]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/kern/vfs_vnops.c
ZFS: MFV 2.0-rc1-ga00c61
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / kern / vfs_vnops.c
1 /*-
2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
3  *
4  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1993
5  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
6  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
7  * All or some portions of this file are derived from material licensed
8  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
9  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
10  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
11  *
12  * Copyright (c) 2012 Konstantin Belousov <kib@FreeBSD.org>
13  * Copyright (c) 2013, 2014 The FreeBSD Foundation
14  *
15  * Portions of this software were developed by Konstantin Belousov
16  * under sponsorship from the FreeBSD Foundation.
17  *
18  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
19  * modification, are permitted provided that the following conditions
20  * are met:
21  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
22  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
23  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
24  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
25  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
26  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
27  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
28  *    without specific prior written permission.
29  *
30  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
31  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
32  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
33  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
34  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
35  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
36  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
37  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
38  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
39  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
40  * SUCH DAMAGE.
41  *
42  *      @(#)vfs_vnops.c 8.2 (Berkeley) 1/21/94
43  */
44
45 #include <sys/cdefs.h>
46 __FBSDID("$FreeBSD$");
47
48 #include "opt_hwpmc_hooks.h"
49
50 #include <sys/param.h>
51 #include <sys/systm.h>
52 #include <sys/disk.h>
53 #include <sys/fail.h>
54 #include <sys/fcntl.h>
55 #include <sys/file.h>
56 #include <sys/kdb.h>
57 #include <sys/ktr.h>
58 #include <sys/stat.h>
59 #include <sys/priv.h>
60 #include <sys/proc.h>
61 #include <sys/limits.h>
62 #include <sys/lock.h>
63 #include <sys/mman.h>
64 #include <sys/mount.h>
65 #include <sys/mutex.h>
66 #include <sys/namei.h>
67 #include <sys/vnode.h>
68 #include <sys/bio.h>
69 #include <sys/buf.h>
70 #include <sys/filio.h>
71 #include <sys/resourcevar.h>
72 #include <sys/rwlock.h>
73 #include <sys/sx.h>
74 #include <sys/sleepqueue.h>
75 #include <sys/sysctl.h>
76 #include <sys/ttycom.h>
77 #include <sys/conf.h>
78 #include <sys/syslog.h>
79 #include <sys/unistd.h>
80 #include <sys/user.h>
81
82 #include <security/audit/audit.h>
83 #include <security/mac/mac_framework.h>
84
85 #include <vm/vm.h>
86 #include <vm/vm_extern.h>
87 #include <vm/pmap.h>
88 #include <vm/vm_map.h>
89 #include <vm/vm_object.h>
90 #include <vm/vm_page.h>
91 #include <vm/vm_pager.h>
92
93 #ifdef HWPMC_HOOKS
94 #include <sys/pmckern.h>
95 #endif
96
97 static fo_rdwr_t        vn_read;
98 static fo_rdwr_t        vn_write;
99 static fo_rdwr_t        vn_io_fault;
100 static fo_truncate_t    vn_truncate;
101 static fo_ioctl_t       vn_ioctl;
102 static fo_poll_t        vn_poll;
103 static fo_kqfilter_t    vn_kqfilter;
104 static fo_stat_t        vn_statfile;
105 static fo_close_t       vn_closefile;
106 static fo_mmap_t        vn_mmap;
107 static fo_fallocate_t   vn_fallocate;
108
109 struct  fileops vnops = {
110         .fo_read = vn_io_fault,
111         .fo_write = vn_io_fault,
112         .fo_truncate = vn_truncate,
113         .fo_ioctl = vn_ioctl,
114         .fo_poll = vn_poll,
115         .fo_kqfilter = vn_kqfilter,
116         .fo_stat = vn_statfile,
117         .fo_close = vn_closefile,
118         .fo_chmod = vn_chmod,
119         .fo_chown = vn_chown,
120         .fo_sendfile = vn_sendfile,
121         .fo_seek = vn_seek,
122         .fo_fill_kinfo = vn_fill_kinfo,
123         .fo_mmap = vn_mmap,
124         .fo_fallocate = vn_fallocate,
125         .fo_flags = DFLAG_PASSABLE | DFLAG_SEEKABLE
126 };
127
128 static const int io_hold_cnt = 16;
129 static int vn_io_fault_enable = 1;
130 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vn_io_fault_enable, CTLFLAG_RWTUN,
131     &vn_io_fault_enable, 0, "Enable vn_io_fault lock avoidance");
132 static int vn_io_fault_prefault = 0;
133 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vn_io_fault_prefault, CTLFLAG_RWTUN,
134     &vn_io_fault_prefault, 0, "Enable vn_io_fault prefaulting");
135 static int vn_io_pgcache_read_enable = 1;
136 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vn_io_pgcache_read_enable, CTLFLAG_RWTUN,
137     &vn_io_pgcache_read_enable, 0,
138     "Enable copying from page cache for reads, avoiding fs");
139 static u_long vn_io_faults_cnt;
140 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, vn_io_faults, CTLFLAG_RD,
141     &vn_io_faults_cnt, 0, "Count of vn_io_fault lock avoidance triggers");
142
143 static int vfs_allow_read_dir = 0;
144 SYSCTL_INT(_security_bsd, OID_AUTO, allow_read_dir, CTLFLAG_RW,
145     &vfs_allow_read_dir, 0,
146     "Enable read(2) of directory by root for filesystems that support it");
147
148 /*
149  * Returns true if vn_io_fault mode of handling the i/o request should
150  * be used.
151  */
152 static bool
153 do_vn_io_fault(struct vnode *vp, struct uio *uio)
154 {
155         struct mount *mp;
156
157         return (uio->uio_segflg == UIO_USERSPACE && vp->v_type == VREG &&
158             (mp = vp->v_mount) != NULL &&
159             (mp->mnt_kern_flag & MNTK_NO_IOPF) != 0 && vn_io_fault_enable);
160 }
161
162 /*
163  * Structure used to pass arguments to vn_io_fault1(), to do either
164  * file- or vnode-based I/O calls.
165  */
166 struct vn_io_fault_args {
167         enum {
168                 VN_IO_FAULT_FOP,
169                 VN_IO_FAULT_VOP
170         } kind;
171         struct ucred *cred;
172         int flags;
173         union {
174                 struct fop_args_tag {
175                         struct file *fp;
176                         fo_rdwr_t *doio;
177                 } fop_args;
178                 struct vop_args_tag {
179                         struct vnode *vp;
180                 } vop_args;
181         } args;
182 };
183
184 static int vn_io_fault1(struct vnode *vp, struct uio *uio,
185     struct vn_io_fault_args *args, struct thread *td);
186
187 int
188 vn_open(struct nameidata *ndp, int *flagp, int cmode, struct file *fp)
189 {
190         struct thread *td = ndp->ni_cnd.cn_thread;
191
192         return (vn_open_cred(ndp, flagp, cmode, 0, td->td_ucred, fp));
193 }
194
195 /*
196  * Common code for vnode open operations via a name lookup.
197  * Lookup the vnode and invoke VOP_CREATE if needed.
198  * Check permissions, and call the VOP_OPEN or VOP_CREATE routine.
199  *
200  * Note that this does NOT free nameidata for the successful case,
201  * due to the NDINIT being done elsewhere.
202  */
203 int
204 vn_open_cred(struct nameidata *ndp, int *flagp, int cmode, u_int vn_open_flags,
205     struct ucred *cred, struct file *fp)
206 {
207         struct vnode *vp;
208         struct mount *mp;
209         struct thread *td = ndp->ni_cnd.cn_thread;
210         struct vattr vat;
211         struct vattr *vap = &vat;
212         int fmode, error;
213
214 restart:
215         fmode = *flagp;
216         if ((fmode & (O_CREAT | O_EXCL | O_DIRECTORY)) == (O_CREAT |
217             O_EXCL | O_DIRECTORY))
218                 return (EINVAL);
219         else if ((fmode & (O_CREAT | O_DIRECTORY)) == O_CREAT) {
220                 ndp->ni_cnd.cn_nameiop = CREATE;
221                 /*
222                  * Set NOCACHE to avoid flushing the cache when
223                  * rolling in many files at once.
224                 */
225                 ndp->ni_cnd.cn_flags = ISOPEN | LOCKPARENT | LOCKLEAF | NOCACHE;
226                 if ((fmode & O_EXCL) == 0 && (fmode & O_NOFOLLOW) == 0)
227                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= FOLLOW;
228                 if ((fmode & O_BENEATH) != 0)
229                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= BENEATH;
230                 if (!(vn_open_flags & VN_OPEN_NOAUDIT))
231                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= AUDITVNODE1;
232                 if (vn_open_flags & VN_OPEN_NOCAPCHECK)
233                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= NOCAPCHECK;
234                 if ((vn_open_flags & VN_OPEN_INVFS) == 0)
235                         bwillwrite();
236                 if ((error = namei(ndp)) != 0)
237                         return (error);
238                 if (ndp->ni_vp == NULL) {
239                         VATTR_NULL(vap);
240                         vap->va_type = VREG;
241                         vap->va_mode = cmode;
242                         if (fmode & O_EXCL)
243                                 vap->va_vaflags |= VA_EXCLUSIVE;
244                         if (vn_start_write(ndp->ni_dvp, &mp, V_NOWAIT) != 0) {
245                                 NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
246                                 vput(ndp->ni_dvp);
247                                 if ((error = vn_start_write(NULL, &mp,
248                                     V_XSLEEP | PCATCH)) != 0)
249                                         return (error);
250                                 goto restart;
251                         }
252                         if ((vn_open_flags & VN_OPEN_NAMECACHE) != 0)
253                                 ndp->ni_cnd.cn_flags |= MAKEENTRY;
254 #ifdef MAC
255                         error = mac_vnode_check_create(cred, ndp->ni_dvp,
256                             &ndp->ni_cnd, vap);
257                         if (error == 0)
258 #endif
259                                 error = VOP_CREATE(ndp->ni_dvp, &ndp->ni_vp,
260                                                    &ndp->ni_cnd, vap);
261                         vput(ndp->ni_dvp);
262                         vn_finished_write(mp);
263                         if (error) {
264                                 NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
265                                 return (error);
266                         }
267                         fmode &= ~O_TRUNC;
268                         vp = ndp->ni_vp;
269                 } else {
270                         if (ndp->ni_dvp == ndp->ni_vp)
271                                 vrele(ndp->ni_dvp);
272                         else
273                                 vput(ndp->ni_dvp);
274                         ndp->ni_dvp = NULL;
275                         vp = ndp->ni_vp;
276                         if (fmode & O_EXCL) {
277                                 error = EEXIST;
278                                 goto bad;
279                         }
280                         if (vp->v_type == VDIR) {
281                                 error = EISDIR;
282                                 goto bad;
283                         }
284                         fmode &= ~O_CREAT;
285                 }
286         } else {
287                 ndp->ni_cnd.cn_nameiop = LOOKUP;
288                 ndp->ni_cnd.cn_flags = ISOPEN |
289                     ((fmode & O_NOFOLLOW) ? NOFOLLOW : FOLLOW) | LOCKLEAF;
290                 if (!(fmode & FWRITE))
291                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= LOCKSHARED;
292                 if ((fmode & O_BENEATH) != 0)
293                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= BENEATH;
294                 if (!(vn_open_flags & VN_OPEN_NOAUDIT))
295                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= AUDITVNODE1;
296                 if (vn_open_flags & VN_OPEN_NOCAPCHECK)
297                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= NOCAPCHECK;
298                 if ((error = namei(ndp)) != 0)
299                         return (error);
300                 vp = ndp->ni_vp;
301         }
302         error = vn_open_vnode(vp, fmode, cred, td, fp);
303         if (error)
304                 goto bad;
305         *flagp = fmode;
306         return (0);
307 bad:
308         NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
309         vput(vp);
310         *flagp = fmode;
311         ndp->ni_vp = NULL;
312         return (error);
313 }
314
315 static int
316 vn_open_vnode_advlock(struct vnode *vp, int fmode, struct file *fp)
317 {
318         struct flock lf;
319         int error, lock_flags, type;
320
321         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_open_vnode_advlock");
322         if ((fmode & (O_EXLOCK | O_SHLOCK)) == 0)
323                 return (0);
324         KASSERT(fp != NULL, ("open with flock requires fp"));
325         if (fp->f_type != DTYPE_NONE && fp->f_type != DTYPE_VNODE)
326                 return (EOPNOTSUPP);
327
328         lock_flags = VOP_ISLOCKED(vp);
329         VOP_UNLOCK(vp);
330
331         lf.l_whence = SEEK_SET;
332         lf.l_start = 0;
333         lf.l_len = 0;
334         lf.l_type = (fmode & O_EXLOCK) != 0 ? F_WRLCK : F_RDLCK;
335         type = F_FLOCK;
336         if ((fmode & FNONBLOCK) == 0)
337                 type |= F_WAIT;
338         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_SETLK, &lf, type);
339         if (error == 0)
340                 fp->f_flag |= FHASLOCK;
341
342         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
343         if (error == 0 && VN_IS_DOOMED(vp))
344                 error = ENOENT;
345         return (error);
346 }
347
348 /*
349  * Common code for vnode open operations once a vnode is located.
