)
1134 {
1135         struct vnode *vp;
1136         struct mount *mp;
1137         off_t orig_offset;
1138         int error, ioflag;
1139         int advice;
1140         bool need_finished_write;
1141
1142         KASSERT(uio->uio_td == td, ("uio_td %p is not td %p",
1143             uio->uio_td, td));
1144         KASSERT(flags & FOF_OFFSET, ("No FOF_OFFSET"));
1145         vp = fp->f_vnode;
1146         if (vp->v_type == VREG)
1147                 bwillwrite();
1148         ioflag = IO_UNIT;
1149         if (vp->v_type == VREG && (fp->f_flag & O_APPEND) != 0)
1150                 ioflag |= IO_APPEND;
1151         if ((fp->f_flag & FNONBLOCK) != 0)
1152                 ioflag |= IO_NDELAY;
1153         ioflag |= get_write_ioflag(fp);
1154
1155         mp = NULL;
1156         need_finished_write = false;
1157         if (vp->v_type != VCHR) {
1158                 error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | V_PCATCH);
1159                 if (error != 0)
1160                         goto unlock;
1161                 need_finished_write = true;
1162         }
1163
1164         advice = get_advice(fp, uio);
1165
1166         vn_lock(vp, vn_lktype_write(mp, vp) | LK_RETRY);
1167         switch (advice) {
1168         case POSIX_FADV_NORMAL:
1169         case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
1170         case POSIX_FADV_NOREUSE:
1171                 ioflag |= sequential_heuristic(uio, fp);
1172                 break;
1173         case POSIX_FADV_RANDOM:
1174                 /* XXX: Is this correct? */
1175                 break;
1176         }
1177         orig_offset = uio->uio_offset;
1178
1179 #ifdef MAC
1180         error = mac_vnode_check_write(active_cred, fp->f_cred, vp);
1181         if (error == 0)
1182 #endif
1183                 error = VOP_WRITE(vp, uio, ioflag, fp->f_cred);
1184         fp->f_nextoff[UIO_WRITE] = uio->uio_offset;
1185         VOP_UNLOCK(vp);
1186         if (need_finished_write)
1187                 vn_finished_write(mp);
1188         if (error == 0 && advice == POSIX_FADV_NOREUSE &&
1189             orig_offset != uio->uio_offset)
1190                 /*
1191                  * Use POSIX_FADV_DONTNEED to flush pages and buffers
1192                  * for the backing file after a POSIX_FADV_NOREUSE
1193                  * write(2).
1194                  */
1195                 error = VOP_ADVISE(vp, orig_offset, uio->uio_offset - 1,
1196                     POSIX_FADV_DONTNEED);
1197 unlock:
1198         return (error);
1199 }
1200
1201 /*
1202  * The vn_io_fault() is a wrapper around vn_read() and vn_write() to
1203  * prevent the following deadlock:
1204  *
1205  * Assume that the thread A reads from the vnode vp1 into userspace
1206  * buffer buf1 backed by the pages of vnode vp2.  If a page in buf1 is
1207  * currently not resident, then system ends up with the call chain
1208  *   vn_read() -> VOP_READ(vp1) -> uiomove() -> [Page Fault] ->
1209  *     vm_fault(buf1) -> vnode_pager_getpages(vp2) -> VOP_GETPAGES(vp2)
1210  * which establishes lock order vp1->vn_lock, then vp2->vn_lock.
1211  * If, at the same time, thread B reads from vnode vp2 into buffer buf2
1212  * backed by the pages of vnode vp1, and some page in buf2 is not
1213  * resident, we get a reversed order vp2->vn_lock, then vp1->vn_lock.
1214  *
1215  * To prevent the lock order reversal and deadlock, vn_io_fault() does
1216  * not allow page faults to happen during VOP_READ() or VOP_WRITE().
1217  * Instead, it first tries to do the whole range i/o with pagefaults
1218  * disabled. If all pages in the i/o buffer are resident and mapped,
1219  * VOP will succeed (ignoring the genuine filesystem errors).
1220  * Otherwise, we get back EFAULT, and vn_io_fault() falls back to do
1221  * i/o in chunks, with all pages in the chunk prefaulted and held
1222  * using vm_fault_quick_hold_pages().
1223  *
1224  * Filesystems using this deadlock avoidance scheme should use the
1225  * array of the held pages from uio, saved in the curthread->td_ma,
1226  * instead of doing uiomove().  A helper function
1227  * vn_io_fault_uiomove() converts uiomove request into
1228  * uiomove_fromphys() over td_ma array.
1229  *
1230  * Since vnode locks do not cover the whole i/o anymore, rangelocks
1231  * make the current i/o request atomic with respect to other i/os and
1232  * truncations.
1233  */
1234
1235 /*
1236  * Decode vn_io_fault_args and perform the corresponding i/o.
1237  */
1238 static int
1239 vn_io_fault_doio(struct vn_io_fault_args *args, struct uio *uio,
1240     struct thread *td)
1241 {
1242         int error, save;
1243
1244         error = 0;
1245         save = vm_fault_disable_pagefaults();
1246         switch (args->kind) {
1247         case VN_IO_FAULT_FOP:
1248                 error = (args->args.fop_args.doio)(args->args.fop_args.fp,
1249                     uio, args->cred, args->flags, td);
1250                 break;
1251         case VN_IO_FAULT_VOP:
1252                 if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
1253                         error = VOP_READ(args->args.vop_args.vp, uio,
1254                             args->flags, args->cred);
1255                 } else if (uio->uio_rw == UIO_WRITE) {
1256                         error = VOP_WRITE(args->args.vop_args.vp, uio,
1257                             args->flags, args->cred);
1258                 }
1259                 break;
1260         default:
1261                 panic("vn_io_fault_doio: unknown kind of io %d %d",
1262                     args->kind, uio->uio_rw);
1263         }
1264         vm_fault_enable_pagefaults(save);
1265         return (error);
1266 }
1267
1268 static int
1269 vn_io_fault_touch(char *base, const struct uio *uio)
1270 {
1271         int r;
1272
1273         r = fubyte(base);
1274         if (r == -1 || (uio->uio_rw == UIO_READ && subyte(base, r) == -1))
1275                 return (EFAULT);
1276         return (0);
1277 }
1278
1279 static int
1280 vn_io_fault_prefault_user(const struct uio *uio)
1281 {
1282         char *base;
1283         const struct iovec *iov;
1284         size_t len;
1285         ssize_t resid;
1286         int error, i;
1287
1288         KASSERT(uio->uio_segflg == UIO_USERSPACE,
1289             ("vn_io_fault_prefault userspace"));
1290
1291         error = i = 0;
1292         iov = uio->uio_iov;
1293         resid = uio->uio_resid;
1294         base = iov->iov_base;
1295         len = iov->iov_len;
1296         while (resid > 0) {
1297                 error = vn_io_fault_touch(base, uio);
1298                 if (error != 0)
1299                         break;
1300                 if (len < PAGE_SIZE) {
1301                         if (len != 0) {
1302                                 error = vn_io_fault_touch(base + len - 1, uio);
1303                                 if (error != 0)
1304                                         break;
1305                                 resid -= len;
1306                         }
1307                         if (++i >= uio->uio_iovcnt)
1308                                 break;
1309                         iov = uio->uio_iov + i;
1310                         base = iov->iov_base;
1311                         len = iov->iov_len;
1312                 } else {
1313                         len -= PAGE_SIZE;
1314                         base += PAGE_SIZE;
1315                         resid -= PAGE_SIZE;
1316                 }
1317         }
1318         return (error);
1319 }
1320
1321 /*
1322  * Common code for vn_io_fault(), agnostic to the kind of i/o request.
1323  * Uses vn_io_fault_doio() to make the call to an actual i/o function.
1324  * Used from vn_rdwr() and vn_io_fault(), which encode the i/o request
1325  * into args and call vn_io_fault1() to handle faults during the user
1326  * mode buffer accesses.
1327  */
1328 static int
1329 vn_io_fault1(struct vnode *vp, struct uio *uio, struct vn_io_fault_args *args,
1330     struct thread *td)
1331 {
1332         vm_page_t ma[io_hold_cnt + 2];
1333         struct uio *uio_clone, short_uio;
1334         struct iovec short_iovec[1];
1335         vm_page_t *prev_td_ma;
1336         vm_prot_t prot;
1337         vm_offset_t addr, end;
1338         size_t len, resid;
1339         ssize_t adv;
1340         int error, cnt, saveheld, prev_td_ma_cnt;
1341
1342         if (vn_io_fault_prefault) {
1343                 error = vn_io_fault_prefault_user(uio);
1344                 if (error != 0)
1345                         return (error); /* Or ignore ? */
1346         }
1347
1348         prot = uio->uio_rw == UIO_READ ? VM_PROT_WRITE : VM_PROT_READ;
1349
1350         /*
1351          * The UFS follows IO_UNIT directive and replays back both
1352          * uio_offset and uio_resid if an error is encountered during the
1353          * operation.  But, since the iovec may be already advanced,
1354          * uio is still in an inconsistent state.
1355          *
1356          * Cache a copy of the original uio, which is advanced to the redo
1357          * point using UIO_NOCOPY below.
1358          */
1359         uio_clone = cloneuio(uio);
1360         resid = uio->uio_resid;
1361
1362         short_uio.uio_segflg = UIO_USERSPACE;
1363         short_uio.uio_rw = uio->uio_rw;
1364         short_uio.uio_td = uio->uio_td;
1365
1366         error = vn_io_fault_doio(args, uio, td);
1367         if (error != EFAULT)
1368                 goto out;
1369
1370         atomic_add_long(&vn_io_faults_cnt, 1);
1371         uio_clone->uio_segflg = UIO_NOCOPY;
1372         uiomove(NULL, resid - uio->uio_resid, uio_clone);
1373         uio_clone->uio_segflg = uio->uio_segflg;
1374
1375         saveheld = curthread_pflags_set(TDP_UIOHELD);
1376         prev_td_ma = td->td_ma;
1377         prev_td_ma_cnt = td->td_ma_cnt;
1378
1379         while (uio_clone->uio_resid != 0) {
1380                 len = uio_clone->uio_iov->iov_len;
1381                 if (len == 0) {
1382                         KASSERT(uio_clone->uio_iovcnt >= 1,
1383                             ("iovcnt underflow"));
1384                         uio_clone->uio_iov++;
1385                         uio_clone->uio_iovcnt--;
1386                         continue;
1387                 }
1388                 if (len > ptoa(io_hold_cnt))
1389                         len = ptoa(io_hold_cnt);
1390                 addr = (uintptr_t)uio_clone->uio_iov->iov_base;
1391                 end = round_page(addr + len);
1392                 if (end < addr) {
1393                         error = EFAULT;
1394                         break;
1395                 }
1396                 /*
1397                  * A perfectly misaligned address and length could cause
1398                  * both the start and the end of the chunk to use partial
1399                  * page.  +2 accounts for such a situation.
1400                  */
1401                 cnt = vm_fault_quick_hold_pages(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map,
1402                     addr, len, prot, ma, io_hold_cnt + 2);
1403                 if (cnt == -1) {
1404                         error = EFAULT;
1405                         break;
1406                 }
1407                 short_uio.uio_iov = &short_iovec[0];
1408                 short_iovec[0].iov_base = (void *)addr;
1409                 short_uio.uio_iovcnt = 1;
1410                 short_uio.uio_resid = short_iovec[0].iov_len = len;
1411                 short_uio.uio_offset = uio_clone->uio_offset;
1412                 td->td_ma = ma;
1413                 td->td_ma_cnt = cnt;
1414
1415                 error = vn_io_fault_doio(args, &short_uio, td);
1416                 vm_page_unhold_pages(ma, cnt);
1417                 adv = len - short_uio.uio_resid;
1418
1419                 uio_clone->uio_iov->iov_base =
1420                     (char *)uio_clone->uio_iov->iov_base + adv;
1421                 uio_clone->uio_iov->iov_len -= adv;
1422                 uio_clone->uio_resid -= adv;
1423                 uio_clone->uio_offset += adv;
1424
1425                 uio->uio_resid -= adv;
1426                 uio->uio_offset += adv;
1427
1428                 if (error != 0 || adv == 0)
1429                         break;
1430         }
1431         td->td_ma = prev_td_ma;
1432         td->td_ma_cnt = prev_td_ma_cnt;
1433         curthread_pflags_restore(saveheld);
1434 out:
1435         free(uio_clone, M_IOV);
1436         return (error);
1437 }
1438
1439 static int
1440 vn_io_fault(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
1441     int flags, struct thread *td)
1442 {
1443         fo_rdwr_t *doio;
1444         struct vnode *vp;
1445         void *rl_cookie;
1446         struct vn_io_fault_args args;
1447         int error;
1448
1449         doio = uio->uio_rw == UIO_READ ? vn_read : vn_write;
1450         vp = fp->f_vnode;
1451
1452         /*
1453          * The ability to read(2) on a directory has historically been
1454          * allowed for all users, but this can and has been the source of
1455          * at least one security issue in the past.  As such, it is now hidden
1456          * away behind a sysctl for those that actually need it to use it, and
1457          * restricted to root when it's turned on to make it relatively safe to
1458          * leave on for longer sessions of need.