350  * Check permissions, and call the VOP_OPEN routine.
351  */
352 int
353 vn_open_vnode(struct vnode *vp, int fmode, struct ucred *cred,
354     struct thread *td, struct file *fp)
355 {
356         accmode_t accmode;
357         int error;
358
359         if (vp->v_type == VLNK)
360                 return (EMLINK);
361         if (vp->v_type == VSOCK)
362                 return (EOPNOTSUPP);
363         if (vp->v_type != VDIR && fmode & O_DIRECTORY)
364                 return (ENOTDIR);
365         accmode = 0;
366         if (fmode & (FWRITE | O_TRUNC)) {
367                 if (vp->v_type == VDIR)
368                         return (EISDIR);
369                 accmode |= VWRITE;
370         }
371         if (fmode & FREAD)
372                 accmode |= VREAD;
373         if (fmode & FEXEC)
374                 accmode |= VEXEC;
375         if ((fmode & O_APPEND) && (fmode & FWRITE))
376                 accmode |= VAPPEND;
377 #ifdef MAC
378         if (fmode & O_CREAT)
379                 accmode |= VCREAT;
380         if (fmode & O_VERIFY)
381                 accmode |= VVERIFY;
382         error = mac_vnode_check_open(cred, vp, accmode);
383         if (error)
384                 return (error);
385
386         accmode &= ~(VCREAT | VVERIFY);
387 #endif
388         if ((fmode & O_CREAT) == 0 && accmode != 0) {
389                 error = VOP_ACCESS(vp, accmode, cred, td);
390                 if (error != 0)
391                         return (error);
392         }
393         if (vp->v_type == VFIFO && VOP_ISLOCKED(vp) != LK_EXCLUSIVE)
394                 vn_lock(vp, LK_UPGRADE | LK_RETRY);
395         error = VOP_OPEN(vp, fmode, cred, td, fp);
396         if (error != 0)
397                 return (error);
398
399         error = vn_open_vnode_advlock(vp, fmode, fp);
400         if (error == 0 && (fmode & FWRITE) != 0) {
401                 error = VOP_ADD_WRITECOUNT(vp, 1);
402                 if (error == 0) {
403                         CTR3(KTR_VFS, "%s: vp %p v_writecount increased to %d",
404                              __func__, vp, vp->v_writecount);
405                 }
406         }
407
408         /*
409          * Error from advlock or VOP_ADD_WRITECOUNT() still requires
410          * calling VOP_CLOSE() to pair with earlier VOP_OPEN().
411          * Arrange for that by having fdrop() to use vn_closefile().
412          */
413         if (error != 0) {
414                 fp->f_flag |= FOPENFAILED;
415                 fp->f_vnode = vp;
416                 if (fp->f_ops == &badfileops) {
417                         fp->f_type = DTYPE_VNODE;
418                         fp->f_ops = &vnops;
419                 }
420                 vref(vp);
421         }
422
423         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_open_vnode");
424         return (error);
425
426 }
427
428 /*
429  * Check for write permissions on the specified vnode.
430  * Prototype text segments cannot be written.
431  * It is racy.
432  */
433 int
434 vn_writechk(struct vnode *vp)
435 {
436
437         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_writechk");
438         /*
439          * If there's shared text associated with
440          * the vnode, try to free it up once.  If
441          * we fail, we can't allow writing.
442          */
443         if (VOP_IS_TEXT(vp))
444                 return (ETXTBSY);
445
446         return (0);
447 }
448
449 /*
450  * Vnode close call
451  */
452 static int
453 vn_close1(struct vnode *vp, int flags, struct ucred *file_cred,
454     struct thread *td, bool keep_ref)
455 {
456         struct mount *mp;
457         int error, lock_flags;
458
459         if (vp->v_type != VFIFO && (flags & FWRITE) == 0 &&
460             MNT_EXTENDED_SHARED(vp->v_mount))
461                 lock_flags = LK_SHARED;
462         else
463                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
464
465         vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT);
466         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
467         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
468         if ((flags & (FWRITE | FOPENFAILED)) == FWRITE) {
469                 VOP_ADD_WRITECOUNT_CHECKED(vp, -1);
470                 CTR3(KTR_VFS, "%s: vp %p v_writecount decreased to %d",
471                     __func__, vp, vp->v_writecount);
472         }
473         error = VOP_CLOSE(vp, flags, file_cred, td);
474         if (keep_ref)
475                 VOP_UNLOCK(vp);
476         else
477                 vput(vp);
478         vn_finished_write(mp);
479         return (error);
480 }
481
482 int
483 vn_close(struct vnode *vp, int flags, struct ucred *file_cred,
484     struct thread *td)
485 {
486
487         return (vn_close1(vp, flags, file_cred, td, false));
488 }
489
490 /*
491  * Heuristic to detect sequential operation.
492  */
493 static int
494 sequential_heuristic(struct uio *uio, struct file *fp)
495 {
496         enum uio_rw rw;
497
498         ASSERT_VOP_LOCKED(fp->f_vnode, __func__);
499
500         rw = uio->uio_rw;
501         if (fp->f_flag & FRDAHEAD)
502                 return (fp->f_seqcount[rw] << IO_SEQSHIFT);
503
504         /*
505          * Offset 0 is handled specially.  open() sets f_seqcount to 1 so
506          * that the first I/O is normally considered to be slightly
507          * sequential.  Seeking to offset 0 doesn't change sequentiality
508          * unless previous seeks have reduced f_seqcount to 0, in which
509          * case offset 0 is not special.
510          */
511         if ((uio->uio_offset == 0 && fp->f_seqcount[rw] > 0) ||
512             uio->uio_offset == fp->f_nextoff[rw]) {
513                 /*
514                  * f_seqcount is in units of fixed-size blocks so that it
515                  * depends mainly on the amount of sequential I/O and not
516                  * much on the number of sequential I/O's.  The fixed size
517                  * of 16384 is hard-coded here since it is (not quite) just
518                  * a magic size that works well here.  This size is more
519                  * closely related to the best I/O size for real disks than
520                  * to any block size used by software.
521                  */
522                 if (uio->uio_resid >= IO_SEQMAX * 16384)
523                         fp->f_seqcount[rw] = IO_SEQMAX;
524                 else {
525                         fp->f_seqcount[rw] += howmany(uio->uio_resid, 16384);
526                         if (fp->f_seqcount[rw] > IO_SEQMAX)
527                                 fp->f_seqcount[rw] = IO_SEQMAX;
528                 }
529                 return (fp->f_seqcount[rw] << IO_SEQSHIFT);
530         }
531
532         /* Not sequential.  Quickly draw-down sequentiality. */
533         if (fp->f_seqcount[rw] > 1)
534                 fp->f_seqcount[rw] = 1;
535         else
536                 fp->f_seqcount[rw] = 0;
537         return (0);
538 }
539
540 /*
541  * Package up an I/O request on a vnode into a uio and do it.
542  */
543 int
544 vn_rdwr(enum uio_rw rw, struct vnode *vp, void *base, int len, off_t offset,
545     enum uio_seg segflg, int ioflg, struct ucred *active_cred,
546     struct ucred *file_cred, ssize_t *aresid, struct thread *td)
547 {
548         struct uio auio;
549         struct iovec aiov;
550         struct mount *mp;
551         struct ucred *cred;
552         void *rl_cookie;
553         struct vn_io_fault_args args;
554         int error, lock_flags;
555
556         if (offset < 0 && vp->v_type != VCHR)
557                 return (EINVAL);
558         auio.uio_iov = &aiov;
559         auio.uio_iovcnt = 1;
560         aiov.iov_base = base;
561         aiov.iov_len = len;
562         auio.uio_resid = len;
563         auio.uio_offset = offset;
564         auio.uio_segflg = segflg;
565         auio.uio_rw = rw;
566         auio.uio_td = td;
567         error = 0;
568
569         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
570                 if ((ioflg & IO_RANGELOCKED) == 0) {
571                         if (rw == UIO_READ) {
572                                 rl_cookie = vn_rangelock_rlock(vp, offset,
573                                     offset + len);
574                         } else {
575                                 rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, offset,
576                                     offset + len);
577                         }
578                 } else
579                         rl_cookie = NULL;
580                 mp = NULL;
581                 if (rw == UIO_WRITE) { 
582                         if (vp->v_type != VCHR &&
583                             (error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH))
584                             != 0)
585                                 goto out;
586                         if (MNT_SHARED_WRITES(mp) ||
587                             ((mp == NULL) && MNT_SHARED_WRITES(vp->v_mount)))
588                                 lock_flags = LK_SHARED;
589                         else
590                                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
591                 } else
592                         lock_flags = LK_SHARED;
593                 vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
594         } else
595                 rl_cookie = NULL;
596
597         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
598 #ifdef MAC
599         if ((ioflg & IO_NOMACCHECK) == 0) {
600                 if (rw == UIO_READ)
601                         error = mac_vnode_check_read(active_cred, file_cred,
602                             vp);
603                 else
604                         error = mac_vnode_check_write(active_cred, file_cred,
605                             vp);
606         }
607 #endif
608         if (error == 0) {
609                 if (file_cred != NULL)
610                         cred = file_cred;
611                 else
612                         cred = active_cred;
613                 if (do_vn_io_fault(vp, &auio)) {
614                         args.kind = VN_IO_FAULT_VOP;
615                         args.cred = cred;
616                         args.flags = ioflg;
617                         args.args.vop_args.vp = vp;
618                         error = vn_io_fault1(vp, &auio, &args, td);
619                 } else if (rw == UIO_READ) {
620                         error = VOP_READ(vp, &auio, ioflg, cred);
621                 } else /* if (rw == UIO_WRITE) */ {
622                         error = VOP_WRITE(vp, &auio, ioflg, cred);
623                 }
624         }
625         if (aresid)
626                 *aresid = auio.uio_resid;
627         else
628                 if (auio.uio_resid && error == 0)
629                         error = EIO;
630         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
631                 VOP_UNLOCK(vp);
632                 if (mp != NULL)
633                         vn_finished_write(mp);
634         }
635  out:
636         if (rl_cookie != NULL)
637                 vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
638         return (error);
639 }
640
641 /*
642  * Package up an I/O request on a vnode into a uio and do it.  The I/O
643  * request is split up into smaller chunks and we try to avoid saturating
644  * the buffer cache while potentially holding a vnode locked, so we 
645  * check bwillwrite() before calling vn_rdwr().  We also call kern_yield()
646  * to give other processes a chance to lock the vnode (either other processes
647  * core'ing the same binary, or unrelated processes scanning the directory).
648  */
649 int
650 vn_rdwr_inchunks(enum uio_rw rw, struct vnode *vp, void *base, size_t len,
651     off_t offset, enum uio_seg segflg, int ioflg, struct ucred *active_cred,
652     struct ucred *file_cred, size_t *aresid, struct thread *td)
653 {
654         int error = 0;
655         ssize_t iaresid;
656
657         do {
658                 int chunk;
659
660                 /*
661                  * Force `offset' to a multiple of MAXBSIZE except possibly
662                  * for the first chunk, so that filesystems only need to
663                  * write full blocks except possibly for the first and last
664                  * chunks.
665                  */
666                 chunk = MAXBSIZE - (uoff_t)offset % MAXBSIZE;
667
668                 if (chunk > len)
669                         chunk = len;
670                 if (rw != UIO_READ && vp->v_type == VREG)
671                         bwillwrite();
672                 iaresid = 0;
673                 error = vn_rdwr(rw, vp, base, chunk, offset, segflg,
674                     ioflg, active_cred, file_cred, &iaresid, td);
675                 len -= chunk;   /* aresid calc already includes length */
676                 if (error)
677                         break;
678                 offset += chunk;
679                 base = (char *)base + chunk;
680                 kern_yield(PRI_USER);
681         } while (len);
682         if (aresid)
683                 *aresid = len + iaresid;
684         return (error);
685 }
686
687 #if OFF_MAX <= LONG_MAX
688 off_t
689 foffset_lock(struct file *fp, int flags)
690 {
691         volatile short *flagsp;
692         off_t res;
693         short state;
694
695         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
696
697         if ((flags & FOF_NOLOCK) != 0)
698                 return (atomic_load_long(&fp->f_offset));
699
700         /*
701          * According to McKusick the vn lock was protecting f_offset here.
702          * It is now protected by the FOFFSET_LOCKED flag.
703          */
704         flagsp = &fp->f_vnread_flags;
705         if (atomic_cmpset_acq_16(flagsp, 0, FOFFSET_LOCKED))
706                 return (atomic_load_long(&fp->f_offset));
707
708         sleepq_lock(&fp->f_vnread_flags);
709         state = atomic_load_16(flagsp);
710         for (;;) {
711                 if ((state & FOFFSET_LOCKED) == 0) {
712                         if (!atomic_fcmpset_acq_16(flagsp, &state,
713                             FOFFSET_LOCKED))
714                                 continue;
715                         break;
716                 }
717                 if ((state & FOFFSET_LOCK_WAITING) == 0) {
718                         if (!atomic_fcmpset_acq_16(flagsp, &state,
719                             state | FOFFSET_LOCK_WAITING))
720                                 continue;
721                 }
722                 DROP_GIANT();
723                 sleepq_add(&fp->f_vnread_flags, NULL, "vofflock", 0, 0);
724                 sleepq_wait(&fp->f_vnread_flags, PUSER -1);
725                 PICKUP_GIANT();
726                 sleepq_lock(&fp->f_vnread_flags);
727                 state = atomic_load_16(flagsp);
728         }
729         res = atomic_load_long(&fp->f_offset);
730         sleepq_release(&fp->f_vnread_flags);
731         return (res);
732 }
733
734 void
735 foffset_unlock(struct file *fp, off_t val, int flags)
736 {
737         volatile short *flagsp;
738         short state;
739
740         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
741
742         if ((flags & FOF_NOUPDATE) == 0)
743                 atomic_store_long(&fp->f_offset, val);
744         if ((flags & FOF_NEXTOFF_R) != 0)
745                 fp->f_nextoff[UIO_READ] = val;
746         if ((flags & FOF_NEXTOFF_W) != 0)
747                 fp->f_nextoff[UIO_WRITE] = val;
748
749         if ((flags & FOF_NOLOCK) != 0)
750                 return;
751
752         flagsp = &fp->f_vnread_flags;
753         state = atomic_load_16(flagsp);
754         if ((state & FOFFSET_LOCK_WAITING) == 0 &&
755             atomic_cmpset_rel_16(flagsp, state, 0))
756                 return;
757
758         sleepq_lock(&fp->f_vnread_flags);
759         MPASS((fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCKED) != 0);
760         MPASS((fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCK_WAITING) != 0);
761         fp->f_vnread_flags = 0;
762         sleepq_broadcast(&fp->f_vnread_flags, SLEEPQ_SLEEP, 0, 0);
763         sleepq_release(&fp->f_vnread_flags);
764 }
765 #else
766 off_t
767 foffset_lock(struct file *fp, int flags)
768 {
769         struct mtx *mtxp;
770         off_t res;
771
772         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
773
774         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
775         mtx_lock(mtxp);
776         if ((flags & FOF_NOLOCK) == 0) {
777                 while (fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCKED) {
778                         fp->f_vnread_flags |= FOFFSET_LOCK_WAITING;
779                         msleep(&fp->f_vnread_flags, mtxp, PUSER -1,
780                             "vofflock", 0);
781                 }
782                 fp->f_vnread_flags |= FOFFSET_LOCKED;
783         }
784         res = fp->f_offset;
785         mtx_unlock(mtxp);
786         return (res);
787 }
788
789 void
790 foffset_unlock(struct file *fp, off_t val, int flags)
791 {
792         struct mtx *mtxp;
793
794         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
795
796         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
797         mtx_lock(mtxp);
798         if ((flags & FOF_NOUPDATE) == 0)
799                 fp->f_offset = val;
800         if ((flags & FOF_NEXTOFF_R) != 0)
801                 fp->f_nextoff[UIO_READ] = val;
802         if ((flags & FOF_NEXTOFF_W) != 0)
803                 fp->f_nextoff[UIO_WRITE] = val;
804         if ((flags & FOF_NOLOCK) == 0) {
805                 KASSERT((fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCKED) != 0,
806                     ("Lost FOFFSET_LOCKED"));
807                 if (fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCK_WAITING)
808                         wakeup(&fp->f_vnread_flags);
809                 fp->f_vnread_flags = 0;
810         }
811         mtx_unlock(mtxp);
812 }
813 #endif
814
815 void
816 foffset_lock_uio(struct file *fp, struct uio *uio, int flags)
817 {
818
819         if ((flags & FOF_OFFSET) == 0)
820                 uio->uio_offset = foffset_lock(fp, flags);
821 }
822
823 void
824 foffset_unlock_uio(struct file *fp, struct uio *uio, int flags)
825 {
826
827         if ((flags & FOF_OFFSET) == 0)
828                 foffset_unlock(fp, uio->uio_offset, flags);
829 }
830
831 static int
832 get_advice(struct file *fp, struct uio *uio)
833 {
834         struct mtx *mtxp;
835         int ret;
836
837         ret = POSIX_FADV_NORMAL;
838         if (fp->f_advice == NULL || fp->f_vnode->v_type != VREG)
839                 return (ret);
840
841         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
842         mtx_lock(mtxp);
843         if (fp->f_advice != NULL &&
844             uio->uio_offset >= fp->f_advice->fa_start &&
845             uio->uio_offset + uio->uio_resid <= fp->f_advice->fa_end)
846                 ret = fp->f_advice->fa_advice;
847         mtx_unlock(mtxp);
848         return (ret);
849 }
850
851 static int
852 vn_read_from_obj(struct vnode *vp, struct uio *uio)
853 {
854         vm_object_t obj;
855         vm_page_t ma[io_hold_cnt + 2];
856         off_t off, vsz;
857         ssize_t resid;
858         int error, i, j;
859
860         obj = vp->v_object;
861         MPASS(uio->uio_resid <= ptoa(io_hold_cnt + 2));
862         MPASS(obj != NULL);
863         MPASS(obj->type == OBJT_VNODE);
864
865         /*
866          * Depends on type stability of vm_objects.
867          */
868         vm_object_pip_add(obj, 1);
869         if ((obj->flags & OBJ_DEAD) != 0) {
870                 /*
871                  * Note that object might be already reused from the
872                  * vnode, and the OBJ_DEAD flag cleared.  This is fine,
873                  * we recheck for DOOMED vnode state after all pages
874                  * are busied, and retract then.
875                  *
876                  * But we check for OBJ_DEAD to ensure that we do not
877                  * busy pages while vm_object_terminate_pages()
878                  * processes the queue.
879                  */
880                 error = EJUSTRETURN;
881                 goto out_pip;
882         }
883
884         resid = uio->uio_resid;
885         off = uio->uio_offset;
886         for (i = 0; resid > 0; i++) {
887                 MPASS(i < io_hold_cnt + 2);
888                 ma[i] = vm_page_grab_unlocked(obj, atop(off),
889                     VM_ALLOC_NOCREAT | VM_ALLOC_SBUSY | VM_ALLOC_IGN_SBUSY |
890                     VM_ALLOC_NOWAIT);
891                 if (ma[i] == NULL)
892                         break;
893
894                 /*
895                  * Skip invalid pages.  Valid mask can be partial only
896                  * at EOF, and we clip later.
897                  */
898                 if (vm_page_none_valid(ma[i])) {
899                         vm_page_sunbusy(ma[i]);
900                         break;
901                 }
902
903                 resid -= PAGE_SIZE;
904                 off += PAGE_SIZE;
905         }
906         if (i == 0) {
907                 error = EJUSTRETURN;
908                 goto out_pip;
909         }
910
911         /*
912          * Check VIRF_DOOMED after we busied our pages.  Since
913          * vgonel() terminates the vnode' vm_object, it cannot
914          * process past pages busied by us.
915          */
916         if (VN_IS_DOOMED(vp)) {
917                 error = EJUSTRETURN;
918                 goto out;
919         }
920
921         resid = PAGE_SIZE - (uio->uio_offset & PAGE_MASK) + ptoa(i - 1);
922         if (resid > uio->uio_resid)
923                 resid = uio->uio_resid;
924
925         /*
926          * Unlocked read of vnp_size is safe because truncation cannot
927          * pass busied page.  But we load vnp_size into a local
928          * variable so that possible concurrent extension does not
929          * break calculation.
930          */
931 #if defined(__powerpc__) && !defined(__powerpc64__)
932         vsz = obj->un_pager.vnp.vnp_size;
933 #else
934         vsz = atomic_load_64(&obj->un_pager.vnp.vnp_size);
935 #endif
936         if (uio->uio_offset + resid > vsz)
937                 resid = vsz - uio->uio_offset;
938
939         error = vn_io_fault_pgmove(ma, uio->uio_offset & PAGE_MASK, resid, uio);
940
941 out:
942         for (j = 0; j < i; j++) {
943                 if (error == 0)
944                         vm_page_reference(ma[j]);
945                 vm_page_sunbusy(ma[j]);
946         }
947 out_pip:
948         vm_object_pip_wakeup(obj);
949         if (error != 0)
950                 return (error);
951         return (uio->uio_resid == 0 ? 0 : EJUSTRETURN);
952 }
953
954 static bool
955 do_vn_read_from_pgcache(struct vnode *vp, struct uio *uio, struct file *fp)
956 {
957         return ((vp->v_irflag & (VIRF_DOOMED | VIRF_PGREAD)) == VIRF_PGREAD &&
958             !mac_vnode_check_read_enabled() &&
959             uio->uio_resid <= ptoa(io_hold_cnt) && uio->uio_offset >= 0 &&
960             (fp->f_flag & O_DIRECT) == 0 && vn_io_pgcache_read_enable);
961 }
962
963 /*
964  * File table vnode read routine.
965  */
966 static int
967 vn_read(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred, int flags,
968     struct thread *td)
969 {
970         struct vnode *vp;
971         off_t orig_offset;
972         int error, ioflag;
973         int advice;
974
975         KASSERT(uio->uio_td == td, ("uio_td %p is not td %p",
976             uio->uio_td, td));
977         KASSERT(flags & FOF_OFFSET, ("No FOF_OFFSET"));
978         vp = fp->f_vnode;
979         if (do_vn_read_from_pgcache(vp, uio, fp)) {
980                 error = vn_read_from_obj(vp, uio);
981                 if (error == 0) {
982                         fp->f_nextoff[UIO_READ] = uio->uio_offset;
983                         return (0);
984                 }
985                 if (error != EJUSTRETURN)
986                         return (error);
987         }
988         ioflag = 0;
989         if (fp->f_flag & FNONBLOCK)
990                 ioflag |= IO_NDELAY;
991         if (fp->f_flag & O_DIRECT)
992                 ioflag |= IO_DIRECT;
993         advice = get_advice(fp, uio);
994         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
995
996         switch (advice) {
997         case POSIX_FADV_NORMAL:
998         case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
999         case POSIX_FADV_NOREUSE:
1000                 ioflag |= sequential_heuristic(uio, fp);
1001                 break;
1002         case POSIX_FADV_RANDOM:
1003                 /* Disable read-ahead for random I/O. */
1004                 break;
1005         }
1006         orig_offset = uio->uio_offset;
1007
1008 #ifdef MAC
1009         error = mac_vnode_check_read(active_cred, fp->f_cred, vp);
1010         if (error == 0)
1011 #endif
1012                 error = VOP_READ(vp, uio, ioflag, fp->f_cred);
1013         fp->f_nextoff[UIO_READ] = uio->uio_offset;
1014         VOP_UNLOCK(vp);
1015         if (error == 0 && advice == POSIX_FADV_NOREUSE &&
1016             orig_offset != uio->uio_offset)
1017                 /*
1018                  * Use POSIX_FADV_DONTNEED to flush pages and buffers
1019                  * for the backing file after a POSIX_FADV_NOREUSE
1020                  * read(2).
1021                  */
1022                 error = VOP_ADVISE(vp, orig_offset, uio->uio_offset - 1,
1023                     POSIX_FADV_DONTNEED);
1024         return (error);
1025 }
1026
1027 /*
1028  * File table vnode write routine.