1459          */
1460         if (vp->v_type == VDIR) {
1461                 KASSERT(uio->uio_rw == UIO_READ,
1462                     ("illegal write attempted on a directory"));
1463                 if (!vfs_allow_read_dir)
1464                         return (EISDIR);
1465                 if ((error = priv_check(td, PRIV_VFS_READ_DIR)) != 0)
1466                         return (EISDIR);
1467         }
1468
1469         foffset_lock_uio(fp, uio, flags);
1470         if (do_vn_io_fault(vp, uio)) {
1471                 args.kind = VN_IO_FAULT_FOP;
1472                 args.args.fop_args.fp = fp;
1473                 args.args.fop_args.doio = doio;
1474                 args.cred = active_cred;
1475                 args.flags = flags | FOF_OFFSET;
1476                 if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
1477                         rl_cookie = vn_rangelock_rlock(vp, uio->uio_offset,
1478                             uio->uio_offset + uio->uio_resid);
1479                 } else if ((fp->f_flag & O_APPEND) != 0 ||
1480                     (flags & FOF_OFFSET) == 0) {
1481                         /* For appenders, punt and lock the whole range. */
1482                         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, 0, OFF_MAX);
1483                 } else {
1484                         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, uio->uio_offset,
1485                             uio->uio_offset + uio->uio_resid);
1486                 }
1487                 error = vn_io_fault1(vp, uio, &args, td);
1488                 vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
1489         } else {
1490                 error = doio(fp, uio, active_cred, flags | FOF_OFFSET, td);
1491         }
1492         foffset_unlock_uio(fp, uio, flags);
1493         return (error);
1494 }
1495
1496 /*
1497  * Helper function to perform the requested uiomove operation using
1498  * the held pages for io->uio_iov[0].iov_base buffer instead of
1499  * copyin/copyout.  Access to the pages with uiomove_fromphys()
1500  * instead of iov_base prevents page faults that could occur due to
1501  * pmap_collect() invalidating the mapping created by
1502  * vm_fault_quick_hold_pages(), or pageout daemon, page laundry or
1503  * object cleanup revoking the write access from page mappings.
1504  *
1505  * Filesystems specified MNTK_NO_IOPF shall use vn_io_fault_uiomove()
1506  * instead of plain uiomove().
1507  */
1508 int
1509 vn_io_fault_uiomove(char *data, int xfersize, struct uio *uio)
1510 {
1511         struct uio transp_uio;
1512         struct iovec transp_iov[1];
1513         struct thread *td;
1514         size_t adv;
1515         int error, pgadv;
1516
1517         td = curthread;
1518         if ((td->td_pflags & TDP_UIOHELD) == 0 ||
1519             uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE)
1520                 return (uiomove(data, xfersize, uio));
1521
1522         KASSERT(uio->uio_iovcnt == 1, ("uio_iovcnt %d", uio->uio_iovcnt));
1523         transp_iov[0].iov_base = data;
1524         transp_uio.uio_iov = &transp_iov[0];
1525         transp_uio.uio_iovcnt = 1;
1526         if (xfersize > uio->uio_resid)
1527                 xfersize = uio->uio_resid;
1528         transp_uio.uio_resid = transp_iov[0].iov_len = xfersize;
1529         transp_uio.uio_offset = 0;
1530         transp_uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
1531         /*
1532          * Since transp_iov points to data, and td_ma page array
1533          * corresponds to original uio->uio_iov, we need to invert the
1534          * direction of the i/o operation as passed to
1535          * uiomove_fromphys().
1536          */
1537         switch (uio->uio_rw) {
1538         case UIO_WRITE:
1539                 transp_uio.uio_rw = UIO_READ;
1540                 break;
1541         case UIO_READ:
1542                 transp_uio.uio_rw = UIO_WRITE;
1543                 break;
1544         }
1545         transp_uio.uio_td = uio->uio_td;
1546         error = uiomove_fromphys(td->td_ma,
1547             ((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base) & PAGE_MASK,
1548             xfersize, &transp_uio);
1549         adv = xfersize - transp_uio.uio_resid;
1550         pgadv =
1551             (((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base + adv) >> PAGE_SHIFT) -
1552             (((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base) >> PAGE_SHIFT);
1553         td->td_ma += pgadv;
1554         KASSERT(td->td_ma_cnt >= pgadv, ("consumed pages %d %d", td->td_ma_cnt,
1555             pgadv));
1556         td->td_ma_cnt -= pgadv;
1557         uio->uio_iov->iov_base = (char *)uio->uio_iov->iov_base + adv;
1558         uio->uio_iov->iov_len -= adv;
1559         uio->uio_resid -= adv;
1560         uio->uio_offset += adv;
1561         return (error);
1562 }
1563
1564 int
1565 vn_io_fault_pgmove(vm_page_t ma[], vm_offset_t offset, int xfersize,
1566     struct uio *uio)
1567 {
1568         struct thread *td;
1569         vm_offset_t iov_base;
1570         int cnt, pgadv;
1571
1572         td = curthread;
1573         if ((td->td_pflags & TDP_UIOHELD) == 0 ||
1574             uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE)
1575                 return (uiomove_fromphys(ma, offset, xfersize, uio));
1576
1577         KASSERT(uio->uio_iovcnt == 1, ("uio_iovcnt %d", uio->uio_iovcnt));
1578         cnt = xfersize > uio->uio_resid ? uio->uio_resid : xfersize;
1579         iov_base = (vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base;
1580         switch (uio->uio_rw) {
1581         case UIO_WRITE:
1582                 pmap_copy_pages(td->td_ma, iov_base & PAGE_MASK, ma,
1583                     offset, cnt);
1584                 break;
1585         case UIO_READ:
1586                 pmap_copy_pages(ma, offset, td->td_ma, iov_base & PAGE_MASK,
1587                     cnt);
1588                 break;
1589         }
1590         pgadv = ((iov_base + cnt) >> PAGE_SHIFT) - (iov_base >> PAGE_SHIFT);
1591         td->td_ma += pgadv;
1592         KASSERT(td->td_ma_cnt >= pgadv, ("consumed pages %d %d", td->td_ma_cnt,
1593             pgadv));
1594         td->td_ma_cnt -= pgadv;
1595         uio->uio_iov->iov_base = (char *)(iov_base + cnt);
1596         uio->uio_iov->iov_len -= cnt;
1597         uio->uio_resid -= cnt;
1598         uio->uio_offset += cnt;
1599         return (0);
1600 }
1601
1602 /*
1603  * File table truncate routine.
1604  */
1605 static int
1606 vn_truncate(struct file *fp, off_t length, struct ucred *active_cred,
1607     struct thread *td)
1608 {
1609         struct mount *mp;
1610         struct vnode *vp;
1611         void *rl_cookie;
1612         int error;
1613
1614         vp = fp->f_vnode;
1615
1616 retry:
1617         /*
1618          * Lock the whole range for truncation.  Otherwise split i/o
1619          * might happen partly before and partly after the truncation.
1620          */
1621         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, 0, OFF_MAX);
1622         error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | V_PCATCH);
1623         if (error)
1624                 goto out1;
1625         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1626         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
1627         if (vp->v_type == VDIR) {
1628                 error = EISDIR;
1629                 goto out;
1630         }
1631 #ifdef MAC
1632         error = mac_vnode_check_write(active_cred, fp->f_cred, vp);
1633         if (error)
1634                 goto out;
1635 #endif
1636         error = vn_truncate_locked(vp, length, (fp->f_flag & O_FSYNC) != 0,
1637             fp->f_cred);
1638 out:
1639         VOP_UNLOCK(vp);
1640         vn_finished_write(mp);
1641 out1:
1642         vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
1643         if (error == ERELOOKUP)
1644                 goto retry;
1645         return (error);
1646 }
1647
1648 /*
1649  * Truncate a file that is already locked.
1650  */
1651 int
1652 vn_truncate_locked(struct vnode *vp, off_t length, bool sync,
1653     struct ucred *cred)
1654 {
1655         struct vattr vattr;
1656         int error;
1657
1658         error = VOP_ADD_WRITECOUNT(vp, 1);
1659         if (error == 0) {
1660                 VATTR_NULL(&vattr);
1661                 vattr.va_size = length;
1662                 if (sync)
1663                         vattr.va_vaflags |= VA_SYNC;
1664                 error = VOP_SETATTR(vp, &vattr, cred);
1665                 VOP_ADD_WRITECOUNT_CHECKED(vp, -1);
1666         }
1667         return (error);
1668 }
1669
1670 /*
1671  * File table vnode stat routine.
1672  */
1673 int
1674 vn_statfile(struct file *fp, struct stat *sb, struct ucred *active_cred)
1675 {
1676         struct vnode *vp = fp->f_vnode;
1677         int error;
1678
1679         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1680         error = VOP_STAT(vp, sb, active_cred, fp->f_cred);
1681         VOP_UNLOCK(vp);
1682
1683         return (error);
1684 }
1685
1686 /*
1687  * File table vnode ioctl routine.
1688  */
1689 static int
1690 vn_ioctl(struct file *fp, u_long com, void *data, struct ucred *active_cred,
1691     struct thread *td)
1692 {
1693         struct vnode *vp;
1694         struct fiobmap2_arg *bmarg;
1695         off_t size;
1696         int error;
1697
1698         vp = fp->f_vnode;
1699         switch (vp->v_type) {
1700         case VDIR:
1701         case VREG:
1702                 switch (com) {
1703                 case FIONREAD:
1704                         error = vn_getsize(vp, &size, active_cred);
1705                         if (error == 0)
1706                                 *(int *)data = size - fp->f_offset;
1707                         return (error);
1708                 case FIOBMAP2:
1709                         bmarg = (struct fiobmap2_arg *)data;
1710                         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1711 #ifdef MAC
1712                         error = mac_vnode_check_read(active_cred, fp->f_cred,
1713                             vp);
1714                         if (error == 0)
1715 #endif
1716                                 error = VOP_BMAP(vp, bmarg->bn, NULL,
1717                                     &bmarg->bn, &bmarg->runp, &bmarg->runb);
1718                         VOP_UNLOCK(vp);
1719                         return (error);
1720                 case FIONBIO:
1721                 case FIOASYNC:
1722                         return (0);
1723                 default:
1724                         return (VOP_IOCTL(vp, com, data, fp->f_flag,
1725                             active_cred, td));
1726                 }
1727                 break;
1728         case VCHR:
1729                 return (VOP_IOCTL(vp, com, data, fp->f_flag,
1730                     active_cred, td));
1731         default:
1732                 return (ENOTTY);
1733         }
1734 }
1735
1736 /*
1737  * File table vnode poll routine.
1738  */
1739 static int
1740 vn_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
1741     struct thread *td)
1742 {
1743         struct vnode *vp;
1744         int error;
1745
1746         vp = fp->f_vnode;
1747 #if defined(MAC) || defined(AUDIT)
1748         if (AUDITING_TD(td) || mac_vnode_check_poll_enabled()) {
1749                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1750                 AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
1751                 error = mac_vnode_check_poll(active_cred, fp->f_cred, vp);
1752                 VOP_UNLOCK(vp);
1753                 if (error != 0)
1754                         return (error);
1755         }
1756 #endif
1757         error = VOP_POLL(vp, events, fp->f_cred, td);
1758         return (error);
1759 }
1760
1761 /*
1762  * Acquire the requested lock and then check for validity.  LK_RETRY
1763  * permits vn_lock to return doomed vnodes.
1764  */
1765 static int __noinline
1766 _vn_lock_fallback(struct vnode *vp, int flags, const char *file, int line,
1767     int error)
1768 {
1769
1770         KASSERT((flags & LK_RETRY) == 0 || error == 0,
1771             ("vn_lock: error %d incompatible with flags %#x", error, flags));
1772
1773         if (error == 0)
1774                 VNASSERT(VN_IS_DOOMED(vp), vp, ("vnode not doomed"));
1775
1776         if ((flags & LK_RETRY) == 0) {
1777                 if (error == 0) {
1778                         VOP_UNLOCK(vp);
1779                         error = ENOENT;
1780                 }
1781                 return (error);
1782         }
1783
1784         /*
1785          * LK_RETRY case.
1786          *
1787          * Nothing to do if we got the lock.
1788          */
1789         if (error == 0)
1790                 return (0);
1791
1792         /*
1793          * Interlock was dropped by the call in _vn_lock.