1029  */
1030 static int
1031 vn_write(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred, int flags,
1032     struct thread *td)
1033 {
1034         struct vnode *vp;
1035         struct mount *mp;
1036         off_t orig_offset;
1037         int error, ioflag, lock_flags;
1038         int advice;
1039
1040         KASSERT(uio->uio_td == td, ("uio_td %p is not td %p",
1041             uio->uio_td, td));
1042         KASSERT(flags & FOF_OFFSET, ("No FOF_OFFSET"));
1043         vp = fp->f_vnode;
1044         if (vp->v_type == VREG)
1045                 bwillwrite();
1046         ioflag = IO_UNIT;
1047         if (vp->v_type == VREG && (fp->f_flag & O_APPEND))
1048                 ioflag |= IO_APPEND;
1049         if (fp->f_flag & FNONBLOCK)
1050                 ioflag |= IO_NDELAY;
1051         if (fp->f_flag & O_DIRECT)
1052                 ioflag |= IO_DIRECT;
1053         if ((fp->f_flag & O_FSYNC) ||
1054             (vp->v_mount && (vp->v_mount->mnt_flag & MNT_SYNCHRONOUS)))
1055                 ioflag |= IO_SYNC;
1056         mp = NULL;
1057         if (vp->v_type != VCHR &&
1058             (error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH)) != 0)
1059                 goto unlock;
1060
1061         advice = get_advice(fp, uio);
1062
1063         if (MNT_SHARED_WRITES(mp) ||
1064             (mp == NULL && MNT_SHARED_WRITES(vp->v_mount))) {
1065                 lock_flags = LK_SHARED;
1066         } else {
1067                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
1068         }
1069
1070         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
1071         switch (advice) {
1072         case POSIX_FADV_NORMAL:
1073         case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
1074         case POSIX_FADV_NOREUSE:
1075                 ioflag |= sequential_heuristic(uio, fp);
1076                 break;
1077         case POSIX_FADV_RANDOM:
1078                 /* XXX: Is this correct? */
1079                 break;
1080         }
1081         orig_offset = uio->uio_offset;
1082
1083 #ifdef MAC
1084         error = mac_vnode_check_write(active_cred, fp->f_cred, vp);
1085         if (error == 0)
1086 #endif
1087                 error = VOP_WRITE(vp, uio, ioflag, fp->f_cred);
1088         fp->f_nextoff[UIO_WRITE] = uio->uio_offset;
1089         VOP_UNLOCK(vp);
1090         if (vp->v_type != VCHR)
1091                 vn_finished_write(mp);
1092         if (error == 0 && advice == POSIX_FADV_NOREUSE &&
1093             orig_offset != uio->uio_offset)
1094                 /*
1095                  * Use POSIX_FADV_DONTNEED to flush pages and buffers
1096                  * for the backing file after a POSIX_FADV_NOREUSE
1097                  * write(2).
1098                  */
1099                 error = VOP_ADVISE(vp, orig_offset, uio->uio_offset - 1,
1100                     POSIX_FADV_DONTNEED);
1101 unlock:
1102         return (error);
1103 }
1104
1105 /*
1106  * The vn_io_fault() is a wrapper around vn_read() and vn_write() to
1107  * prevent the following deadlock:
1108  *
1109  * Assume that the thread A reads from the vnode vp1 into userspace
1110  * buffer buf1 backed by the pages of vnode vp2.  If a page in buf1 is
1111  * currently not resident, then system ends up with the call chain
1112  *   vn_read() -> VOP_READ(vp1) -> uiomove() -> [Page Fault] ->
1113  *     vm_fault(buf1) -> vnode_pager_getpages(vp2) -> VOP_GETPAGES(vp2)
1114  * which establishes lock order vp1->vn_lock, then vp2->vn_lock.
1115  * If, at the same time, thread B reads from vnode vp2 into buffer buf2
1116  * backed by the pages of vnode vp1, and some page in buf2 is not
1117  * resident, we get a reversed order vp2->vn_lock, then vp1->vn_lock.
1118  *
1119  * To prevent the lock order reversal and deadlock, vn_io_fault() does
1120  * not allow page faults to happen during VOP_READ() or VOP_WRITE().
1121  * Instead, it first tries to do the whole range i/o with pagefaults
1122  * disabled. If all pages in the i/o buffer are resident and mapped,
1123  * VOP will succeed (ignoring the genuine filesystem errors).
1124  * Otherwise, we get back EFAULT, and vn_io_fault() falls back to do
1125  * i/o in chunks, with all pages in the chunk prefaulted and held
1126  * using vm_fault_quick_hold_pages().
1127  *
1128  * Filesystems using this deadlock avoidance scheme should use the
1129  * array of the held pages from uio, saved in the curthread->td_ma,
1130  * instead of doing uiomove().  A helper function
1131  * vn_io_fault_uiomove() converts uiomove request into
1132  * uiomove_fromphys() over td_ma array.
1133  *
1134  * Since vnode locks do not cover the whole i/o anymore, rangelocks
1135  * make the current i/o request atomic with respect to other i/os and
1136  * truncations.
1137  */
1138
1139 /*
1140  * Decode vn_io_fault_args and perform the corresponding i/o.
1141  */
1142 static int
1143 vn_io_fault_doio(struct vn_io_fault_args *args, struct uio *uio,
1144     struct thread *td)
1145 {
1146         int error, save;
1147
1148         error = 0;
1149         save = vm_fault_disable_pagefaults();
1150         switch (args->kind) {
1151         case VN_IO_FAULT_FOP:
1152                 error = (args->args.fop_args.doio)(args->args.fop_args.fp,
1153                     uio, args->cred, args->flags, td);
1154                 break;
1155         case VN_IO_FAULT_VOP:
1156                 if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
1157                         error = VOP_READ(args->args.vop_args.vp, uio,
1158                             args->flags, args->cred);
1159                 } else if (uio->uio_rw == UIO_WRITE) {
1160                         error = VOP_WRITE(args->args.vop_args.vp, uio,
1161                             args->flags, args->cred);
1162                 }
1163                 break;
1164         default:
1165                 panic("vn_io_fault_doio: unknown kind of io %d %d",
1166                     args->kind, uio->uio_rw);
1167         }
1168         vm_fault_enable_pagefaults(save);
1169         return (error);
1170 }
1171
1172 static int
1173 vn_io_fault_touch(char *base, const struct uio *uio)
1174 {
1175         int r;
1176
1177         r = fubyte(base);
1178         if (r == -1 || (uio->uio_rw == UIO_READ && subyte(base, r) == -1))
1179                 return (EFAULT);
1180         return (0);
1181 }
1182
1183 static int
1184 vn_io_fault_prefault_user(const struct uio *uio)
1185 {
1186         char *base;
1187         const struct iovec *iov;
1188         size_t len;
1189         ssize_t resid;
1190         int error, i;
1191
1192         KASSERT(uio->uio_segflg == UIO_USERSPACE,
1193             ("vn_io_fault_prefault userspace"));
1194
1195         error = i = 0;
1196         iov = uio->uio_iov;
1197         resid = uio->uio_resid;
1198         base = iov->iov_base;
1199         len = iov->iov_len;
1200         while (resid > 0) {
1201                 error = vn_io_fault_touch(base, uio);
1202                 if (error != 0)
1203                         break;
1204                 if (len < PAGE_SIZE) {
1205                         if (len != 0) {
1206                                 error = vn_io_fault_touch(base + len - 1, uio);
1207                                 if (error != 0)
1208                                         break;
1209                                 resid -= len;
1210                         }
1211                         if (++i >= uio->uio_iovcnt)
1212                                 break;
1213                         iov = uio->uio_iov + i;
1214                         base = iov->iov_base;
1215                         len = iov->iov_len;
1216                 } else {
1217                         len -= PAGE_SIZE;
1218                         base += PAGE_SIZE;
1219                         resid -= PAGE_SIZE;
1220                 }
1221         }
1222         return (error);
1223 }
1224
1225 /*
1226  * Common code for vn_io_fault(), agnostic to the kind of i/o request.
1227  * Uses vn_io_fault_doio() to make the call to an actual i/o function.
1228  * Used from vn_rdwr() and vn_io_fault(), which encode the i/o request
1229  * into args and call vn_io_fault1() to handle faults during the user
1230  * mode buffer accesses.
1231  */
1232 static int
1233 vn_io_fault1(struct vnode *vp, struct uio *uio, struct vn_io_fault_args *args,
1234     struct thread *td)
1235 {
1236         vm_page_t ma[io_hold_cnt + 2];
1237         struct uio *uio_clone, short_uio;
1238         struct iovec short_iovec[1];
1239         vm_page_t *prev_td_ma;
1240         vm_prot_t prot;
1241         vm_offset_t addr, end;
1242         size_t len, resid;
1243         ssize_t adv;
1244         int error, cnt, saveheld, prev_td_ma_cnt;
1245
1246         if (vn_io_fault_prefault) {
1247                 error = vn_io_fault_prefault_user(uio);
1248                 if (error != 0)
1249                         return (error); /* Or ignore ? */
1250         }
1251
1252         prot = uio->uio_rw == UIO_READ ? VM_PROT_WRITE : VM_PROT_READ;
1253
1254         /*
1255          * The UFS follows IO_UNIT directive and replays back both
1256          * uio_offset and uio_resid if an error is encountered during the
1257          * operation.  But, since the iovec may be already advanced,
1258          * uio is still in an inconsistent state.
1259          *
1260          * Cache a copy of the original uio, which is advanced to the redo
1261          * point using UIO_NOCOPY below.
1262          */
1263         uio_clone = cloneuio(uio);
1264         resid = uio->uio_resid;
1265
1266         short_uio.uio_segflg = UIO_USERSPACE;
1267         short_uio.uio_rw = uio->uio_rw;
1268         short_uio.uio_td = uio->uio_td;
1269
1270         error = vn_io_fault_doio(args, uio, td);
1271         if (error != EFAULT)
1272                 goto out;
1273
1274         atomic_add_long(&vn_io_faults_cnt, 1);
1275         uio_clone->uio_segflg = UIO_NOCOPY;
1276         uiomove(NULL, resid - uio->uio_resid, uio_clone);
1277         uio_clone->uio_segflg = uio->uio_segflg;
1278
1279         saveheld = curthread_pflags_set(TDP_UIOHELD);
1280         prev_td_ma = td->td_ma;
1281         prev_td_ma_cnt = td->td_ma_cnt;
1282
1283         while (uio_clone->uio_resid != 0) {
1284                 len = uio_clone->uio_iov->iov_len;
1285                 if (len == 0) {
1286                         KASSERT(uio_clone->uio_iovcnt >= 1,
1287                             ("iovcnt underflow"));
1288                         uio_clone->uio_iov++;
1289                         uio_clone->uio_iovcnt--;
1290                         continue;
1291                 }
1292                 if (len > ptoa(io_hold_cnt))
1293                         len = ptoa(io_hold_cnt);
1294                 addr = (uintptr_t)uio_clone->uio_iov->iov_base;
1295                 end = round_page(addr + len);
1296                 if (end < addr) {
1297                         error = EFAULT;
1298                         break;
1299                 }
1300                 cnt = atop(end - trunc_page(addr));
1301                 /*
1302                  * A perfectly misaligned address and length could cause
1303                  * both the start and the end of the chunk to use partial
1304                  * page.  +2 accounts for such a situation.
1305                  */
1306                 cnt = vm_fault_quick_hold_pages(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map,
1307                     addr, len, prot, ma, io_hold_cnt + 2);
1308                 if (cnt == -1) {
1309                         error = EFAULT;
1310                         break;
1311                 }
1312                 short_uio.uio_iov = &short_iovec[0];
1313                 short_iovec[0].iov_base = (void *)addr;
1314                 short_uio.uio_iovcnt = 1;
1315                 short_uio.uio_resid = short_iovec[0].iov_len = len;
1316                 short_uio.uio_offset = uio_clone->uio_offset;
1317                 td->td_ma = ma;
1318                 td->td_ma_cnt = cnt;
1319
1320                 error = vn_io_fault_doio(args, &short_uio, td);
1321                 vm_page_unhold_pages(ma, cnt);
1322                 adv = len - short_uio.uio_resid;
1323
1324                 uio_clone->uio_iov->iov_base =
1325                     (char *)uio_clone->uio_iov->iov_base + adv;
1326                 uio_clone->uio_iov->iov_len -= adv;
1327                 uio_clone->uio_resid -= adv;
1328                 uio_clone->uio_offset += adv;
1329
1330                 uio->uio_resid -= adv;
1331                 uio->uio_offset += adv;
1332
1333                 if (error != 0 || adv == 0)
1334                         break;
1335         }
1336         td->td_ma = prev_td_ma;
1337         td->td_ma_cnt = prev_td_ma_cnt;
1338         curthread_pflags_restore(saveheld);
1339 out:
1340         free(uio_clone, M_IOV);
1341         return (error);
1342 }
1343
1344 static int
1345 vn_io_fault(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
1346     int flags, struct thread *td)
1347 {
1348         fo_rdwr_t *doio;
1349         struct vnode *vp;
1350         void *rl_cookie;
1351         struct vn_io_fault_args args;
1352         int error;
1353
1354         doio = uio->uio_rw == UIO_READ ? vn_read : vn_write;
1355         vp = fp->f_vnode;
1356
1357         /*
1358          * The ability to read(2) on a directory has historically been
1359          * allowed for all users, but this can and has been the source of
1360          * at least one security issue in the past.  As such, it is now hidden
1361          * away behind a sysctl for those that actually need it to use it, and
1362          * restricted to root when it's turned on to make it relatively safe to
1363          * leave on for longer sessions of need.