1794          */
1795         flags &= ~LK_INTERLOCK;
1796         do {
1797                 error = VOP_LOCK1(vp, flags, file, line);
1798         } while (error != 0);
1799         return (0);
1800 }
1801
1802 int
1803 _vn_lock(struct vnode *vp, int flags, const char *file, int line)
1804 {
1805         int error;
1806
1807         VNASSERT((flags & LK_TYPE_MASK) != 0, vp,
1808             ("vn_lock: no locktype (%d passed)", flags));
1809         VNPASS(vp->v_holdcnt > 0, vp);
1810         error = VOP_LOCK1(vp, flags, file, line);
1811         if (__predict_false(error != 0 || VN_IS_DOOMED(vp)))
1812                 return (_vn_lock_fallback(vp, flags, file, line, error));
1813         return (0);
1814 }
1815
1816 /*
1817  * File table vnode close routine.
1818  */
1819 static int
1820 vn_closefile(struct file *fp, struct thread *td)
1821 {
1822         struct vnode *vp;
1823         struct flock lf;
1824         int error;
1825         bool ref;
1826
1827         vp = fp->f_vnode;
1828         fp->f_ops = &badfileops;
1829         ref = (fp->f_flag & FHASLOCK) != 0;
1830
1831         error = vn_close1(vp, fp->f_flag, fp->f_cred, td, ref);
1832
1833         if (__predict_false(ref)) {
1834                 lf.l_whence = SEEK_SET;
1835                 lf.l_start = 0;
1836                 lf.l_len = 0;
1837                 lf.l_type = F_UNLCK;
1838                 (void) VOP_ADVLOCK(vp, fp, F_UNLCK, &lf, F_FLOCK);
1839                 vrele(vp);
1840         }
1841         return (error);
1842 }
1843
1844 /*
1845  * Preparing to start a filesystem write operation. If the operation is
1846  * permitted, then we bump the count of operations in progress and
1847  * proceed. If a suspend request is in progress, we wait until the
1848  * suspension is over, and then proceed.
1849  */
1850 static int
1851 vn_start_write_refed(struct mount *mp, int flags, bool mplocked)
1852 {
1853         struct mount_pcpu *mpcpu;
1854         int error, mflags;
1855
1856         if (__predict_true(!mplocked) && (flags & V_XSLEEP) == 0 &&
1857             vfs_op_thread_enter(mp, mpcpu)) {
1858                 MPASS((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) == 0);
1859                 vfs_mp_count_add_pcpu(mpcpu, writeopcount, 1);
1860                 vfs_op_thread_exit(mp, mpcpu);
1861                 return (0);
1862         }
1863
1864         if (mplocked)
1865                 mtx_assert(MNT_MTX(mp), MA_OWNED);
1866         else
1867                 MNT_ILOCK(mp);
1868
1869         error = 0;
1870
1871         /*
1872          * Check on status of suspension.
1873          */
1874         if ((curthread->td_pflags & TDP_IGNSUSP) == 0 ||
1875             mp->mnt_susp_owner != curthread) {
1876                 mflags = 0;
1877                 if ((mp->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_SBDRY) != 0) {
1878                         if (flags & V_PCATCH)
1879                                 mflags |= PCATCH;
1880                 }
1881                 mflags |= (PUSER - 1);
1882                 while ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0) {
1883                         if ((flags & V_NOWAIT) != 0) {
1884                                 error = EWOULDBLOCK;
1885                                 goto unlock;
1886                         }
1887                         error = msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), mflags,
1888                             "suspfs", 0);
1889                         if (error != 0)
1890                                 goto unlock;
1891                 }
1892         }
1893         if ((flags & V_XSLEEP) != 0)
1894                 goto unlock;
1895         mp->mnt_writeopcount++;
1896 unlock:
1897         if (error != 0 || (flags & V_XSLEEP) != 0)
1898                 MNT_REL(mp);
1899         MNT_IUNLOCK(mp);
1900         return (error);
1901 }
1902
1903 int
1904 vn_start_write(struct vnode *vp, struct mount **mpp, int flags)
1905 {
1906         struct mount *mp;
1907         int error;
1908
1909         KASSERT((flags & ~V_VALID_FLAGS) == 0,
1910             ("%s: invalid flags passed %d\n", __func__, flags));
1911
1912         error = 0;
1913         /*
1914          * If a vnode is provided, get and return the mount point that
1915          * to which it will write.
1916          */
1917         if (vp != NULL) {
1918                 if ((error = VOP_GETWRITEMOUNT(vp, mpp)) != 0) {
1919                         *mpp = NULL;
1920                         if (error != EOPNOTSUPP)
1921                                 return (error);
1922                         return (0);
1923                 }
1924         }
1925         if ((mp = *mpp) == NULL)
1926                 return (0);
1927
1928         /*
1929          * VOP_GETWRITEMOUNT() returns with the mp refcount held through
1930          * a vfs_ref().
1931          * As long as a vnode is not provided we need to acquire a
1932          * refcount for the provided mountpoint too, in order to
1933          * emulate a vfs_ref().
1934          */
1935         if (vp == NULL)
1936                 vfs_ref(mp);
1937
1938         error = vn_start_write_refed(mp, flags, false);
1939         if (error != 0 && (flags & V_NOWAIT) == 0)
1940                 *mpp = NULL;
1941         return (error);
1942 }
1943
1944 /*
1945  * Secondary suspension. Used by operations such as vop_inactive
1946  * routines that are needed by the higher level functions. These
1947  * are allowed to proceed until all the higher level functions have
1948  * completed (indicated by mnt_writeopcount dropping to zero). At that
1949  * time, these operations are halted until the suspension is over.
1950  */
1951 int
1952 vn_start_secondary_write(struct vnode *vp, struct mount **mpp, int flags)
1953 {
1954         struct mount *mp;
1955         int error, mflags;
1956
1957         KASSERT((flags & (~V_VALID_FLAGS | V_XSLEEP)) == 0,
1958             ("%s: invalid flags passed %d\n", __func__, flags));
1959
1960  retry:
1961         if (vp != NULL) {
1962                 if ((error = VOP_GETWRITEMOUNT(vp, mpp)) != 0) {
1963                         *mpp = NULL;
1964                         if (error != EOPNOTSUPP)
1965                                 return (error);
1966                         return (0);
1967                 }
1968         }
1969         /*
1970          * If we are not suspended or have not yet reached suspended
1971          * mode, then let the operation proceed.
1972          */
1973         if ((mp = *mpp) == NULL)
1974                 return (0);
1975
1976         /*
1977          * VOP_GETWRITEMOUNT() returns with the mp refcount held through
1978          * a vfs_ref().
1979          * As long as a vnode is not provided we need to acquire a
1980          * refcount for the provided mountpoint too, in order to
1981          * emulate a vfs_ref().
1982          */
1983         MNT_ILOCK(mp);
1984         if (vp == NULL)
1985                 MNT_REF(mp);
1986         if ((mp->mnt_kern_flag & (MNTK_SUSPENDED | MNTK_SUSPEND2)) == 0) {
1987                 mp->mnt_secondary_writes++;
1988                 mp->mnt_secondary_accwrites++;
1989                 MNT_IUNLOCK(mp);
1990                 return (0);
1991         }
1992         if ((flags & V_NOWAIT) != 0) {
1993                 MNT_REL(mp);
1994                 MNT_IUNLOCK(mp);
1995                 *mpp = NULL;
1996                 return (EWOULDBLOCK);
1997         }
1998         /*
1999          * Wait for the suspension to finish.
2000          */
2001         mflags = 0;
2002         if ((mp->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_SBDRY) != 0) {
2003                 if ((flags & V_PCATCH) != 0)
2004                         mflags |= PCATCH;
2005         }
2006         mflags |= (PUSER - 1) | PDROP;
2007         error = msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), mflags, "suspfs", 0);
2008         vfs_rel(mp);
2009         if (error == 0)
2010                 goto retry;
2011         *mpp = NULL;
2012         return (error);
2013 }
2014
2015 /*
2016  * Filesystem write operation has completed. If we are suspending and this
2017  * operation is the last one, notify the suspender that the suspension is
2018  * now in effect.
2019  */
2020 void
2021 vn_finished_write(struct mount *mp)
2022 {
2023         struct mount_pcpu *mpcpu;
2024         int c;
2025
2026         if (mp == NULL)
2027                 return;
2028
2029         if (vfs_op_thread_enter(mp, mpcpu)) {
2030                 vfs_mp_count_sub_pcpu(mpcpu, writeopcount, 1);
2031                 vfs_mp_count_sub_pcpu(mpcpu, ref, 1);
2032                 vfs_op_thread_exit(mp, mpcpu);
2033                 return;
2034         }
2035
2036         MNT_ILOCK(mp);
2037         vfs_assert_mount_counters(mp);
2038         MNT_REL(mp);
2039         c = --mp->mnt_writeopcount;
2040         if (mp->mnt_vfs_ops == 0) {
2041                 MPASS((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) == 0);
2042                 MNT_IUNLOCK(mp);
2043                 return;
2044         }
2045         if (c < 0)
2046                 vfs_dump_mount_counters(mp);
2047         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0 && c == 0)
2048                 wakeup(&mp->mnt_writeopcount);
2049         MNT_IUNLOCK(mp);
2050 }
2051
2052 /*
2053  * Filesystem secondary write operation has completed. If we are
2054  * suspending and this operation is the last one, notify the suspender
2055  * that the suspension is now in effect.
2056  */
2057 void
2058 vn_finished_secondary_write(struct mount *mp)
2059 {
2060         if (mp == NULL)
2061                 return;
2062         MNT_ILOCK(mp);
2063         MNT_REL(mp);
2064         mp->mnt_secondary_writes--;
2065         if (mp->mnt_secondary_writes < 0)
2066                 panic("vn_finished_secondary_write: neg cnt");
2067         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0 &&
2068             mp->mnt_secondary_writes <= 0)
2069                 wakeup(&mp->mnt_secondary_writes);
2070         MNT_IUNLOCK(mp);
2071 }
2072
2073 /*
2074  * Request a filesystem to suspend write operations.
2075  */
2076 int
2077 vfs_write_suspend(struct mount *mp, int flags)
2078 {
2079         int error;
2080
2081         vfs_op_enter(mp);
2082
2083         MNT_ILOCK(mp);
2084         vfs_assert_mount_counters(mp);
2085         if (mp->mnt_susp_owner == curthread) {
2086                 vfs_op_exit_locked(mp);
2087                 MNT_IUNLOCK(mp);
2088                 return (EALREADY);
2089         }
2090         while (mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND)
2091                 msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), PUSER - 1, "wsuspfs", 0);
2092
2093         /*
2094          * Unmount holds a write reference on the mount point.  If we
2095          * own busy reference and drain for writers, we deadlock with
2096          * the reference draining in the unmount path.  Callers of
2097          * vfs_write_suspend() must specify VS_SKIP_UNMOUNT if
2098          * vfs_busy() reference is owned and caller is not in the
2099          * unmount context.
2100          */
2101         if ((flags & VS_SKIP_UNMOUNT) != 0 &&
2102             (mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT) != 0) {
2103                 vfs_op_exit_locked(mp);
2104                 MNT_IUNLOCK(mp);
2105                 return (EBUSY);
2106         }
2107
2108         mp->mnt_kern_flag |= MNTK_SUSPEND;
2109         mp->mnt_susp_owner = curthread;
2110         if (mp->mnt_writeopcount > 0)
2111                 (void) msleep(&mp->mnt_writeopcount,
2112                     MNT_MTX(mp), (PUSER - 1)|PDROP, "suspwt", 0);
2113         else
2114                 MNT_IUNLOCK(mp);
2115         if ((error = VFS_SYNC(mp, MNT_SUSPEND)) != 0) {
2116                 vfs_write_resume(mp, 0);
2117                 /* vfs_write_resume does vfs_op_exit() for us */
2118         }
2119         return (error);
2120 }
2121
2122 /*
2123  * Request a filesystem to resume write operations.
2124  */
2125 void
2126 vfs_write_resume(struct mount *mp, int flags)
2127 {
2128
2129         MNT_ILOCK(mp);
2130         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0) {
2131                 KASSERT(mp->mnt_susp_owner == curthread, ("mnt_susp_owner"));
2132                 mp->mnt_kern_flag &= ~(MNTK_SUSPEND | MNTK_SUSPEND2 |
2133                                        MNTK_SUSPENDED);
2134                 mp->mnt_susp_owner = NULL;
2135                 wakeup(&mp->mnt_writeopcount);
2136                 wakeup(&mp->mnt_flag);
2137                 curthread->td_pflags &= ~TDP_IGNSUSP;
2138                 if ((flags & VR_START_WRITE) != 0) {
2139                         MNT_REF(mp);
2140                         mp->mnt_writeopcount++;
2141                 }
2142                 MNT_IUNLOCK(mp);
2143                 if ((flags & VR_NO_SUSPCLR) == 0)
2144                         VFS_SUSP_CLEAN(mp);
2145                 vfs_op_exit(mp);
2146         } else if ((flags & VR_START_WRITE) != 0) {
2147                 MNT_REF(mp);
2148                 vn_start_write_refed(mp, 0, true);
2149         } else {
2150                 MNT_IUNLOCK(mp);
2151         }
2152 }
2153
2154 /*
2155  * Helper loop around vfs_write_suspend() for filesystem unmount VFS
2156  * methods.
2157  */
2158 int
2159 vfs_write_suspend_umnt(struct mount *mp)
2160 {
2161         int error;
2162
2163         KASSERT((curthread->td_pflags & TDP_IGNSUSP) == 0,
2164             ("vfs_write_suspend_umnt: recursed"));
2165
2166         /* dounmount() already called vn_start_write(). */
2167         for (;;) {
2168                 vn_finished_write(mp);
2169                 error = vfs_write_suspend(mp, 0);
2170                 if (error != 0) {
2171                         vn_start_write(NULL, &mp, V_WAIT);
2172                         return (error);
2173                 }
2174                 MNT_ILOCK(mp);
2175                 if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPENDED) != 0)
2176                         break;
2177                 MNT_IUNLOCK(mp);
2178                 vn_start_write(NULL, &mp, V_WAIT);
2179         }
2180         mp->mnt_kern_flag &= ~(MNTK_SUSPENDED | MNTK_SUSPEND2);
2181         wakeup(&mp->mnt_flag);
2182         MNT_IUNLOCK(mp);
2183         curthread->td_pflags |= TDP_IGNSUSP;
2184         return (0);
2185 }
2186
2187 /*
2188  * Implement kqueues for files by translating it to vnode operation.
2189  */
2190 static int
2191 vn_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
2192 {
2193
2194         return (VOP_KQFILTER(fp->f_vnode, kn));
2195 }
2196
2197 int
2198 vn_kqfilter_opath(struct file *fp, struct knote *kn)
2199 {
2200         if ((fp->f_flag & FKQALLOWED) == 0)
2201                 return (EBADF);
2202         return (vn_kqfilter(fp, kn));
2203 }
2204
2205 /*
2206  * Simplified in-kernel wrapper calls for extended attribute access.
2207  * Both calls pass in a NULL credential, authorizing as "kernel" access.
2208  * Set IO_NODELOCKED in ioflg if the vnode is already locked.
2209  */
2210 int
2211 vn_extattr_get(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
2212     const char *attrname, int *buflen, char *buf, struct thread *td)
2213 {
2214         struct uio      auio;
2215         struct iovec    iov;
2216         int     error;
2217
2218         iov.iov_len = *buflen;
2219         iov.iov_base = buf;
2220
2221         auio.uio_iov = &iov;
2222         auio.uio_iovcnt = 1;
2223         auio.uio_rw = UIO_READ;
2224         auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
2225         auio.uio_td = td;
2226         auio.uio_offset = 0;
2227         auio.uio_resid = *buflen;
2228
2229         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0)
2230                 vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2231
2232         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2233
2234         /* authorize attribute retrieval as kernel */
2235         error = VOP_GETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, &auio, NULL, NULL,
2236             td);
2237
2238         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0)
2239                 VOP_UNLOCK(vp);
2240
2241         if (error == 0) {
2242                 *buflen = *buflen - auio.uio_resid;
2243         }
2244
2245         return (error);
2246 }
2247
2248 /*
2249  * XXX failure mode if partially written?
2250  */
2251 int
2252 vn_extattr_set(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
2253     const char *attrname, int buflen, char *buf, struct thread *td)
2254 {
2255         struct uio      auio;
2256         struct iovec    iov;
2257         struct mount    *mp;
2258         int     error;
2259
2260         iov.iov_len = buflen;
2261         iov.iov_base = buf;
2262
2263         auio.uio_iov = &iov;
2264         auio.uio_iovcnt = 1;
2265         auio.uio_rw = UIO_WRITE;
2266         auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
2267         auio.uio_td = td;
2268         auio.uio_offset = 0;
2269         auio.uio_resid = buflen;
2270
2271         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2272                 if ((error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT)) != 0)
2273                         return (error);
2274                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2275         }
2276
2277         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2278
2279         /* authorize attribute setting as kernel */
2280         error = VOP_SETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, &auio, NULL, td);
2281
2282         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2283                 vn_finished_write(mp);
2284                 VOP_UNLOCK(vp);
2285         }
2286
2287         return (error);
2288 }
2289
2290 int
2291 vn_extattr_rm(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
2292     const char *attrname, struct thread *td)
2293 {
2294         struct mount    *mp;
2295         int     error;
2296
2297         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2298                 if ((error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT)) != 0)
2299                         return (error);
2300                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2301         }
2302
2303         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2304
2305         /* authorize attribute removal as kernel */
2306         error = VOP_DELETEEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, NULL, td);
2307         if (error == EOPNOTSUPP)
2308                 error = VOP_SETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, NULL,
2309                     NULL, td);
2310
2311         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2312                 vn_finished_write(mp);
2313                 VOP_UNLOCK(vp);
2314         }
2315
2316         return (error);
2317 }
2318
2319 static int
2320 vn_get_ino_alloc_vget(struct mount *mp, void *arg, int lkflags,
2321     struct vnode **rvp)
2322 {
2323
2324         return (VFS_VGET(mp, *(ino_t *)arg, lkflags, rvp));
2325 }
2326
2327 int
2328 vn_vget_ino(struct vnode *vp, ino_t ino, int lkflags, struct vnode **rvp)
2329 {
2330
2331         return (vn_vget_ino_gen(vp, vn_get_ino_alloc_vget, &ino,
2332             lkflags, rvp));
2333 }
2334
2335 int
2336 vn_vget_ino_gen(struct vnode *vp, vn_get_ino_t alloc, void *alloc_arg,
2337     int lkflags, struct vnode **rvp)
2338 {
2339         struct mount *mp;
2340         int ltype, error;
2341
2342         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_vget_ino_get");
2343         mp = vp->v_mount;
2344         ltype = VOP_ISLOCKED(vp);
2345         KASSERT(ltype == LK_EXCLUSIVE || ltype == LK_SHARED,
2346             ("vn_vget_ino: vp not locked"));
2347         error = vfs_busy(mp, MBF_NOWAIT);
2348         if (error != 0) {
2349                 vfs_ref(mp);
2350                 VOP_UNLOCK(vp);
2351                 error = vfs_busy(mp, 0);
2352                 vn_lock(vp, ltype | LK_RETRY);
2353                 vfs_rel(mp);
2354                 if (error != 0)
2355                         return (ENOENT);
2356                 if (VN_IS_DOOMED(vp)) {
2357                         vfs_unbusy(mp);
2358                         return (ENOENT);
2359                 }
2360         }
2361         VOP_UNLOCK(vp);
2362         error = alloc(mp, alloc_arg, lkflags, rvp);
2363         vfs_unbusy(mp);
2364         if (error != 0 || *rvp != vp)
2365                 vn_lock(vp, ltype | LK_RETRY);
2366         if (VN_IS_DOOMED(vp)) {
2367                 if (error == 0) {
2368                         if (*rvp == vp)
2369                                 vunref(vp);
2370                         else
2371                                 vput(*rvp);
2372                 }
2373                 error = ENOENT;
2374         }
2375         return (error);
2376 }
2377
2378 static void
2379 vn_send_sigxfsz(struct proc *p)
2380 {
2381         PROC_LOCK(p);
2382         kern_psignal(p, SIGXFSZ);
2383         PROC_UNLOCK(p);
2384 }
2385
2386 int
2387 vn_rlimit_trunc(u_quad_t size, struct thread *td)
2388 {
2389         if (size <= lim_cur(td, RLIMIT_FSIZE))
2390                 return (0);
2391         vn_send_sigxfsz(td->td_proc);
2392         return (EFBIG);
2393 }
2394
2395 static int
2396 vn_rlimit_fsizex1(const struct vnode *vp, struct uio *uio, off_t maxfsz,
2397     bool adj, struct thread *td)
2398 {
2399         off_t lim;
2400         bool ktr_write;
2401
2402         if (vp->v_type != VREG)
2403                 return (0);
2404
2405         /*
2406          * Handle file system maximum file size.
2407          */
2408         if (maxfsz != 0 && uio->uio_offset + uio->uio_resid > maxfsz) {
2409                 if (!adj || uio->uio_offset >= maxfsz)
2410                         return (EFBIG);
2411                 uio->uio_resid = maxfsz - uio->uio_offset;
2412         }
2413
2414         /*
2415          * This is kernel write (e.g. vnode_pager) or accounting
2416          * write, ignore limit.
2417          */
2418         if (td == NULL || (td->td_pflags2 & TDP2_ACCT) != 0)
2419                 return (0);
2420
2421         /*
2422          * Calculate file size limit.
2423          */
2424         ktr_write = (td->td_pflags & TDP_INKTRACE) != 0;
2425         lim = __predict_false(ktr_write) ? td->td_ktr_io_lim :
2426             lim_cur(td, RLIMIT_FSIZE);
2427
2428         /*
2429          * Is the limit reached?
2430          */
2431         if (__predict_true((uoff_t)uio->uio_offset + uio->uio_resid <= lim))
2432                 return (0);
2433
2434         /*
2435          * Prepared filesystems can handle writes truncated to the
2436          * file size limit.
2437          */
2438         if (adj && (uoff_t)uio->uio_offset < lim) {
2439                 uio->uio_resid = lim - (uoff_t)uio->uio_offset;
2440                 return (0);
2441         }
2442
2443         if (!ktr_write || ktr_filesize_limit_signal)
2444                 vn_send_sigxfsz(td->td_proc);
2445         return (EFBIG);
2446 }
2447
2448 /*
2449  * Helper for VOP_WRITE() implementations, the common code to
2450  * handle maximum supported file size on the filesystem, and
2451  * RLIMIT_FSIZE, except for special writes from accounting subsystem
2452  * and ktrace.
2453  *
2454  * For maximum file size (maxfsz argument):
2455  * - return EFBIG if uio_offset is beyond it
2456  * - otherwise, clamp uio_resid if write would extend file beyond maxfsz.
2457  *
2458  * For RLIMIT_FSIZE:
2459  * - return EFBIG and send SIGXFSZ if uio_offset is beyond the limit
2460  * - otherwise, clamp uio_resid if write would extend file beyond limit.
2461  *
2462  * If clamping occured, the adjustment for uio_resid is stored in
2463  * *resid_adj, to be re-applied by vn_rlimit_fsizex_res() on return
2464  * from the VOP.
2465  */
2466 int
2467 vn_rlimit_fsizex(const struct vnode *vp, struct uio *uio, off_t maxfsz,
2468     ssize_t *resid_adj, struct thread *td)
2469 {
2470         ssize_t resid_orig;
2471         int error;
2472         bool adj;
2473
2474         resid_orig = uio->uio_resid;
2475         adj = resid_adj != NULL;
2476         error = vn_rlimit_fsizex1(vp, uio, maxfsz, adj, td);
2477         if (adj)
2478                 *resid_adj = resid_orig - uio->uio_resid;
2479         return (error);
2480 }
2481
2482 void
2483 vn_rlimit_fsizex_res(struct uio *uio, ssize_t resid_adj)
2484 {
2485         uio->uio_resid += resid_adj;
2486 }
2487
2488 int
2489 vn_rlimit_fsize(const struct vnode *vp, const struct uio *uio,
2490     struct thread *td)
2491 {
2492         return (vn_rlimit_fsizex(vp, __DECONST(struct uio *, uio), 0, NULL,
2493             td));
2494 }
2495
2496 int
2497 vn_chmod(struct file *fp, mode_t mode, struct ucred *active_cred,
2498     struct thread *td)
2499 {
2500         struct vnode *vp;
2501
2502         vp = fp->f_vnode;
2503 #ifdef AUDIT
2504         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2505         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
2506         VOP_UNLOCK(vp);
2507 #endif
2508         return (setfmode(td, active_cred, vp, mode));
2509 }
2510
2511 int
2512 vn_chown(struct file *fp, uid_t uid, gid_t gid, struct ucred *active_cred,
2513     struct thread *td)
2514 {
2515         struct vnode *vp;
2516
2517         vp = fp->f_vnode;
2518 #ifdef AUDIT
2519         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2520         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
2521         VOP_UNLOCK(vp);
2522 #endif
2523         return (setfown(td, active_cred, vp, uid, gid));
2524 }
2525
2526 /*
2527  * Remove pages in the range ["start", "end") from the vnode's VM object.  If
2528  * "end" is 0, then the range extends to the end of the object.
2529  */
2530 void
2531 vn_pages_remove(struct vnode *vp, vm_pindex_t start, vm_pindex_t end)
2532 {
2533         vm_object_t object;
2534
2535         if ((object = vp->v_object) == NULL)
2536                 return;
2537         VM_OBJECT_WLOCK(object);
2538         vm_object_page_remove(object, start, end, 0);
2539         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
2540 }
2541
2542 /*
2543  * Like vn_pages_remove(), but skips invalid pages, which by definition are not
2544  * mapped into any process' address space.  Filesystems may use this in
2545  * preference to vn_pages_remove() to avoid blocking on pages busied in
2546  * preparation for a VOP_GETPAGES.