1364          */
1365         if (vp->v_type == VDIR) {
1366                 KASSERT(uio->uio_rw == UIO_READ,
1367                     ("illegal write attempted on a directory"));
1368                 if (!vfs_allow_read_dir)
1369                         return (EISDIR);
1370                 if ((error = priv_check(td, PRIV_VFS_READ_DIR)) != 0)
1371                         return (EISDIR);
1372         }
1373
1374         foffset_lock_uio(fp, uio, flags);
1375         if (do_vn_io_fault(vp, uio)) {
1376                 args.kind = VN_IO_FAULT_FOP;
1377                 args.args.fop_args.fp = fp;
1378                 args.args.fop_args.doio = doio;
1379                 args.cred = active_cred;
1380                 args.flags = flags | FOF_OFFSET;
1381                 if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
1382                         rl_cookie = vn_rangelock_rlock(vp, uio->uio_offset,
1383                             uio->uio_offset + uio->uio_resid);
1384                 } else if ((fp->f_flag & O_APPEND) != 0 ||
1385                     (flags & FOF_OFFSET) == 0) {
1386                         /* For appenders, punt and lock the whole range. */
1387                         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, 0, OFF_MAX);
1388                 } else {
1389                         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, uio->uio_offset,
1390                             uio->uio_offset + uio->uio_resid);
1391                 }
1392                 error = vn_io_fault1(vp, uio, &args, td);
1393                 vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
1394         } else {
1395                 error = doio(fp, uio, active_cred, flags | FOF_OFFSET, td);
1396         }
1397         foffset_unlock_uio(fp, uio, flags);
1398         return (error);
1399 }
1400
1401 /*
1402  * Helper function to perform the requested uiomove operation using
1403  * the held pages for io->uio_iov[0].iov_base buffer instead of
1404  * copyin/copyout.  Access to the pages with uiomove_fromphys()
1405  * instead of iov_base prevents page faults that could occur due to
1406  * pmap_collect() invalidating the mapping created by
1407  * vm_fault_quick_hold_pages(), or pageout daemon, page laundry or
1408  * object cleanup revoking the write access from page mappings.
1409  *
1410  * Filesystems specified MNTK_NO_IOPF shall use vn_io_fault_uiomove()
1411  * instead of plain uiomove().
1412  */
1413 int
1414 vn_io_fault_uiomove(char *data, int xfersize, struct uio *uio)
1415 {
1416         struct uio transp_uio;
1417         struct iovec transp_iov[1];
1418         struct thread *td;
1419         size_t adv;
1420         int error, pgadv;
1421
1422         td = curthread;
1423         if ((td->td_pflags & TDP_UIOHELD) == 0 ||
1424             uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE)
1425                 return (uiomove(data, xfersize, uio));
1426
1427         KASSERT(uio->uio_iovcnt == 1, ("uio_iovcnt %d", uio->uio_iovcnt));
1428         transp_iov[0].iov_base = data;
1429         transp_uio.uio_iov = &transp_iov[0];
1430         transp_uio.uio_iovcnt = 1;
1431         if (xfersize > uio->uio_resid)
1432                 xfersize = uio->uio_resid;
1433         transp_uio.uio_resid = transp_iov[0].iov_len = xfersize;
1434         transp_uio.uio_offset = 0;
1435         transp_uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
1436         /*
1437          * Since transp_iov points to data, and td_ma page array
1438          * corresponds to original uio->uio_iov, we need to invert the
1439          * direction of the i/o operation as passed to
1440          * uiomove_fromphys().
1441          */
1442         switch (uio->uio_rw) {
1443         case UIO_WRITE:
1444                 transp_uio.uio_rw = UIO_READ;
1445                 break;
1446         case UIO_READ:
1447                 transp_uio.uio_rw = UIO_WRITE;
1448                 break;
1449         }
1450         transp_uio.uio_td = uio->uio_td;
1451         error = uiomove_fromphys(td->td_ma,
1452             ((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base) & PAGE_MASK,
1453             xfersize, &transp_uio);
1454         adv = xfersize - transp_uio.uio_resid;
1455         pgadv =
1456             (((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base + adv) >> PAGE_SHIFT) -
1457             (((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base) >> PAGE_SHIFT);
1458         td->td_ma += pgadv;
1459         KASSERT(td->td_ma_cnt >= pgadv, ("consumed pages %d %d", td->td_ma_cnt,
1460             pgadv));
1461         td->td_ma_cnt -= pgadv;
1462         uio->uio_iov->iov_base = (char *)uio->uio_iov->iov_base + adv;
1463         uio->uio_iov->iov_len -= adv;
1464         uio->uio_resid -= adv;
1465         uio->uio_offset += adv;
1466         return (error);
1467 }
1468
1469 int
1470 vn_io_fault_pgmove(vm_page_t ma[], vm_offset_t offset, int xfersize,
1471     struct uio *uio)
1472 {
1473         struct thread *td;
1474         vm_offset_t iov_base;
1475         int cnt, pgadv;
1476
1477         td = curthread;
1478         if ((td->td_pflags & TDP_UIOHELD) == 0 ||
1479             uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE)
1480                 return (uiomove_fromphys(ma, offset, xfersize, uio));
1481
1482         KASSERT(uio->uio_iovcnt == 1, ("uio_iovcnt %d", uio->uio_iovcnt));
1483         cnt = xfersize > uio->uio_resid ? uio->uio_resid : xfersize;
1484         iov_base = (vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base;
1485         switch (uio->uio_rw) {
1486         case UIO_WRITE:
1487                 pmap_copy_pages(td->td_ma, iov_base & PAGE_MASK, ma,
1488                     offset, cnt);
1489                 break;
1490         case UIO_READ:
1491                 pmap_copy_pages(ma, offset, td->td_ma, iov_base & PAGE_MASK,
1492                     cnt);
1493                 break;
1494         }
1495         pgadv = ((iov_base + cnt) >> PAGE_SHIFT) - (iov_base >> PAGE_SHIFT);
1496         td->td_ma += pgadv;
1497         KASSERT(td->td_ma_cnt >= pgadv, ("consumed pages %d %d", td->td_ma_cnt,
1498             pgadv));
1499         td->td_ma_cnt -= pgadv;
1500         uio->uio_iov->iov_base = (char *)(iov_base + cnt);
1501         uio->uio_iov->iov_len -= cnt;
1502         uio->uio_resid -= cnt;
1503         uio->uio_offset += cnt;
1504         return (0);
1505 }
1506
1507 /*
1508  * File table truncate routine.
1509  */
1510 static int
1511 vn_truncate(struct file *fp, off_t length, struct ucred *active_cred,
1512     struct thread *td)
1513 {
1514         struct mount *mp;
1515         struct vnode *vp;
1516         void *rl_cookie;
1517         int error;
1518
1519         vp = fp->f_vnode;
1520
1521         /*
1522          * Lock the whole range for truncation.  Otherwise split i/o
1523          * might happen partly before and partly after the truncation.
1524          */
1525         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, 0, OFF_MAX);
1526         error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH);
1527         if (error)
1528                 goto out1;
1529         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1530         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
1531         if (vp->v_type == VDIR) {
1532                 error = EISDIR;
1533                 goto out;
1534         }
1535 #ifdef MAC
1536         error = mac_vnode_check_write(active_cred, fp->f_cred, vp);
1537         if (error)
1538                 goto out;
1539 #endif
1540         error = vn_truncate_locked(vp, length, (fp->f_flag & O_FSYNC) != 0,
1541             fp->f_cred);
1542 out:
1543         VOP_UNLOCK(vp);
1544         vn_finished_write(mp);
1545 out1:
1546         vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
1547         return (error);
1548 }
1549
1550 /*
1551  * Truncate a file that is already locked.
1552  */
1553 int
1554 vn_truncate_locked(struct vnode *vp, off_t length, bool sync,
1555     struct ucred *cred)
1556 {
1557         struct vattr vattr;
1558         int error;
1559
1560         error = VOP_ADD_WRITECOUNT(vp, 1);
1561         if (error == 0) {
1562                 VATTR_NULL(&vattr);
1563                 vattr.va_size = length;
1564                 if (sync)
1565                         vattr.va_vaflags |= VA_SYNC;
1566                 error = VOP_SETATTR(vp, &vattr, cred);
1567                 VOP_ADD_WRITECOUNT_CHECKED(vp, -1);
1568         }
1569         return (error);
1570 }
1571
1572 /*
1573  * File table vnode stat routine.
1574  */
1575 static int
1576 vn_statfile(struct file *fp, struct stat *sb, struct ucred *active_cred,
1577     struct thread *td)
1578 {
1579         struct vnode *vp = fp->f_vnode;
1580         int error;
1581
1582         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1583         error = VOP_STAT(vp, sb, active_cred, fp->f_cred, td);
1584         VOP_UNLOCK(vp);
1585
1586         return (error);
1587 }
1588
1589 /*
1590  * File table vnode ioctl routine.
1591  */
1592 static int
1593 vn_ioctl(struct file *fp, u_long com, void *data, struct ucred *active_cred,
1594     struct thread *td)
1595 {
1596         struct vattr vattr;
1597         struct vnode *vp;
1598         struct fiobmap2_arg *bmarg;
1599         int error;
1600
1601         vp = fp->f_vnode;
1602         switch (vp->v_type) {
1603         case VDIR:
1604         case VREG:
1605                 switch (com) {
1606                 case FIONREAD:
1607                         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1608                         error = VOP_GETATTR(vp, &vattr, active_cred);
1609                         VOP_UNLOCK(vp);
1610                         if (error == 0)
1611                                 *(int *)data = vattr.va_size - fp->f_offset;
1612                         return (error);
1613                 case FIOBMAP2:
1614                         bmarg = (struct fiobmap2_arg *)data;
1615                         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1616 #ifdef MAC
1617                         error = mac_vnode_check_read(active_cred, fp->f_cred,
1618                             vp);
1619                         if (error == 0)
1620 #endif
1621                                 error = VOP_BMAP(vp, bmarg->bn, NULL,
1622                                     &bmarg->bn, &bmarg->runp, &bmarg->runb);
1623                         VOP_UNLOCK(vp);
1624                         return (error);
1625                 case FIONBIO:
1626                 case FIOASYNC:
1627                         return (0);
1628                 default:
1629                         return (VOP_IOCTL(vp, com, data, fp->f_flag,
1630                             active_cred, td));
1631                 }
1632                 break;
1633         case VCHR:
1634                 return (VOP_IOCTL(vp, com, data, fp->f_flag,
1635                     active_cred, td));
1636         default:
1637                 return (ENOTTY);
1638         }
1639 }
1640
1641 /*
1642  * File table vnode poll routine.
1643  */
1644 static int
1645 vn_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
1646     struct thread *td)
1647 {
1648         struct vnode *vp;
1649         int error;
1650
1651         vp = fp->f_vnode;
1652 #if defined(MAC) || defined(AUDIT)
1653         if (AUDITING_TD(td) || mac_vnode_check_poll_enabled()) {
1654                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1655                 AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
1656                 error = mac_vnode_check_poll(active_cred, fp->f_cred, vp);
1657                 VOP_UNLOCK(vp);
1658                 if (error != 0)
1659                         return (error);
1660         }
1661 #endif
1662         error = VOP_POLL(vp, events, fp->f_cred, td);
1663         return (error);
1664 }
1665
1666 /*
1667  * Acquire the requested lock and then check for validity.  LK_RETRY
1668  * permits vn_lock to return doomed vnodes.
1669  */
1670 static int __noinline
1671 _vn_lock_fallback(struct vnode *vp, int flags, const char *file, int line,
1672     int error)
1673 {
1674
1675         KASSERT((flags & LK_RETRY) == 0 || error == 0,
1676             ("vn_lock: error %d incompatible with flags %#x", error, flags));
1677
1678         if (error == 0)
1679                 VNASSERT(VN_IS_DOOMED(vp), vp, ("vnode not doomed"));
1680
1681         if ((flags & LK_RETRY) == 0) {
1682                 if (error == 0) {
1683                         VOP_UNLOCK(vp);
1684                         error = ENOENT;
1685                 }
1686                 return (error);
1687         }
1688
1689         /*
1690          * LK_RETRY case.
1691          *
1692          * Nothing to do if we got the lock.