2547  */
2548 void
2549 vn_pages_remove_valid(struct vnode *vp, vm_pindex_t start, vm_pindex_t end)
2550 {
2551         vm_object_t object;
2552
2553         if ((object = vp->v_object) == NULL)
2554                 return;
2555         VM_OBJECT_WLOCK(object);
2556         vm_object_page_remove(object, start, end, OBJPR_VALIDONLY);
2557         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
2558 }
2559
2560 int
2561 vn_bmap_seekhole_locked(struct vnode *vp, u_long cmd, off_t *off,
2562     struct ucred *cred)
2563 {
2564         vm_object_t obj;
2565         off_t size;
2566         daddr_t bn, bnp;
2567         uint64_t bsize;
2568         off_t noff;
2569         int error;
2570
2571         KASSERT(cmd == FIOSEEKHOLE || cmd == FIOSEEKDATA,
2572             ("%s: Wrong command %lu", __func__, cmd));
2573         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp, "vn_bmap_seekhole_locked");
2574
2575         if (vp->v_type != VREG) {
2576                 error = ENOTTY;
2577                 goto out;
2578         }
2579         error = vn_getsize_locked(vp, &size, cred);
2580         if (error != 0)
2581                 goto out;
2582         noff = *off;
2583         if (noff < 0 || noff >= size) {
2584                 error = ENXIO;
2585                 goto out;
2586         }
2587
2588         /* See the comment in ufs_bmap_seekdata(). */
2589         obj = vp->v_object;
2590         if (obj != NULL) {
2591                 VM_OBJECT_WLOCK(obj);
2592                 vm_object_page_clean(obj, 0, 0, OBJPC_SYNC);
2593                 VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
2594         }
2595
2596         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2597         for (bn = noff / bsize; noff < size; bn++, noff += bsize -
2598             noff % bsize) {
2599                 error = VOP_BMAP(vp, bn, NULL, &bnp, NULL, NULL);
2600                 if (error == EOPNOTSUPP) {
2601                         error = ENOTTY;
2602                         goto out;
2603                 }
2604                 if ((bnp == -1 && cmd == FIOSEEKHOLE) ||
2605                     (bnp != -1 && cmd == FIOSEEKDATA)) {
2606                         noff = bn * bsize;
2607                         if (noff < *off)
2608                                 noff = *off;
2609                         goto out;
2610                 }
2611         }
2612         if (noff > size)
2613                 noff = size;
2614         /* noff == size. There is an implicit hole at the end of file. */
2615         if (cmd == FIOSEEKDATA)
2616                 error = ENXIO;
2617 out:
2618         if (error == 0)
2619                 *off = noff;
2620         return (error);
2621 }
2622
2623 int
2624 vn_bmap_seekhole(struct vnode *vp, u_long cmd, off_t *off, struct ucred *cred)
2625 {
2626         int error;
2627
2628         KASSERT(cmd == FIOSEEKHOLE || cmd == FIOSEEKDATA,
2629             ("%s: Wrong command %lu", __func__, cmd));
2630
2631         if (vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE) != 0)
2632                 return (EBADF);
2633         error = vn_bmap_seekhole_locked(vp, cmd, off, cred);
2634         VOP_UNLOCK(vp);
2635         return (error);
2636 }
2637
2638 int
2639 vn_seek(struct file *fp, off_t offset, int whence, struct thread *td)
2640 {
2641         struct ucred *cred;
2642         struct vnode *vp;
2643         off_t foffset, fsize, size;
2644         int error, noneg;
2645
2646         cred = td->td_ucred;
2647         vp = fp->f_vnode;
2648         foffset = foffset_lock(fp, 0);
2649         noneg = (vp->v_type != VCHR);
2650         error = 0;
2651         switch (whence) {
2652         case L_INCR:
2653                 if (noneg &&
2654                     (foffset < 0 ||
2655                     (offset > 0 && foffset > OFF_MAX - offset))) {
2656                         error = EOVERFLOW;
2657                         break;
2658                 }
2659                 offset += foffset;
2660                 break;
2661         case L_XTND:
2662                 error = vn_getsize(vp, &fsize, cred);
2663                 if (error != 0)
2664                         break;
2665
2666                 /*
2667                  * If the file references a disk device, then fetch
2668                  * the media size and use that to determine the ending
2669                  * offset.
2670                  */
2671                 if (fsize == 0 && vp->v_type == VCHR &&
2672                     fo_ioctl(fp, DIOCGMEDIASIZE, &size, cred, td) == 0)
2673                         fsize = size;
2674                 if (noneg && offset > 0 && fsize > OFF_MAX - offset) {
2675                         error = EOVERFLOW;
2676                         break;
2677                 }
2678                 offset += fsize;
2679                 break;
2680         case L_SET:
2681                 break;
2682         case SEEK_DATA:
2683                 error = fo_ioctl(fp, FIOSEEKDATA, &offset, cred, td);
2684                 if (error == ENOTTY)
2685                         error = EINVAL;
2686                 break;
2687         case SEEK_HOLE:
2688                 error = fo_ioctl(fp, FIOSEEKHOLE, &offset, cred, td);
2689                 if (error == ENOTTY)
2690                         error = EINVAL;
2691                 break;
2692         default:
2693                 error = EINVAL;
2694         }
2695         if (error == 0 && noneg && offset < 0)
2696                 error = EINVAL;
2697         if (error != 0)
2698                 goto drop;
2699         VFS_KNOTE_UNLOCKED(vp, 0);
2700         td->td_uretoff.tdu_off = offset;
2701 drop:
2702         foffset_unlock(fp, offset, error != 0 ? FOF_NOUPDATE : 0);
2703         return (error);
2704 }
2705
2706 int
2707 vn_utimes_perm(struct vnode *vp, struct vattr *vap, struct ucred *cred,
2708     struct thread *td)
2709 {
2710         int error;
2711
2712         /*
2713          * Grant permission if the caller is the owner of the file, or
2714          * the super-user, or has ACL_WRITE_ATTRIBUTES permission on
2715          * on the file.  If the time pointer is null, then write
2716          * permission on the file is also sufficient.
2717          *
2718          * From NFSv4.1, draft 21, 6.2.1.3.1, Discussion of Mask Attributes:
2719          * A user having ACL_WRITE_DATA or ACL_WRITE_ATTRIBUTES
2720          * will be allowed to set the times [..] to the current
2721          * server time.
2722          */
2723         error = VOP_ACCESSX(vp, VWRITE_ATTRIBUTES, cred, td);
2724         if (error != 0 && (vap->va_vaflags & VA_UTIMES_NULL) != 0)
2725                 error = VOP_ACCESS(vp, VWRITE, cred, td);
2726         return (error);
2727 }
2728
2729 int
2730 vn_fill_kinfo(struct file *fp, struct kinfo_file *kif, struct filedesc *fdp)
2731 {
2732         struct vnode *vp;
2733         int error;
2734
2735         if (fp->f_type == DTYPE_FIFO)
2736                 kif->kf_type = KF_TYPE_FIFO;
2737         else
2738                 kif->kf_type = KF_TYPE_VNODE;
2739         vp = fp->f_vnode;
2740         vref(vp);
2741         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2742         error = vn_fill_kinfo_vnode(vp, kif);
2743         vrele(vp);
2744         FILEDESC_SLOCK(fdp);
2745         return (error);
2746 }
2747
2748 static inline void
2749 vn_fill_junk(struct kinfo_file *kif)
2750 {
2751         size_t len, olen;
2752
2753         /*
2754          * Simulate vn_fullpath returning changing values for a given
2755          * vp during e.g. coredump.
2756          */
2757         len = (arc4random() % (sizeof(kif->kf_path) - 2)) + 1;
2758         olen = strlen(kif->kf_path);
2759         if (len < olen)
2760                 strcpy(&kif->kf_path[len - 1], "$");
2761         else
2762                 for (; olen < len; olen++)
2763                         strcpy(&kif->kf_path[olen], "A");
2764 }
2765
2766 int
2767 vn_fill_kinfo_vnode(struct vnode *vp, struct kinfo_file *kif)
2768 {
2769         struct vattr va;
2770         char *fullpath, *freepath;
2771         int error;
2772
2773         kif->kf_un.kf_file.kf_file_type = vntype_to_kinfo(vp->v_type);
2774         freepath = NULL;
2775         fullpath = "-";
2776         error = vn_fullpath(vp, &fullpath, &freepath);
2777         if (error == 0) {
2778                 strlcpy(kif->kf_path, fullpath, sizeof(kif->kf_path));
2779         }
2780         if (freepath != NULL)
2781                 free(freepath, M_TEMP);
2782
2783         KFAIL_POINT_CODE(DEBUG_FP, fill_kinfo_vnode__random_path,
2784                 vn_fill_junk(kif);
2785         );
2786
2787         /*
2788          * Retrieve vnode attributes.
2789          */
2790         va.va_fsid = VNOVAL;
2791         va.va_rdev = NODEV;
2792         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2793         error = VOP_GETATTR(vp, &va, curthread->td_ucred);
2794         VOP_UNLOCK(vp);
2795         if (error != 0)
2796                 return (error);
2797         if (va.va_fsid != VNOVAL)
2798                 kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid = va.va_fsid;
2799         else
2800                 kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid =
2801                     vp->v_mount->mnt_stat.f_fsid.val[0];
2802         kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid_freebsd11 =
2803             kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid; /* truncate */
2804         kif->kf_un.kf_file.kf_file_fileid = va.va_fileid;
2805         kif->kf_un.kf_file.kf_file_mode = MAKEIMODE(va.va_type, va.va_mode);
2806         kif->kf_un.kf_file.kf_file_size = va.va_size;
2807         kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev = va.va_rdev;
2808         kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev_freebsd11 =
2809             kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev; /* truncate */
2810         kif->kf_un.kf_file.kf_file_nlink = va.va_nlink;
2811         return (0);
2812 }
2813
2814 int
2815 vn_mmap(struct file *fp, vm_map_t map, vm_offset_t *addr, vm_size_t size,
2816     vm_prot_t prot, vm_prot_t cap_maxprot, int flags, vm_ooffset_t foff,
2817     struct thread *td)
2818 {
2819 #ifdef HWPMC_HOOKS
2820         struct pmckern_map_in pkm;
2821 #endif
2822         struct mount *mp;
2823         struct vnode *vp;
2824         vm_object_t object;
2825         vm_prot_t maxprot;
2826         boolean_t writecounted;
2827         int error;
2828
2829 #if defined(COMPAT_FREEBSD7) || defined(COMPAT_FREEBSD6) || \
2830     defined(COMPAT_FREEBSD5) || defined(COMPAT_FREEBSD4)
2831         /*
2832          * POSIX shared-memory objects are defined to have
2833          * kernel persistence, and are not defined to support
2834          * read(2)/write(2) -- or even open(2).  Thus, we can
2835          * use MAP_ASYNC to trade on-disk coherence for speed.
2836          * The shm_open(3) library routine turns on the FPOSIXSHM
2837          * flag to request this behavior.
2838          */
2839         if ((fp->f_flag & FPOSIXSHM) != 0)
2840                 flags |= MAP_NOSYNC;
2841 #endif
2842         vp = fp->f_vnode;
2843
2844         /*
2845          * Ensure that file and memory protections are
2846          * compatible.  Note that we only worry about
2847          * writability if mapping is shared; in this case,
2848          * current and max prot are dictated by the open file.
2849          * XXX use the vnode instead?  Problem is: what
2850          * credentials do we use for determination? What if
2851          * proc does a setuid?
2852          */
2853         mp = vp->v_mount;
2854         if (mp != NULL && (mp->mnt_flag & MNT_NOEXEC) != 0) {
2855                 maxprot = VM_PROT_NONE;
2856                 if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) != 0)
2857                         return (EACCES);
2858         } else
2859                 maxprot = VM_PROT_EXECUTE;
2860         if ((fp->f_flag & FREAD) != 0)
2861                 maxprot |= VM_PROT_READ;
2862         else if ((prot & VM_PROT_READ) != 0)
2863                 return (EACCES);
2864
2865         /*
2866          * If we are sharing potential changes via MAP_SHARED and we
2867          * are trying to get write permission although we opened it
2868          * without asking for it, bail out.
2869          */
2870         if ((flags & MAP_SHARED) != 0) {
2871                 if ((fp->f_flag & FWRITE) != 0)
2872                         maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2873                 else if ((prot & VM_PROT_WRITE) != 0)
2874                         return (EACCES);
2875         } else {
2876                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2877                 cap_maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2878         }
2879         maxprot &= cap_maxprot;
2880
2881         /*
2882          * For regular files and shared memory, POSIX requires that
2883          * the value of foff be a legitimate offset within the data
2884          * object.  In particular, negative offsets are invalid.
2885          * Blocking negative offsets and overflows here avoids
2886          * possible wraparound or user-level access into reserved
2887          * ranges of the data object later.  In contrast, POSIX does
2888          * not dictate how offsets are used by device drivers, so in
2889          * the case of a device mapping a negative offset is passed
2890          * on.