1693          */
1694         if (error == 0)
1695                 return (0);
1696
1697         /*
1698          * Interlock was dropped by the call in _vn_lock.
1699          */
1700         flags &= ~LK_INTERLOCK;
1701         do {
1702                 error = VOP_LOCK1(vp, flags, file, line);
1703         } while (error != 0);
1704         return (0);
1705 }
1706
1707 int
1708 _vn_lock(struct vnode *vp, int flags, const char *file, int line)
1709 {
1710         int error;
1711
1712         VNASSERT((flags & LK_TYPE_MASK) != 0, vp,
1713             ("vn_lock: no locktype (%d passed)", flags));
1714         VNPASS(vp->v_holdcnt > 0, vp);
1715         error = VOP_LOCK1(vp, flags, file, line);
1716         if (__predict_false(error != 0 || VN_IS_DOOMED(vp)))
1717                 return (_vn_lock_fallback(vp, flags, file, line, error));
1718         return (0);
1719 }
1720
1721 /*
1722  * File table vnode close routine.
1723  */
1724 static int
1725 vn_closefile(struct file *fp, struct thread *td)
1726 {
1727         struct vnode *vp;
1728         struct flock lf;
1729         int error;
1730         bool ref;
1731
1732         vp = fp->f_vnode;
1733         fp->f_ops = &badfileops;
1734         ref= (fp->f_flag & FHASLOCK) != 0 && fp->f_type == DTYPE_VNODE;
1735
1736         error = vn_close1(vp, fp->f_flag, fp->f_cred, td, ref);
1737
1738         if (__predict_false(ref)) {
1739                 lf.l_whence = SEEK_SET;
1740                 lf.l_start = 0;
1741                 lf.l_len = 0;
1742                 lf.l_type = F_UNLCK;
1743                 (void) VOP_ADVLOCK(vp, fp, F_UNLCK, &lf, F_FLOCK);
1744                 vrele(vp);
1745         }
1746         return (error);
1747 }
1748
1749 /*
1750  * Preparing to start a filesystem write operation. If the operation is
1751  * permitted, then we bump the count of operations in progress and
1752  * proceed. If a suspend request is in progress, we wait until the
1753  * suspension is over, and then proceed.
1754  */
1755 static int
1756 vn_start_write_refed(struct mount *mp, int flags, bool mplocked)
1757 {
1758         int error, mflags;
1759
1760         if (__predict_true(!mplocked) && (flags & V_XSLEEP) == 0 &&
1761             vfs_op_thread_enter(mp)) {
1762                 MPASS((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) == 0);
1763                 vfs_mp_count_add_pcpu(mp, writeopcount, 1);
1764                 vfs_op_thread_exit(mp);
1765                 return (0);
1766         }
1767
1768         if (mplocked)
1769                 mtx_assert(MNT_MTX(mp), MA_OWNED);
1770         else
1771                 MNT_ILOCK(mp);
1772
1773         error = 0;
1774
1775         /*
1776          * Check on status of suspension.
1777          */
1778         if ((curthread->td_pflags & TDP_IGNSUSP) == 0 ||
1779             mp->mnt_susp_owner != curthread) {
1780                 mflags = ((mp->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_SBDRY) != 0 ?
1781                     (flags & PCATCH) : 0) | (PUSER - 1);
1782                 while ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0) {
1783                         if (flags & V_NOWAIT) {
1784                                 error = EWOULDBLOCK;
1785                                 goto unlock;
1786                         }
1787                         error = msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), mflags,
1788                             "suspfs", 0);
1789                         if (error)
1790                                 goto unlock;
1791                 }
1792         }
1793         if (flags & V_XSLEEP)
1794                 goto unlock;
1795         mp->mnt_writeopcount++;
1796 unlock:
1797         if (error != 0 || (flags & V_XSLEEP) != 0)
1798                 MNT_REL(mp);
1799         MNT_IUNLOCK(mp);
1800         return (error);
1801 }
1802
1803 int
1804 vn_start_write(struct vnode *vp, struct mount **mpp, int flags)
1805 {
1806         struct mount *mp;
1807         int error;
1808
1809         KASSERT((flags & V_MNTREF) == 0 || (*mpp != NULL && vp == NULL),
1810             ("V_MNTREF requires mp"));
1811
1812         error = 0;
1813         /*
1814          * If a vnode is provided, get and return the mount point that
1815          * to which it will write.
1816          */
1817         if (vp != NULL) {
1818                 if ((error = VOP_GETWRITEMOUNT(vp, mpp)) != 0) {
1819                         *mpp = NULL;
1820                         if (error != EOPNOTSUPP)
1821                                 return (error);
1822                         return (0);
1823                 }
1824         }
1825         if ((mp = *mpp) == NULL)
1826                 return (0);
1827
1828         /*
1829          * VOP_GETWRITEMOUNT() returns with the mp refcount held through
1830          * a vfs_ref().
1831          * As long as a vnode is not provided we need to acquire a
1832          * refcount for the provided mountpoint too, in order to
1833          * emulate a vfs_ref().
1834          */
1835         if (vp == NULL && (flags & V_MNTREF) == 0)
1836                 vfs_ref(mp);
1837
1838         return (vn_start_write_refed(mp, flags, false));
1839 }
1840
1841 /*
1842  * Secondary suspension. Used by operations such as vop_inactive
1843  * routines that are needed by the higher level functions. These
1844  * are allowed to proceed until all the higher level functions have
1845  * completed (indicated by mnt_writeopcount dropping to zero). At that
1846  * time, these operations are halted until the suspension is over.
1847  */
1848 int
1849 vn_start_secondary_write(struct vnode *vp, struct mount **mpp, int flags)
1850 {
1851         struct mount *mp;
1852         int error;
1853
1854         KASSERT((flags & V_MNTREF) == 0 || (*mpp != NULL && vp == NULL),
1855             ("V_MNTREF requires mp"));
1856
1857  retry:
1858         if (vp != NULL) {
1859                 if ((error = VOP_GETWRITEMOUNT(vp, mpp)) != 0) {
1860                         *mpp = NULL;
1861                         if (error != EOPNOTSUPP)
1862                                 return (error);
1863                         return (0);
1864                 }
1865         }
1866         /*
1867          * If we are not suspended or have not yet reached suspended
1868          * mode, then let the operation proceed.
1869          */
1870         if ((mp = *mpp) == NULL)
1871                 return (0);
1872
1873         /*
1874          * VOP_GETWRITEMOUNT() returns with the mp refcount held through
1875          * a vfs_ref().
1876          * As long as a vnode is not provided we need to acquire a
1877          * refcount for the provided mountpoint too, in order to
1878          * emulate a vfs_ref().
1879          */
1880         MNT_ILOCK(mp);
1881         if (vp == NULL && (flags & V_MNTREF) == 0)
1882                 MNT_REF(mp);
1883         if ((mp->mnt_kern_flag & (MNTK_SUSPENDED | MNTK_SUSPEND2)) == 0) {
1884                 mp->mnt_secondary_writes++;
1885                 mp->mnt_secondary_accwrites++;
1886                 MNT_IUNLOCK(mp);
1887                 return (0);
1888         }
1889         if (flags & V_NOWAIT) {
1890                 MNT_REL(mp);
1891                 MNT_IUNLOCK(mp);
1892                 return (EWOULDBLOCK);
1893         }
1894         /*
1895          * Wait for the suspension to finish.
1896          */
1897         error = msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), (PUSER - 1) | PDROP |
1898             ((mp->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_SBDRY) != 0 ? (flags & PCATCH) : 0),
1899             "suspfs", 0);
1900         vfs_rel(mp);
1901         if (error == 0)
1902                 goto retry;
1903         return (error);
1904 }
1905
1906 /*
1907  * Filesystem write operation has completed. If we are suspending and this
1908  * operation is the last one, notify the suspender that the suspension is
1909  * now in effect.
1910  */
1911 void
1912 vn_finished_write(struct mount *mp)
1913 {
1914         int c;
1915
1916         if (mp == NULL)
1917                 return;
1918
1919         if (vfs_op_thread_enter(mp)) {
1920                 vfs_mp_count_sub_pcpu(mp, writeopcount, 1);
1921                 vfs_mp_count_sub_pcpu(mp, ref, 1);
1922                 vfs_op_thread_exit(mp);
1923                 return;
1924         }
1925
1926         MNT_ILOCK(mp);
1927         vfs_assert_mount_counters(mp);
1928         MNT_REL(mp);
1929         c = --mp->mnt_writeopcount;
1930         if (mp->mnt_vfs_ops == 0) {
1931                 MPASS((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) == 0);
1932                 MNT_IUNLOCK(mp);
1933                 return;
1934         }
1935         if (c < 0)
1936                 vfs_dump_mount_counters(mp);
1937         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0 && c == 0)
1938                 wakeup(&mp->mnt_writeopcount);
1939         MNT_IUNLOCK(mp);
1940 }
1941
1942 /*
1943  * Filesystem secondary write operation has completed. If we are
1944  * suspending and this operation is the last one, notify the suspender
1945  * that the suspension is now in effect.
1946  */
1947 void
1948 vn_finished_secondary_write(struct mount *mp)
1949 {
1950         if (mp == NULL)
1951                 return;
1952         MNT_ILOCK(mp);
1953         MNT_REL(mp);
1954         mp->mnt_secondary_writes--;
1955         if (mp->mnt_secondary_writes < 0)
1956                 panic("vn_finished_secondary_write: neg cnt");
1957         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0 &&
1958             mp->mnt_secondary_writes <= 0)
1959                 wakeup(&mp->mnt_secondary_writes);
1960         MNT_IUNLOCK(mp);
1961 }
1962
1963 /*
1964  * Request a filesystem to suspend write operations.
1965  */
1966 int
1967 vfs_write_suspend(struct mount *mp, int flags)
1968 {
1969         int error;
1970
1971         vfs_op_enter(mp);
1972
1973         MNT_ILOCK(mp);
1974         vfs_assert_mount_counters(mp);
1975         if (mp->mnt_susp_owner == curthread) {
1976                 vfs_op_exit_locked(mp);
1977                 MNT_IUNLOCK(mp);
1978                 return (EALREADY);
1979         }
1980         while (mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND)
1981                 msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), PUSER - 1, "wsuspfs", 0);
1982
1983         /*
1984          * Unmount holds a write reference on the mount point.  If we
1985          * own busy reference and drain for writers, we deadlock with
1986          * the reference draining in the unmount path.  Callers of
1987          * vfs_write_suspend() must specify VS_SKIP_UNMOUNT if
1988          * vfs_busy() reference is owned and caller is not in the
1989          * unmount context.
1990          */
1991         if ((flags & VS_SKIP_UNMOUNT) != 0 &&
1992             (mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT) != 0) {
1993                 vfs_op_exit_locked(mp);
1994                 MNT_IUNLOCK(mp);
1995                 return (EBUSY);
1996         }
1997
1998         mp->mnt_kern_flag |= MNTK_SUSPEND;
1999         mp->mnt_susp_owner = curthread;
2000         if (mp->mnt_writeopcount > 0)
2001                 (void) msleep(&mp->mnt_writeopcount, 
2002                     MNT_MTX(mp), (PUSER - 1)|PDROP, "suspwt", 0);
2003         else
2004                 MNT_IUNLOCK(mp);
2005         if ((error = VFS_SYNC(mp, MNT_SUSPEND)) != 0) {
2006                 vfs_write_resume(mp, 0);
2007                 /* vfs_write_resume does vfs_op_exit() for us */
2008         }
2009         return (error);
2010 }
2011
2012 /*
2013  * Request a filesystem to resume write operations.
2014  */
2015 void
2016 vfs_write_resume(struct mount *mp, int flags)
2017 {
2018
2019         MNT_ILOCK(mp);
2020         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0) {
2021                 KASSERT(mp->mnt_susp_owner == curthread, ("mnt_susp_owner"));
2022                 mp->mnt_kern_flag &= ~(MNTK_SUSPEND | MNTK_SUSPEND2 |
2023                                        MNTK_SUSPENDED);
2024                 mp->mnt_susp_owner = NULL;
2025                 wakeup(&mp->mnt_writeopcount);
2026                 wakeup(&mp->mnt_flag);
2027                 curthread->td_pflags &= ~TDP_IGNSUSP;
2028                 if ((flags & VR_START_WRITE) != 0) {
2029                         MNT_REF(mp);
2030                         mp->mnt_writeopcount++;
2031                 }
2032                 MNT_IUNLOCK(mp);
2033                 if ((flags & VR_NO_SUSPCLR) == 0)
2034                         VFS_SUSP_CLEAN(mp);
2035                 vfs_op_exit(mp);
2036         } else if ((flags & VR_START_WRITE) != 0) {
2037                 MNT_REF(mp);
2038                 vn_start_write_refed(mp, 0, true);
2039         } else {
2040                 MNT_IUNLOCK(mp);
2041         }
2042 }
2043
2044 /*
2045  * Helper loop around vfs_write_suspend() for filesystem unmount VFS
2046  * methods.