2891          */
2892         if (
2893 #ifdef _LP64
2894             size > OFF_MAX ||
2895 #endif
2896             foff > OFF_MAX - size)
2897                 return (EINVAL);
2898
2899         writecounted = FALSE;
2900         error = vm_mmap_vnode(td, size, prot, &maxprot, &flags, vp,
2901             &foff, &object, &writecounted);
2902         if (error != 0)
2903                 return (error);
2904         error = vm_mmap_object(map, addr, size, prot, maxprot, flags, object,
2905             foff, writecounted, td);
2906         if (error != 0) {
2907                 /*
2908                  * If this mapping was accounted for in the vnode's
2909                  * writecount, then undo that now.
2910                  */
2911                 if (writecounted)
2912                         vm_pager_release_writecount(object, 0, size);
2913                 vm_object_deallocate(object);
2914         }
2915 #ifdef HWPMC_HOOKS
2916         /* Inform hwpmc(4) if an executable is being mapped. */
2917         if (PMC_HOOK_INSTALLED(PMC_FN_MMAP)) {
2918                 if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) != 0 && error == 0) {
2919                         pkm.pm_file = vp;
2920                         pkm.pm_address = (uintptr_t) *addr;
2921                         PMC_CALL_HOOK_UNLOCKED(td, PMC_FN_MMAP, (void *) &pkm);
2922                 }
2923         }
2924 #endif
2925         return (error);
2926 }
2927
2928 void
2929 vn_fsid(struct vnode *vp, struct vattr *va)
2930 {
2931         fsid_t *f;
2932
2933         f = &vp->v_mount->mnt_stat.f_fsid;
2934         va->va_fsid = (uint32_t)f->val[1];
2935         va->va_fsid <<= sizeof(f->val[1]) * NBBY;
2936         va->va_fsid += (uint32_t)f->val[0];
2937 }
2938
2939 int
2940 vn_fsync_buf(struct vnode *vp, int waitfor)
2941 {
2942         struct buf *bp, *nbp;
2943         struct bufobj *bo;
2944         struct mount *mp;
2945         int error, maxretry;
2946
2947         error = 0;
2948         maxretry = 10000;     /* large, arbitrarily chosen */
2949         mp = NULL;
2950         if (vp->v_type == VCHR) {
2951                 VI_LOCK(vp);
2952                 mp = vp->v_rdev->si_mountpt;
2953                 VI_UNLOCK(vp);
2954         }
2955         bo = &vp->v_bufobj;
2956         BO_LOCK(bo);
2957 loop1:
2958         /*
2959          * MARK/SCAN initialization to avoid infinite loops.
2960          */
2961         TAILQ_FOREACH(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs) {
2962                 bp->b_vflags &= ~BV_SCANNED;
2963                 bp->b_error = 0;
2964         }
2965
2966         /*
2967          * Flush all dirty buffers associated with a vnode.
2968          */
2969 loop2:
2970         TAILQ_FOREACH_SAFE(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs, nbp) {
2971                 if ((bp->b_vflags & BV_SCANNED) != 0)
2972                         continue;
2973                 bp->b_vflags |= BV_SCANNED;
2974                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL)) {
2975                         if (waitfor != MNT_WAIT)
2976                                 continue;
2977                         if (BUF_LOCK(bp,
2978                             LK_EXCLUSIVE | LK_INTERLOCK | LK_SLEEPFAIL,
2979                             BO_LOCKPTR(bo)) != 0) {
2980                                 BO_LOCK(bo);
2981                                 goto loop1;
2982                         }
2983                         BO_LOCK(bo);
2984                 }
2985                 BO_UNLOCK(bo);
2986                 KASSERT(bp->b_bufobj == bo,
2987                     ("bp %p wrong b_bufobj %p should be %p",
2988                     bp, bp->b_bufobj, bo));
2989                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
2990                         panic("fsync: not dirty");
2991                 if ((vp->v_object != NULL) && (bp->b_flags & B_CLUSTEROK)) {
2992                         vfs_bio_awrite(bp);
2993                 } else {
2994                         bremfree(bp);
2995                         bawrite(bp);
2996                 }
2997                 if (maxretry < 1000)
2998                         pause("dirty", hz < 1000 ? 1 : hz / 1000);
2999                 BO_LOCK(bo);
3000                 goto loop2;
3001         }
3002
3003         /*
3004          * If synchronous the caller expects us to completely resolve all
3005          * dirty buffers in the system.  Wait for in-progress I/O to
3006          * complete (which could include background bitmap writes), then
3007          * retry if dirty blocks still exist.
3008          */
3009         if (waitfor == MNT_WAIT) {
3010                 bufobj_wwait(bo, 0, 0);
3011                 if (bo->bo_dirty.bv_cnt > 0) {
3012                         /*
3013                          * If we are unable to write any of these buffers
3014                          * then we fail now rather than trying endlessly
3015                          * to write them out.
3016                          */
3017                         TAILQ_FOREACH(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs)
3018                                 if ((error = bp->b_error) != 0)
3019                                         break;
3020                         if ((mp != NULL && mp->mnt_secondary_writes > 0) ||
3021                             (error == 0 && --maxretry >= 0))
3022                                 goto loop1;
3023                         if (error == 0)
3024                                 error = EAGAIN;
3025                 }
3026         }
3027         BO_UNLOCK(bo);
3028         if (error != 0)
3029                 vn_printf(vp, "fsync: giving up on dirty (error = %d) ", error);
3030
3031         return (error);
3032 }
3033
3034 /*
3035  * Copies a byte range from invp to outvp.  Calls VOP_COPY_FILE_RANGE()
3036  * or vn_generic_copy_file_range() after rangelocking the byte ranges,
3037  * to do the actual copy.
3038  * vn_generic_copy_file_range() is factored out, so it can be called
3039  * from a VOP_COPY_FILE_RANGE() call as well, but handles vnodes from
3040  * different file systems.
3041  */
3042 int
3043 vn_copy_file_range(struct vnode *invp, off_t *inoffp, struct vnode *outvp,
3044     off_t *outoffp, size_t *lenp, unsigned int flags, struct ucred *incred,
3045     struct ucred *outcred, struct thread *fsize_td)
3046 {
3047         int error;
3048         size_t len;
3049         uint64_t uval;
3050
3051         len = *lenp;
3052         *lenp = 0;              /* For error returns. */
3053         error = 0;
3054
3055         /* Do some sanity checks on the arguments. */
3056         if (invp->v_type == VDIR || outvp->v_type == VDIR)
3057                 error = EISDIR;
3058         else if (*inoffp < 0 || *outoffp < 0 ||
3059             invp->v_type != VREG || outvp->v_type != VREG)
3060                 error = EINVAL;
3061         if (error != 0)
3062                 goto out;
3063
3064         /* Ensure offset + len does not wrap around. */
3065         uval = *inoffp;
3066         uval += len;
3067         if (uval > INT64_MAX)
3068                 len = INT64_MAX - *inoffp;
3069         uval = *outoffp;
3070         uval += len;
3071         if (uval > INT64_MAX)
3072                 len = INT64_MAX - *outoffp;
3073         if (len == 0)
3074                 goto out;
3075
3076         /*
3077          * If the two vnode are for the same file system, call
3078          * VOP_COPY_FILE_RANGE(), otherwise call vn_generic_copy_file_range()
3079          * which can handle copies across multiple file systems.
3080          */
3081         *lenp = len;
3082         if (invp->v_mount == outvp->v_mount)
3083                 error = VOP_COPY_FILE_RANGE(invp, inoffp, outvp, outoffp,
3084                     lenp, flags, incred, outcred, fsize_td);
3085         else
3086                 error = vn_generic_copy_file_range(invp, inoffp, outvp,
3087                     outoffp, lenp, flags, incred, outcred, fsize_td);
3088 out:
3089         return (error);
3090 }
3091
3092 /*
3093  * Test len bytes of data starting at dat for all bytes == 0.
3094  * Return true if all bytes are zero, false otherwise.
3095  * Expects dat to be well aligned.
3096  */
3097 static bool
3098 mem_iszero(void *dat, int len)
3099 {
3100         int i;
3101         const u_int *p;
3102         const char *cp;
3103
3104         for (p = dat; len > 0; len -= sizeof(*p), p++) {
3105                 if (len >= sizeof(*p)) {
3106                         if (*p != 0)
3107                                 return (false);
3108                 } else {
3109                         cp = (const char *)p;
3110                         for (i = 0; i < len; i++, cp++)
3111                                 if (*cp != '\0')
3112                                         return (false);
3113                 }
3114         }
3115         return (true);
3116 }
3117
3118 /*
3119  * Look for a hole in the output file and, if found, adjust *outoffp
3120  * and *xferp to skip past the hole.
3121  * *xferp is the entire hole length to be written and xfer2 is how many bytes
3122  * to be written as 0's upon return.
3123  */
3124 static off_t
3125 vn_skip_hole(struct vnode *outvp, off_t xfer2, off_t *outoffp, off_t *xferp,
3126     off_t *dataoffp, off_t *holeoffp, struct ucred *cred)
3127 {
3128         int error;
3129         off_t delta;
3130
3131         if (*holeoffp == 0 || *holeoffp <= *outoffp) {
3132                 *dataoffp = *outoffp;
3133                 error = VOP_IOCTL(outvp, FIOSEEKDATA, dataoffp, 0, cred,
3134                     curthread);
3135                 if (error == 0) {
3136                         *holeoffp = *dataoffp;
3137                         error = VOP_IOCTL(outvp, FIOSEEKHOLE, holeoffp, 0, cred,
3138                             curthread);
3139                 }
3140                 if (error != 0 || *holeoffp == *dataoffp) {
3141                         /*
3142                          * Since outvp is unlocked, it may be possible for
3143                          * another thread to do a truncate(), lseek(), write()
3144                          * creating a hole at startoff between the above
3145                          * VOP_IOCTL() calls, if the other thread does not do
3146                          * rangelocking.
3147                          * If that happens, *holeoffp == *dataoffp and finding
3148                          * the hole has failed, so disable vn_skip_hole().
3149                          */
3150                         *holeoffp = -1; /* Disable use of vn_skip_hole(). */
3151                         return (xfer2);
3152                 }
3153                 KASSERT(*dataoffp >= *outoffp,
3154                     ("vn_skip_hole: dataoff=%jd < outoff=%jd",
3155                     (intmax_t)*dataoffp, (intmax_t)*outoffp));
3156                 KASSERT(*holeoffp > *dataoffp,
3157                     ("vn_skip_hole: holeoff=%jd <= dataoff=%jd",
3158                     (intmax_t)*holeoffp, (intmax_t)*dataoffp));
3159         }
3160
3161         /*
3162          * If there is a hole before the data starts, advance *outoffp and
3163          * *xferp past the hole.
3164          */
3165         if (*dataoffp > *outoffp) {
3166                 delta = *dataoffp - *outoffp;
3167                 if (delta >= *xferp) {
3168                         /* Entire *xferp is a hole. */
3169                         *outoffp += *xferp;
3170                         *xferp = 0;
3171                         return (0);
3172                 }
3173                 *xferp -= delta;
3174                 *outoffp += delta;
3175                 xfer2 = MIN(xfer2, *xferp);
3176         }
3177
3178         /*
3179          * If a hole starts before the end of this xfer2, reduce this xfer2 so
3180          * that the write ends at the start of the hole.
3181          * *holeoffp should always be greater than *outoffp, but for the
3182          * non-INVARIANTS case, check this to make sure xfer2 remains a sane
3183          * value.
3184          */
3185         if (*holeoffp > *outoffp && *holeoffp < *outoffp + xfer2)
3186                 xfer2 = *holeoffp - *outoffp;
3187         return (xfer2);
3188 }
3189
3190 /*
3191  * Write an xfer sized chunk to outvp in blksize blocks from dat.
3192  * dat is a maximum of blksize in length and can be written repeatedly in
3193  * the chunk.
3194  * If growfile == true, just grow the file via vn_truncate_locked() instead
3195  * of doing actual writes.
3196  * If checkhole == true, a hole is being punched, so skip over any hole
3197  * already in the output file.
3198  */
3199 static int
3200 vn_write_outvp(struct vnode *outvp, char *dat, off_t outoff, off_t xfer,
3201     u_long blksize, bool growfile, bool checkhole, struct ucred *cred)
3202 {
3203         struct mount *mp;
3204         off_t dataoff, holeoff, xfer2;
3205         int error;
3206
3207         /*
3208          * Loop around doing writes of blksize until write has been completed.
3209          * Lock/unlock on each loop iteration so that a bwillwrite() can be
3210          * done for each iteration, since the xfer argument can be very
3211          * large if there is a large hole to punch in the output file.
3212          */
3213         error = 0;
3214         holeoff = 0;
3215         do {
3216                 xfer2 = MIN(xfer, blksize);
3217                 if (checkhole) {
3218                         /*
3219                          * Punching a hole.  Skip writing if there is
3220                          * already a hole in the output file.