2047  */
2048 int
2049 vfs_write_suspend_umnt(struct mount *mp)
2050 {
2051         int error;
2052
2053         KASSERT((curthread->td_pflags & TDP_IGNSUSP) == 0,
2054             ("vfs_write_suspend_umnt: recursed"));
2055
2056         /* dounmount() already called vn_start_write(). */
2057         for (;;) {
2058                 vn_finished_write(mp);
2059                 error = vfs_write_suspend(mp, 0);
2060                 if (error != 0) {
2061                         vn_start_write(NULL, &mp, V_WAIT);
2062                         return (error);
2063                 }
2064                 MNT_ILOCK(mp);
2065                 if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPENDED) != 0)
2066                         break;
2067                 MNT_IUNLOCK(mp);
2068                 vn_start_write(NULL, &mp, V_WAIT);
2069         }
2070         mp->mnt_kern_flag &= ~(MNTK_SUSPENDED | MNTK_SUSPEND2);
2071         wakeup(&mp->mnt_flag);
2072         MNT_IUNLOCK(mp);
2073         curthread->td_pflags |= TDP_IGNSUSP;
2074         return (0);
2075 }
2076
2077 /*
2078  * Implement kqueues for files by translating it to vnode operation.
2079  */
2080 static int
2081 vn_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
2082 {
2083
2084         return (VOP_KQFILTER(fp->f_vnode, kn));
2085 }
2086
2087 /*
2088  * Simplified in-kernel wrapper calls for extended attribute access.
2089  * Both calls pass in a NULL credential, authorizing as "kernel" access.
2090  * Set IO_NODELOCKED in ioflg if the vnode is already locked.
2091  */
2092 int
2093 vn_extattr_get(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
2094     const char *attrname, int *buflen, char *buf, struct thread *td)
2095 {
2096         struct uio      auio;
2097         struct iovec    iov;
2098         int     error;
2099
2100         iov.iov_len = *buflen;
2101         iov.iov_base = buf;
2102
2103         auio.uio_iov = &iov;
2104         auio.uio_iovcnt = 1;
2105         auio.uio_rw = UIO_READ;
2106         auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
2107         auio.uio_td = td;
2108         auio.uio_offset = 0;
2109         auio.uio_resid = *buflen;
2110
2111         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0)
2112                 vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2113
2114         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2115
2116         /* authorize attribute retrieval as kernel */
2117         error = VOP_GETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, &auio, NULL, NULL,
2118             td);
2119
2120         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0)
2121                 VOP_UNLOCK(vp);
2122
2123         if (error == 0) {
2124                 *buflen = *buflen - auio.uio_resid;
2125         }
2126
2127         return (error);
2128 }
2129
2130 /*
2131  * XXX failure mode if partially written?
2132  */
2133 int
2134 vn_extattr_set(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
2135     const char *attrname, int buflen, char *buf, struct thread *td)
2136 {
2137         struct uio      auio;
2138         struct iovec    iov;
2139         struct mount    *mp;
2140         int     error;
2141
2142         iov.iov_len = buflen;
2143         iov.iov_base = buf;
2144
2145         auio.uio_iov = &iov;
2146         auio.uio_iovcnt = 1;
2147         auio.uio_rw = UIO_WRITE;
2148         auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
2149         auio.uio_td = td;
2150         auio.uio_offset = 0;
2151         auio.uio_resid = buflen;
2152
2153         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2154                 if ((error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT)) != 0)
2155                         return (error);
2156                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2157         }
2158
2159         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2160
2161         /* authorize attribute setting as kernel */
2162         error = VOP_SETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, &auio, NULL, td);
2163
2164         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2165                 vn_finished_write(mp);
2166                 VOP_UNLOCK(vp);
2167         }
2168
2169         return (error);
2170 }
2171
2172 int
2173 vn_extattr_rm(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
2174     const char *attrname, struct thread *td)
2175 {
2176         struct mount    *mp;
2177         int     error;
2178
2179         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2180                 if ((error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT)) != 0)
2181                         return (error);
2182                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2183         }
2184
2185         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2186
2187         /* authorize attribute removal as kernel */
2188         error = VOP_DELETEEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, NULL, td);
2189         if (error == EOPNOTSUPP)
2190                 error = VOP_SETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, NULL,
2191                     NULL, td);
2192
2193         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2194                 vn_finished_write(mp);
2195                 VOP_UNLOCK(vp);
2196         }
2197
2198         return (error);
2199 }
2200
2201 static int
2202 vn_get_ino_alloc_vget(struct mount *mp, void *arg, int lkflags,
2203     struct vnode **rvp)
2204 {
2205
2206         return (VFS_VGET(mp, *(ino_t *)arg, lkflags, rvp));
2207 }
2208
2209 int
2210 vn_vget_ino(struct vnode *vp, ino_t ino, int lkflags, struct vnode **rvp)
2211 {
2212
2213         return (vn_vget_ino_gen(vp, vn_get_ino_alloc_vget, &ino,
2214             lkflags, rvp));
2215 }
2216
2217 int
2218 vn_vget_ino_gen(struct vnode *vp, vn_get_ino_t alloc, void *alloc_arg,
2219     int lkflags, struct vnode **rvp)
2220 {
2221         struct mount *mp;
2222         int ltype, error;
2223
2224         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_vget_ino_get");
2225         mp = vp->v_mount;
2226         ltype = VOP_ISLOCKED(vp);
2227         KASSERT(ltype == LK_EXCLUSIVE || ltype == LK_SHARED,
2228             ("vn_vget_ino: vp not locked"));
2229         error = vfs_busy(mp, MBF_NOWAIT);
2230         if (error != 0) {
2231                 vfs_ref(mp);
2232                 VOP_UNLOCK(vp);
2233                 error = vfs_busy(mp, 0);
2234                 vn_lock(vp, ltype | LK_RETRY);
2235                 vfs_rel(mp);
2236                 if (error != 0)
2237                         return (ENOENT);
2238                 if (VN_IS_DOOMED(vp)) {
2239                         vfs_unbusy(mp);
2240                         return (ENOENT);
2241                 }
2242         }
2243         VOP_UNLOCK(vp);
2244         error = alloc(mp, alloc_arg, lkflags, rvp);
2245         vfs_unbusy(mp);
2246         if (error != 0 || *rvp != vp)
2247                 vn_lock(vp, ltype | LK_RETRY);
2248         if (VN_IS_DOOMED(vp)) {
2249                 if (error == 0) {
2250                         if (*rvp == vp)
2251                                 vunref(vp);
2252                         else
2253                                 vput(*rvp);
2254                 }
2255                 error = ENOENT;
2256         }
2257         return (error);
2258 }
2259
2260 int
2261 vn_rlimit_fsize(const struct vnode *vp, const struct uio *uio,
2262     struct thread *td)
2263 {
2264
2265         if (vp->v_type != VREG || td == NULL)
2266                 return (0);
2267         if ((uoff_t)uio->uio_offset + uio->uio_resid >
2268             lim_cur(td, RLIMIT_FSIZE)) {
2269                 PROC_LOCK(td->td_proc);
2270                 kern_psignal(td->td_proc, SIGXFSZ);
2271                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
2272                 return (EFBIG);
2273         }
2274         return (0);
2275 }
2276
2277 int
2278 vn_chmod(struct file *fp, mode_t mode, struct ucred *active_cred,
2279     struct thread *td)
2280 {
2281         struct vnode *vp;
2282
2283         vp = fp->f_vnode;
2284 #ifdef AUDIT
2285         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2286         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
2287         VOP_UNLOCK(vp);
2288 #endif
2289         return (setfmode(td, active_cred, vp, mode));
2290 }
2291
2292 int
2293 vn_chown(struct file *fp, uid_t uid, gid_t gid, struct ucred *active_cred,
2294     struct thread *td)
2295 {
2296         struct vnode *vp;
2297
2298         vp = fp->f_vnode;
2299 #ifdef AUDIT
2300         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2301         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
2302         VOP_UNLOCK(vp);
2303 #endif
2304         return (setfown(td, active_cred, vp, uid, gid));
2305 }
2306
2307 void
2308 vn_pages_remove(struct vnode *vp, vm_pindex_t start, vm_pindex_t end)
2309 {
2310         vm_object_t object;
2311
2312         if ((object = vp->v_object) == NULL)
2313                 return;
2314         VM_OBJECT_WLOCK(object);
2315         vm_object_page_remove(object, start, end, 0);
2316         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
2317 }
2318
2319 int
2320 vn_bmap_seekhole(struct vnode *vp, u_long cmd, off_t *off, struct ucred *cred)
2321 {
2322         struct vattr va;
2323         daddr_t bn, bnp;
2324         uint64_t bsize;
2325         off_t noff;
2326         int error;
2327
2328         KASSERT(cmd == FIOSEEKHOLE || cmd == FIOSEEKDATA,
2329             ("Wrong command %lu", cmd));
2330
2331         if (vn_lock(vp, LK_SHARED) != 0)
2332                 return (EBADF);
2333         if (vp->v_type != VREG) {
2334                 error = ENOTTY;
2335                 goto unlock;
2336         }
2337         error = VOP_GETATTR(vp, &va, cred);
2338         if (error != 0)
2339                 goto unlock;
2340         noff = *off;
2341         if (noff >= va.va_size) {
2342                 error = ENXIO;
2343                 goto unlock;
2344         }
2345         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2346         for (bn = noff / bsize; noff < va.va_size; bn++, noff += bsize -
2347             noff % bsize) {
2348                 error = VOP_BMAP(vp, bn, NULL, &bnp, NULL, NULL);
2349                 if (error == EOPNOTSUPP) {
2350                         error = ENOTTY;
2351                         goto unlock;
2352                 }
2353                 if ((bnp == -1 && cmd == FIOSEEKHOLE) ||
2354                     (bnp != -1 && cmd == FIOSEEKDATA)) {
2355                         noff = bn * bsize;
2356                         if (noff < *off)
2357                                 noff = *off;
2358                         goto unlock;
2359                 }
2360         }
2361         if (noff > va.va_size)
2362                 noff = va.va_size;
2363         /* noff == va.va_size. There is an implicit hole at the end of file. */
2364         if (cmd == FIOSEEKDATA)
2365                 error = ENXIO;
2366 unlock:
2367         VOP_UNLOCK(vp);
2368         if (error == 0)
2369                 *off = noff;
2370         return (error);
2371 }
2372
2373 int
2374 vn_seek(struct file *fp, off_t offset, int whence, struct thread *td)
2375 {
2376         struct ucred *cred;
2377         struct vnode *vp;
2378         struct vattr vattr;
2379         off_t foffset, size;
2380         int error, noneg;
2381
2382         cred = td->td_ucred;
2383         vp = fp->f_vnode;
2384         foffset = foffset_lock(fp, 0);
2385         noneg = (vp->v_type != VCHR);
2386         error = 0;
2387         switch (whence) {
2388         case L_INCR:
2389                 if (noneg &&
2390                     (foffset < 0 ||
2391                     (offset > 0 && foffset > OFF_MAX - offset))) {
2392                         error = EOVERFLOW;
2393                         break;
2394                 }
2395                 offset += foffset;
2396                 break;
2397         case L_XTND:
2398                 vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2399                 error = VOP_GETATTR(vp, &vattr, cred);
2400                 VOP_UNLOCK(vp);
2401                 if (error)
2402                         break;
2403
2404                 /*
2405                  * If the file references a disk device, then fetch
2406                  * the media size and use that to determine the ending
2407                  * offset.
2408                  */
2409                 if (vattr.va_size == 0 && vp->v_type == VCHR &&
2410                     fo_ioctl(fp, DIOCGMEDIASIZE, &size, cred, td) == 0)
2411                         vattr.va_size = size;
2412                 if (noneg &&
2413                     (vattr.va_size > OFF_MAX ||
2414                     (offset > 0 && vattr.va_size > OFF_MAX - offset))) {
2415                         error = EOVERFLOW;
2416                         break;
2417                 }
2418                 offset += vattr.va_size;
2419                 break;
2420         case L_SET:
2421                 break;
2422         case SEEK_DATA:
2423                 error = fo_ioctl(fp, FIOSEEKDATA, &offset, cred, td);
2424                 if (error == ENOTTY)
2425                         error = EINVAL;
2426                 break;
2427         case SEEK_HOLE:
2428                 error = fo_ioctl(fp, FIOSEEKHOLE, &offset, cred, td);
2429                 if (error == ENOTTY)
2430                         error = EINVAL;
2431                 break;
2432         default:
2433                 error = EINVAL;
2434         }
2435         if (error == 0 && noneg && offset < 0)
2436                 error = EINVAL;
2437         if (error != 0)
2438                 goto drop;
2439         VFS_KNOTE_UNLOCKED(vp, 0);
2440         td->td_uretoff.tdu_off = offset;
2441 drop:
2442         foffset_unlock(fp, offset, error != 0 ? FOF_NOUPDATE : 0);
2443         return (error);
2444 }
2445
2446 int
2447 vn_utimes_perm(struct vnode *vp, struct vattr *vap, struct ucred *cred,
2448     struct thread *td)
2449 {
2450         int error;
2451
2452         /*
2453          * Grant permission if the caller is the owner of the file, or
2454          * the super-user, or has ACL_WRITE_ATTRIBUTES permission on
2455          * on the file.  If the time pointer is null, then write
2456          * permission on the file is also sufficient.