3221                          */
3222                         xfer2 = vn_skip_hole(outvp, xfer2, &outoff, &xfer,
3223                             &dataoff, &holeoff, cred);
3224                         if (xfer == 0)
3225                                 break;
3226                         if (holeoff < 0)
3227                                 checkhole = false;
3228                         KASSERT(xfer2 > 0, ("vn_write_outvp: xfer2=%jd",
3229                             (intmax_t)xfer2));
3230                 }
3231                 bwillwrite();
3232                 mp = NULL;
3233                 error = vn_start_write(outvp, &mp, V_WAIT);
3234                 if (error != 0)
3235                         break;
3236                 if (growfile) {
3237                         error = vn_lock(outvp, LK_EXCLUSIVE);
3238                         if (error == 0) {
3239                                 error = vn_truncate_locked(outvp, outoff + xfer,
3240                                     false, cred);
3241                                 VOP_UNLOCK(outvp);
3242                         }
3243                 } else {
3244                         error = vn_lock(outvp, vn_lktype_write(mp, outvp));
3245                         if (error == 0) {
3246                                 error = vn_rdwr(UIO_WRITE, outvp, dat, xfer2,
3247                                     outoff, UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED,
3248                                     curthread->td_ucred, cred, NULL, curthread);
3249                                 outoff += xfer2;
3250                                 xfer -= xfer2;
3251                                 VOP_UNLOCK(outvp);
3252                         }
3253                 }
3254                 if (mp != NULL)
3255                         vn_finished_write(mp);
3256         } while (!growfile && xfer > 0 && error == 0);
3257         return (error);
3258 }
3259
3260 /*
3261  * Copy a byte range of one file to another.  This function can handle the
3262  * case where invp and outvp are on different file systems.
3263  * It can also be called by a VOP_COPY_FILE_RANGE() to do the work, if there
3264  * is no better file system specific way to do it.
3265  */
3266 int
3267 vn_generic_copy_file_range(struct vnode *invp, off_t *inoffp,
3268     struct vnode *outvp, off_t *outoffp, size_t *lenp, unsigned int flags,
3269     struct ucred *incred, struct ucred *outcred, struct thread *fsize_td)
3270 {
3271         struct mount *mp;
3272         off_t startoff, endoff, xfer, xfer2;
3273         u_long blksize;
3274         int error, interrupted;
3275         bool cantseek, readzeros, eof, lastblock, holetoeof;
3276         ssize_t aresid, r = 0;
3277         size_t copylen, len, savlen;
3278         off_t insize, outsize;
3279         char *dat;
3280         long holein, holeout;
3281         struct timespec curts, endts;
3282
3283         holein = holeout = 0;
3284         savlen = len = *lenp;
3285         error = 0;
3286         interrupted = 0;
3287         dat = NULL;
3288
3289         error = vn_lock(invp, LK_SHARED);
3290         if (error != 0)
3291                 goto out;
3292         if (VOP_PATHCONF(invp, _PC_MIN_HOLE_SIZE, &holein) != 0)
3293                 holein = 0;
3294         if (holein > 0)
3295                 error = vn_getsize_locked(invp, &insize, incred);
3296         VOP_UNLOCK(invp);
3297         if (error != 0)
3298                 goto out;
3299
3300         mp = NULL;
3301         error = vn_start_write(outvp, &mp, V_WAIT);
3302         if (error == 0)
3303                 error = vn_lock(outvp, LK_EXCLUSIVE);
3304         if (error == 0) {
3305                 /*
3306                  * If fsize_td != NULL, do a vn_rlimit_fsizex() call,
3307                  * now that outvp is locked.
3308                  */
3309                 if (fsize_td != NULL) {
3310                         struct uio io;
3311
3312                         io.uio_offset = *outoffp;
3313                         io.uio_resid = len;
3314                         error = vn_rlimit_fsizex(outvp, &io, 0, &r, fsize_td);
3315                         len = savlen = io.uio_resid;
3316                         /*
3317                          * No need to call vn_rlimit_fsizex_res before return,
3318                          * since the uio is local.
3319                          */
3320                 }
3321                 if (VOP_PATHCONF(outvp, _PC_MIN_HOLE_SIZE, &holeout) != 0)
3322                         holeout = 0;
3323                 /*
3324                  * Holes that are past EOF do not need to be written as a block
3325                  * of zero bytes.  So, truncate the output file as far as
3326                  * possible and then use size to decide if writing 0
3327                  * bytes is necessary in the loop below.
3328                  */
3329                 if (error == 0)
3330                         error = vn_getsize_locked(outvp, &outsize, outcred);
3331                 if (error == 0 && outsize > *outoffp && outsize <= *outoffp + len) {
3332 #ifdef MAC
3333                         error = mac_vnode_check_write(curthread->td_ucred,
3334                             outcred, outvp);
3335                         if (error == 0)
3336 #endif
3337                                 error = vn_truncate_locked(outvp, *outoffp,
3338                                     false, outcred);
3339                         if (error == 0)
3340                                 outsize = *outoffp;
3341                 }
3342                 VOP_UNLOCK(outvp);
3343         }
3344         if (mp != NULL)
3345                 vn_finished_write(mp);
3346         if (error != 0)
3347                 goto out;
3348
3349         if (holein == 0 && holeout > 0) {
3350                 /*
3351                  * For this special case, the input data will be scanned
3352                  * for blocks of all 0 bytes.  For these blocks, the
3353                  * write can be skipped for the output file to create
3354                  * an unallocated region.
3355                  * Therefore, use the appropriate size for the output file.
3356                  */
3357                 blksize = holeout;
3358                 if (blksize <= 512) {
3359                         /*
3360                          * Use f_iosize, since ZFS reports a _PC_MIN_HOLE_SIZE
3361                          * of 512, although it actually only creates
3362                          * unallocated regions for blocks >= f_iosize.
3363                          */
3364                         blksize = outvp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
3365                 }
3366         } else {
3367                 /*
3368                  * Use the larger of the two f_iosize values.  If they are
3369                  * not the same size, one will normally be an exact multiple of
3370                  * the other, since they are both likely to be a power of 2.
3371                  */
3372                 blksize = MAX(invp->v_mount->mnt_stat.f_iosize,
3373                     outvp->v_mount->mnt_stat.f_iosize);
3374         }
3375
3376         /* Clip to sane limits. */
3377         if (blksize < 4096)
3378                 blksize = 4096;
3379         else if (blksize > maxphys)
3380                 blksize = maxphys;
3381         dat = malloc(blksize, M_TEMP, M_WAITOK);
3382
3383         /*
3384          * If VOP_IOCTL(FIOSEEKHOLE) works for invp, use it and FIOSEEKDATA
3385          * to find holes.  Otherwise, just scan the read block for all 0s
3386          * in the inner loop where the data copying is done.
3387          * Note that some file systems such as NFSv3, NFSv4.0 and NFSv4.1 may
3388          * support holes on the server, but do not support FIOSEEKHOLE.
3389          * The kernel flag COPY_FILE_RANGE_TIMEO1SEC is used to indicate
3390          * that this function should return after 1second with a partial
3391          * completion.
3392          */
3393         if ((flags & COPY_FILE_RANGE_TIMEO1SEC) != 0) {
3394                 getnanouptime(&endts);
3395                 endts.tv_sec++;
3396         } else
3397                 timespecclear(&endts);
3398         holetoeof = eof = false;
3399         while (len > 0 && error == 0 && !eof && interrupted == 0) {
3400                 endoff = 0;                     /* To shut up compilers. */
3401                 cantseek = true;
3402                 startoff = *inoffp;
3403                 copylen = len;
3404
3405                 /*
3406                  * Find the next data area.  If there is just a hole to EOF,
3407                  * FIOSEEKDATA should fail with ENXIO.
3408                  * (I do not know if any file system will report a hole to
3409                  *  EOF via FIOSEEKHOLE, but I am pretty sure FIOSEEKDATA
3410                  *  will fail for those file systems.)
3411                  *
3412                  * For input files that don't support FIOSEEKDATA/FIOSEEKHOLE,
3413                  * the code just falls through to the inner copy loop.
3414                  */
3415                 error = EINVAL;
3416                 if (holein > 0) {
3417                         error = VOP_IOCTL(invp, FIOSEEKDATA, &startoff, 0,
3418                             incred, curthread);
3419                         if (error == ENXIO) {
3420                                 startoff = endoff = insize;
3421                                 eof = holetoeof = true;
3422                                 error = 0;
3423                         }
3424                 }
3425                 if (error == 0 && !holetoeof) {
3426                         endoff = startoff;
3427                         error = VOP_IOCTL(invp, FIOSEEKHOLE, &endoff, 0,
3428                             incred, curthread);
3429                         /*
3430                          * Since invp is unlocked, it may be possible for
3431                          * another thread to do a truncate(), lseek(), write()
3432                          * creating a hole at startoff between the above
3433                          * VOP_IOCTL() calls, if the other thread does not do
3434                          * rangelocking.
3435                          * If that happens, startoff == endoff and finding
3436                          * the hole has failed, so set an error.
3437                          */
3438                         if (error == 0 && startoff == endoff)
3439                                 error = EINVAL; /* Any error. Reset to 0. */
3440                 }
3441                 if (error == 0) {
3442                         if (startoff > *inoffp) {
3443                                 /* Found hole before data block. */
3444                                 xfer = MIN(startoff - *inoffp, len);
3445                                 if (*outoffp < outsize) {
3446                                         /* Must write 0s to punch hole. */
3447                                         xfer2 = MIN(outsize - *outoffp,
3448                                             xfer);
3449                                         memset(dat, 0, MIN(xfer2, blksize));
3450                                         error = vn_write_outvp(outvp, dat,
3451                                             *outoffp, xfer2, blksize, false,
3452                                             holeout > 0, outcred);
3453                                 }
3454
3455                                 if (error == 0 && *outoffp + xfer >
3456                                     outsize && (xfer == len || holetoeof)) {
3457                                         /* Grow output file (hole at end). */
3458                                         error = vn_write_outvp(outvp, dat,
3459                                             *outoffp, xfer, blksize, true,
3460                                             false, outcred);
3461                                 }
3462                                 if (error == 0) {
3463                                         *inoffp += xfer;
3464                                         *outoffp += xfer;
3465                                         len -= xfer;
3466                                         if (len < savlen) {
3467                                                 interrupted = sig_intr();
3468                                                 if (timespecisset(&endts) &&
3469                                                     interrupted == 0) {
3470                                                         getnanouptime(&curts);
3471                                                         if (timespeccmp(&curts,
3472                                                             &endts, >=))
3473                                                                 interrupted =
3474                                                                     EINTR;
3475                                                 }
3476                                         }
3477                                 }
3478                         }
3479                         copylen = MIN(len, endoff - startoff);
3480                         cantseek = false;
3481                 } else {
3482                         cantseek = true;
3483                         startoff = *inoffp;
3484                         copylen = len;
3485                         error = 0;
3486                 }
3487
3488                 xfer = blksize;
3489                 if (cantseek) {
3490                         /*
3491                          * Set first xfer to end at a block boundary, so that
3492                          * holes are more likely detected in the loop below via
3493                          * the for all bytes 0 method.
3494                          */
3495                         xfer -= (*inoffp % blksize);
3496                 }
3497                 /* Loop copying the data block. */
3498                 while (copylen > 0 && error == 0 && !eof && interrupted == 0) {
3499                         if (copylen < xfer)
3500                                 xfer = copylen;
3501                         error = vn_lock(invp, LK_SHARED);
3502                         if (error != 0)
3503                                 goto out;
3504                         error = vn_rdwr(UIO_READ, invp, dat, xfer,
3505                             startoff, UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED,
3506                             curthread->td_ucred, incred, &aresid,
3507                             curthread);
3508                         VOP_UNLOCK(invp);
3509                         lastblock = false;
3510                         if (error == 0 && aresid > 0) {
3511                                 /* Stop the copy at EOF on the input file. */
3512                                 xfer -= aresid;
3513                                 eof = true;
3514                                 lastblock = true;
3515                         }
3516                         if (error == 0) {
3517                                 /*
3518                                  * Skip the write for holes past the initial EOF
3519                                  * of the output file, unless this is the last
3520                                  * write of the output file at EOF.
3521                                  */
3522                                 readzeros = cantseek ? mem_iszero(dat, xfer) :
3523                                     false;
3524                                 if (xfer == len)
3525                                         lastblock = true;
3526                                 if (!cantseek || *outoffp < outsize ||
3527                                     lastblock || !readzeros)
3528                                         error = vn_write_outvp(outvp, dat,
3529                                             *outoffp, xfer, blksize,
3530                                             readzeros && lastblock &&
3531                                             *outoffp >= outsize, false,
3532                                             outcred);
3533                                 if (error == 0) {
3534                                         *inoffp += xfer;
3535                                         startoff += xfer;
3536                                         *outoffp += xfer;
3537                                         copylen -= xfer;
3538                                         len -= xfer;
3539                                         if (len < savlen) {
3540                                                 interrupted = sig_intr();
3541                                                 if (timespecisset(&endts) &&
3542                                                     interrupted == 0) {
3543                                                         getnanouptime(&curts);
3544                                                         if (timespeccmp(&curts,
3545                                                             &endts, >=))
3546                                                                 interrupted =
3547                                                                     EINTR;
3548                                                 }
3549                                         }
3550                                 }
3551                         }
3552                         xfer = blksize;
3553                 }
3554         }
3555 out:
3556         *lenp = savlen - len;
3557         free(dat, M_TEMP);
3558         return (error);
3559 }
3560
3561 static int
3562 vn_fallocate(struct file *fp, off_t offset, off_t len, struct thread *td)
3563 {
3564         struct mount *mp;
3565         struct vnode *vp;
3566         off_t olen, ooffset;
3567         int error;
3568 #ifdef AUDIT
3569         int audited_vnode1 = 0;
3570 #endif
3571
3572         vp = fp->f_vnode;
3573         if (vp->v_type != VREG)
3574                 return (ENODEV);
3575
3576         /* Allocating blocks may take a long time, so iterate. */
3577         for (;;) {
3578                 olen = len;
3579                 ooffset = offset;
3580
3581                 bwillwrite();
3582                 mp = NULL;
3583                 error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | V_PCATCH);
3584                 if (error != 0)
3585                         break;
3586                 error = vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE);
3587                 if (error != 0) {
3588                         vn_finished_write(mp);
3589                         break;
3590                 }
3591 #ifdef AUDIT
3592                 if (!audited_vnode1) {
3593                         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
3594                         audited_vnode1 = 1;
3595                 }
3596 #endif
3597 #ifdef MAC
3598                 error = mac_vnode_check_write(td->td_ucred, fp->f_cred, vp);
3599                 if (error == 0)
3600 #endif
3601                         error = VOP_ALLOCATE(vp, &offset, &len, 0,
3602                             td->td_ucred);
3603                 VOP_UNLOCK(vp);
3604                 vn_finished_write(mp);
3605
3606                 if (olen + ooffset != offset + len) {
3607                         panic("offset + len changed from %jx/%jx to %jx/%jx",
3608                             ooffset, olen, offset, len);
3609                 }
3610                 if (error != 0 || len == 0)
3611                         break;
3612                 KASSERT(olen > len, ("Iteration did not make progress?"));
3613                 maybe_yield();
3614         }
3615
3616         return (error);
3617 }
3618
3619 static int
3620 vn_deallocate_impl(struct vnode *vp, off_t *offset, off_t *length, int flags,
3621     int ioflag, struct ucred *cred, struct ucred *active_cred,
3622     struct ucred *file_cred)
3623 {
3624         struct mount *mp;
3625         void *rl_cookie;
3626         off_t off, len;
3627         int error;
3628 #ifdef AUDIT
3629         bool audited_vnode1 = false;
3630 #endif
3631
3632         rl_cookie = NULL;
3633         error = 0;
3634         mp = NULL;
3635         off = *offset;
3636         len = *length;
3637
3638         if ((ioflag & (IO_NODELOCKED | IO_RANGELOCKED)) == 0)
3639                 rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, off, off + len);
3640         while (len > 0 && error == 0) {
3641                 /*
3642                  * Try to deallocate the longest range in one pass.
3643                  * In case a pass takes too long to be executed, it returns
3644                  * partial result. The residue will be proceeded in the next
3645                  * pass.
3646                  */
3647
3648                 if ((ioflag & IO_NODELOCKED) == 0) {
3649                         bwillwrite();
3650                         if ((error = vn_start_write(vp, &mp,
3651                             V_WAIT | V_PCATCH)) != 0)
3652                                 goto out;
3653                         vn_lock(vp, vn_lktype_write(mp, vp) | LK_RETRY);
3654                 }
3655 #ifdef AUDIT
3656                 if (!audited_vnode1) {
3657                         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
3658                         audited_vnode1 = true;
3659                 }
3660 #endif
3661
3662 #ifdef MAC
3663                 if ((ioflag & IO_NOMACCHECK) == 0)
3664                         error = mac_vnode_check_write(active_cred, file_cred,
3665                             vp);
3666 #endif
3667                 if (error == 0)
3668                         error = VOP_DEALLOCATE(vp, &off, &len, flags, ioflag,
3669                             cred);
3670
3671                 if ((ioflag & IO_NODELOCKED) == 0) {
3672                         VOP_UNLOCK(vp);
3673                         if (mp != NULL) {
3674                                 vn_finished_write(mp);
3675                                 mp = NULL;
3676                         }
3677                 }
3678                 if (error == 0 && len != 0)
3679                         maybe_yield();
3680         }
3681 out:
3682         if (rl_cookie != NULL)
3683                 vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
3684         *offset = off;
3685         *length = len;
3686         return (error);
3687 }
3688
3689 /*
3690  * This function is supposed to be used in the situations where the deallocation
3691  * is not triggered by a user request.
3692  */
3693 int
3694 vn_deallocate(struct vnode *vp, off_t *offset, off_t *length, int flags,
3695     int ioflag, struct ucred *active_cred, struct ucred *file_cred)
3696 {
3697         struct ucred *cred;
3698
3699         if (*offset < 0 || *length <= 0 || *length > OFF_MAX - *offset ||
3700             flags != 0)
3701                 return (EINVAL);
3702         if (vp->v_type != VREG)
3703                 return (ENODEV);
3704
3705         cred = file_cred != NOCRED ? file_cred : active_cred;
3706         return (vn_deallocate_impl(vp, offset, length, flags, ioflag, cred,
3707             active_cred, file_cred));
3708 }
3709
3710 static int
3711 vn_fspacectl(struct file *fp, int cmd, off_t *offset, off_t *length, int flags,
3712     struct ucred *active_cred, struct thread *td)
3713 {
3714         int error;
3715         struct vnode *vp;
3716         int ioflag;
3717
3718         KASSERT(cmd == SPACECTL_DEALLOC, ("vn_fspacectl: Invalid cmd"));
3719         KASSERT((flags & ~SPACECTL_F_SUPPORTED) == 0,
3720             ("vn_fspacectl: non-zero flags"));
3721         KASSERT(*offset >= 0 && *length > 0 && *length <= OFF_MAX - *offset,
3722             ("vn_fspacectl: offset/length overflow or underflow"));
3723         vp = fp->f_vnode;
3724
3725         if (vp->v_type != VREG)
3726                 return (ENODEV);
3727
3728         ioflag = get_write_ioflag(fp);
3729
3730         switch (cmd) {
3731         case SPACECTL_DEALLOC:
3732                 error = vn_deallocate_impl(vp, offset, length, flags, ioflag,
3733                     active_cred, active_cred, fp->f_cred);
3734                 break;
3735         default:
3736                 panic("vn_fspacectl: unknown cmd %d", cmd);
3737         }
3738
3739         return (error);
3740 }
3741
3742 static u_long vn_lock_pair_pause_cnt;
3743 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, vn_lock_pair_pause, CTLFLAG_RD,
3744     &vn_lock_pair_pause_cnt, 0,
3745     "Count of vn_lock_pair deadlocks");
3746
3747 u_int vn_lock_pair_pause_max;
3748 SYSCTL_UINT(_debug, OID_AUTO, vn_lock_pair_pause_max, CTLFLAG_RW,
3749     &vn_lock_pair_pause_max, 0,
3750     "Max ticks for vn_lock_pair deadlock avoidance sleep");
3751
3752 static void
3753 vn_lock_pair_pause(const char *wmesg)
3754 {
3755         atomic_add_long(&vn_lock_pair_pause_cnt, 1);
3756         pause(wmesg, prng32_bounded(vn_lock_pair_pause_max));
3757 }
3758
3759 /*
3760  * Lock pair of vnodes vp1, vp2, avoiding lock order reversal.
3761  * vp1_locked indicates whether vp1 is locked; if not, vp1 must be
3762  * unlocked.  Same for vp2 and vp2_locked.  One of the vnodes can be
3763  * NULL.
3764  *
3765  * The function returns with both vnodes exclusively or shared locked,
3766  * according to corresponding lkflags, and guarantees that it does not
3767  * create lock order reversal with other threads during its execution.
3768  * Both vnodes could be unlocked temporary (and reclaimed).
3769  *
3770  * If requesting shared locking, locked vnode lock must not be recursed.
3771  */
3772 void
3773 vn_lock_pair(struct vnode *vp1, bool vp1_locked, int lkflags1,
3774     struct vnode *vp2, bool vp2_locked, int lkflags2)
3775 {
3776         int error;
3777
3778         MPASS(lkflags1 == LK_SHARED || lkflags1 == LK_EXCLUSIVE);
3779         MPASS(lkflags2 == LK_SHARED || lkflags2 == LK_EXCLUSIVE);
3780
3781         if (vp1 == NULL && vp2 == NULL)
3782                 return;
3783
3784         if (vp1 != NULL) {
3785                 if (lkflags1 == LK_SHARED &&
3786                     (vp1->v_vnlock->lock_object.lo_flags & LK_NOSHARE) != 0)
3787                         lkflags1 = LK_EXCLUSIVE;
3788                 if (vp1_locked && VOP_ISLOCKED(vp1) != LK_EXCLUSIVE) {
3789                         ASSERT_VOP_LOCKED(vp1, "vp1");
3790                         if (lkflags1 == LK_EXCLUSIVE) {
3791                                 VOP_UNLOCK(vp1);
3792                                 ASSERT_VOP_UNLOCKED(vp1,
3793                                     "vp1 shared recursed");
3794                                 vp1_locked = false;
3795                         }
3796                 } else if (!vp1_locked)
3797                         ASSERT_VOP_UNLOCKED(vp1, "vp1");
3798         } else {
3799                 vp1_locked = true;
3800         }
3801
3802         if (vp2 != NULL) {
3803                 if (lkflags2 == LK_SHARED &&
3804                     (vp2->v_vnlock->lock_object.lo_flags & LK_NOSHARE) != 0)
3805                         lkflags2 = LK_EXCLUSIVE;
3806                 if (vp2_locked && VOP_ISLOCKED(vp2) != LK_EXCLUSIVE) {
3807                         ASSERT_VOP_LOCKED(vp2, "vp2");
3808                         if (lkflags2 == LK_EXCLUSIVE) {
3809                                 VOP_UNLOCK(vp2);
3810                                 ASSERT_VOP_UNLOCKED(vp2,
3811                                     "vp2 shared recursed");
3812                                 vp2_locked = false;
3813                         }
3814                 } else if (!vp2_locked)
3815                         ASSERT_VOP_UNLOCKED(vp2, "vp2");
3816         } else {
3817                 vp2_locked = true;
3818         }
3819
3820         if (!vp1_locked && !vp2_locked) {
3821                 vn_lock(vp1, lkflags1 | LK_RETRY);
3822                 vp1_locked = true;
3823         }
3824
3825         while (!vp1_locked || !vp2_locked) {
3826                 if (vp1_locked && vp2 != NULL) {
3827                         if (vp1 != NULL) {
3828                                 error = VOP_LOCK1(vp2, lkflags2 | LK_NOWAIT,
3829                                     __FILE__, __LINE__);
3830                                 if (error == 0)
3831                                         break;
3832                                 VOP_UNLOCK(vp1);
3833                                 vp1_locked = false;
3834                                 vn_lock_pair_pause("vlp1");
3835                         }
3836                         vn_lock(vp2, lkflags2 | LK_RETRY);
3837                         vp2_locked = true;
3838                 }
3839                 if (vp2_locked && vp1 != NULL) {
3840                         if (vp2 != NULL) {
3841                                 error = VOP_LOCK1(vp1, lkflags1 | LK_NOWAIT,
3842                                     __FILE__, __LINE__);
3843                                 if (error == 0)
3844                                         break;
3845                                 VOP_UNLOCK(vp2);
3846                                 vp2_locked = false;
3847                                 vn_lock_pair_pause("vlp2");
3848                         }
3849                         vn_lock(vp1, lkflags1 | LK_RETRY);
3850                         vp1_locked = true;
3851                 }
3852         }
3853         if (vp1 != NULL) {
3854                 if (lkflags1 == LK_EXCLUSIVE)
3855                         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp1, "vp1 ret");
3856                 else
3857                         ASSERT_VOP_LOCKED(vp1, "vp1 ret");
3858         }
3859         if (vp2 != NULL) {
3860                 if (lkflags2 == LK_EXCLUSIVE)
3861                         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp2, "vp2 ret");
3862                 else
3863                         ASSERT_VOP_LOCKED(vp2, "vp2 ret");
3864         }
3865 }
3866
3867 int
3868 vn_lktype_write(struct mount *mp, struct vnode *vp)
3869 {
3870         if (MNT_SHARED_WRITES(mp) ||
3871             (mp == NULL && MNT_SHARED_WRITES(vp->v_mount)))
3872                 return (LK_SHARED);
3873         return (LK_EXCLUSIVE);
3874 }