2457          *
2458          * From NFSv4.1, draft 21, 6.2.1.3.1, Discussion of Mask Attributes:
2459          * A user having ACL_WRITE_DATA or ACL_WRITE_ATTRIBUTES
2460          * will be allowed to set the times [..] to the current
2461          * server time.
2462          */
2463         error = VOP_ACCESSX(vp, VWRITE_ATTRIBUTES, cred, td);
2464         if (error != 0 && (vap->va_vaflags & VA_UTIMES_NULL) != 0)
2465                 error = VOP_ACCESS(vp, VWRITE, cred, td);
2466         return (error);
2467 }
2468
2469 int
2470 vn_fill_kinfo(struct file *fp, struct kinfo_file *kif, struct filedesc *fdp)
2471 {
2472         struct vnode *vp;
2473         int error;
2474
2475         if (fp->f_type == DTYPE_FIFO)
2476                 kif->kf_type = KF_TYPE_FIFO;
2477         else
2478                 kif->kf_type = KF_TYPE_VNODE;
2479         vp = fp->f_vnode;
2480         vref(vp);
2481         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2482         error = vn_fill_kinfo_vnode(vp, kif);
2483         vrele(vp);
2484         FILEDESC_SLOCK(fdp);
2485         return (error);
2486 }
2487
2488 static inline void
2489 vn_fill_junk(struct kinfo_file *kif)
2490 {
2491         size_t len, olen;
2492
2493         /*
2494          * Simulate vn_fullpath returning changing values for a given
2495          * vp during e.g. coredump.
2496          */
2497         len = (arc4random() % (sizeof(kif->kf_path) - 2)) + 1;
2498         olen = strlen(kif->kf_path);
2499         if (len < olen)
2500                 strcpy(&kif->kf_path[len - 1], "$");
2501         else
2502                 for (; olen < len; olen++)
2503                         strcpy(&kif->kf_path[olen], "A");
2504 }
2505
2506 int
2507 vn_fill_kinfo_vnode(struct vnode *vp, struct kinfo_file *kif)
2508 {
2509         struct vattr va;
2510         char *fullpath, *freepath;
2511         int error;
2512
2513         kif->kf_un.kf_file.kf_file_type = vntype_to_kinfo(vp->v_type);
2514         freepath = NULL;
2515         fullpath = "-";
2516         error = vn_fullpath(vp, &fullpath, &freepath);
2517         if (error == 0) {
2518                 strlcpy(kif->kf_path, fullpath, sizeof(kif->kf_path));
2519         }
2520         if (freepath != NULL)
2521                 free(freepath, M_TEMP);
2522
2523         KFAIL_POINT_CODE(DEBUG_FP, fill_kinfo_vnode__random_path,
2524                 vn_fill_junk(kif);
2525         );
2526
2527         /*
2528          * Retrieve vnode attributes.
2529          */
2530         va.va_fsid = VNOVAL;
2531         va.va_rdev = NODEV;
2532         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2533         error = VOP_GETATTR(vp, &va, curthread->td_ucred);
2534         VOP_UNLOCK(vp);
2535         if (error != 0)
2536                 return (error);
2537         if (va.va_fsid != VNOVAL)
2538                 kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid = va.va_fsid;
2539         else
2540                 kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid =
2541                     vp->v_mount->mnt_stat.f_fsid.val[0];
2542         kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid_freebsd11 =
2543             kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid; /* truncate */
2544         kif->kf_un.kf_file.kf_file_fileid = va.va_fileid;
2545         kif->kf_un.kf_file.kf_file_mode = MAKEIMODE(va.va_type, va.va_mode);
2546         kif->kf_un.kf_file.kf_file_size = va.va_size;
2547         kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev = va.va_rdev;
2548         kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev_freebsd11 =
2549             kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev; /* truncate */
2550         return (0);
2551 }
2552
2553 int
2554 vn_mmap(struct file *fp, vm_map_t map, vm_offset_t *addr, vm_size_t size,
2555     vm_prot_t prot, vm_prot_t cap_maxprot, int flags, vm_ooffset_t foff,
2556     struct thread *td)
2557 {
2558 #ifdef HWPMC_HOOKS
2559         struct pmckern_map_in pkm;
2560 #endif
2561         struct mount *mp;
2562         struct vnode *vp;
2563         vm_object_t object;
2564         vm_prot_t maxprot;
2565         boolean_t writecounted;
2566         int error;
2567
2568 #if defined(COMPAT_FREEBSD7) || defined(COMPAT_FREEBSD6) || \
2569     defined(COMPAT_FREEBSD5) || defined(COMPAT_FREEBSD4)
2570         /*
2571          * POSIX shared-memory objects are defined to have
2572          * kernel persistence, and are not defined to support
2573          * read(2)/write(2) -- or even open(2).  Thus, we can
2574          * use MAP_ASYNC to trade on-disk coherence for speed.
2575          * The shm_open(3) library routine turns on the FPOSIXSHM
2576          * flag to request this behavior.
2577          */
2578         if ((fp->f_flag & FPOSIXSHM) != 0)
2579                 flags |= MAP_NOSYNC;
2580 #endif
2581         vp = fp->f_vnode;
2582
2583         /*
2584          * Ensure that file and memory protections are
2585          * compatible.  Note that we only worry about
2586          * writability if mapping is shared; in this case,
2587          * current and max prot are dictated by the open file.
2588          * XXX use the vnode instead?  Problem is: what
2589          * credentials do we use for determination? What if
2590          * proc does a setuid?
2591          */
2592         mp = vp->v_mount;
2593         if (mp != NULL && (mp->mnt_flag & MNT_NOEXEC) != 0) {
2594                 maxprot = VM_PROT_NONE;
2595                 if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) != 0)
2596                         return (EACCES);
2597         } else
2598                 maxprot = VM_PROT_EXECUTE;
2599         if ((fp->f_flag & FREAD) != 0)
2600                 maxprot |= VM_PROT_READ;
2601         else if ((prot & VM_PROT_READ) != 0)
2602                 return (EACCES);
2603
2604         /*
2605          * If we are sharing potential changes via MAP_SHARED and we
2606          * are trying to get write permission although we opened it
2607          * without asking for it, bail out.
2608          */
2609         if ((flags & MAP_SHARED) != 0) {
2610                 if ((fp->f_flag & FWRITE) != 0)
2611                         maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2612                 else if ((prot & VM_PROT_WRITE) != 0)
2613                         return (EACCES);
2614         } else {
2615                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2616                 cap_maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2617         }
2618         maxprot &= cap_maxprot;
2619
2620         /*
2621          * For regular files and shared memory, POSIX requires that
2622          * the value of foff be a legitimate offset within the data
2623          * object.  In particular, negative offsets are invalid.
2624          * Blocking negative offsets and overflows here avoids
2625          * possible wraparound or user-level access into reserved
2626          * ranges of the data object later.  In contrast, POSIX does
2627          * not dictate how offsets are used by device drivers, so in
2628          * the case of a device mapping a negative offset is passed
2629          * on.
2630          */
2631         if (
2632 #ifdef _LP64
2633             size > OFF_MAX ||
2634 #endif
2635             foff < 0 || foff > OFF_MAX - size)
2636                 return (EINVAL);
2637
2638         writecounted = FALSE;
2639         error = vm_mmap_vnode(td, size, prot, &maxprot, &flags, vp,
2640             &foff, &object, &writecounted);
2641         if (error != 0)
2642                 return (error);
2643         error = vm_mmap_object(map, addr, size, prot, maxprot, flags, object,
2644             foff, writecounted, td);
2645         if (error != 0) {
2646                 /*
2647                  * If this mapping was accounted for in the vnode's
2648                  * writecount, then undo that now.
2649                  */
2650                 if (writecounted)
2651                         vm_pager_release_writecount(object, 0, size);
2652                 vm_object_deallocate(object);
2653         }
2654 #ifdef HWPMC_HOOKS
2655         /* Inform hwpmc(4) if an executable is being mapped. */
2656         if (PMC_HOOK_INSTALLED(PMC_FN_MMAP)) {
2657                 if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) != 0 && error == 0) {
2658                         pkm.pm_file = vp;
2659                         pkm.pm_address = (uintptr_t) *addr;
2660                         PMC_CALL_HOOK_UNLOCKED(td, PMC_FN_MMAP, (void *) &pkm);
2661                 }
2662         }
2663 #endif
2664         return (error);
2665 }
2666
2667 void
2668 vn_fsid(struct vnode *vp, struct vattr *va)
2669 {
2670         fsid_t *f;
2671
2672         f = &vp->v_mount->mnt_stat.f_fsid;
2673         va->va_fsid = (uint32_t)f->val[1];
2674         va->va_fsid <<= sizeof(f->val[1]) * NBBY;
2675         va->va_fsid += (uint32_t)f->val[0];
2676 }
2677
2678 int
2679 vn_fsync_buf(struct vnode *vp, int waitfor)
2680 {
2681         struct buf *bp, *nbp;
2682         struct bufobj *bo;
2683         struct mount *mp;
2684         int error, maxretry;
2685
2686         error = 0;
2687         maxretry = 10000;     /* large, arbitrarily chosen */
2688         mp = NULL;
2689         if (vp->v_type == VCHR) {
2690                 VI_LOCK(vp);
2691                 mp = vp->v_rdev->si_mountpt;
2692                 VI_UNLOCK(vp);
2693         }
2694         bo = &vp->v_bufobj;
2695         BO_LOCK(bo);
2696 loop1:
2697         /*
2698          * MARK/SCAN initialization to avoid infinite loops.
2699          */
2700         TAILQ_FOREACH(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs) {
2701                 bp->b_vflags &= ~BV_SCANNED;
2702                 bp->b_error = 0;
2703         }
2704
2705         /*
2706          * Flush all dirty buffers associated with a vnode.
2707          */
2708 loop2:
2709         TAILQ_FOREACH_SAFE(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs, nbp) {
2710                 if ((bp->b_vflags & BV_SCANNED) != 0)
2711                         continue;
2712                 bp->b_vflags |= BV_SCANNED;
2713                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL)) {
2714                         if (waitfor != MNT_WAIT)
2715                                 continue;
2716                         if (BUF_LOCK(bp,
2717                             LK_EXCLUSIVE | LK_INTERLOCK | LK_SLEEPFAIL,
2718                             BO_LOCKPTR(bo)) != 0) {
2719                                 BO_LOCK(bo);
2720                                 goto loop1;
2721                         }
2722                         BO_LOCK(bo);
2723                 }
2724                 BO_UNLOCK(bo);
2725                 KASSERT(bp->b_bufobj == bo,
2726                     ("bp %p wrong b_bufobj %p should be %p",
2727                     bp, bp->b_bufobj, bo));
2728                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
2729                         panic("fsync: not dirty");
2730                 if ((vp->v_object != NULL) && (bp->b_flags & B_CLUSTEROK)) {
2731                         vfs_bio_awrite(bp);
2732                 } else {
2733                         bremfree(bp);
2734                         bawrite(bp);
2735                 }
2736                 if (maxretry < 1000)
2737                         pause("dirty", hz < 1000 ? 1 : hz / 1000);
2738                 BO_LOCK(bo);
2739                 goto loop2;
2740         }
2741
2742         /*
2743          * If synchronous the caller expects us to completely resolve all
2744          * dirty buffers in the system.  Wait for in-progress I/O to
2745          * complete (which could include background bitmap writes), then
2746          * retry if dirty blocks still exist.
2747          */
2748         if (waitfor == MNT_WAIT) {
2749                 bufobj_wwait(bo, 0, 0);
2750                 if (bo->bo_dirty.bv_cnt > 0) {
2751                         /*
2752                          * If we are unable to write any of these buffers
2753                          * then we fail now rather than trying endlessly
2754                          * to write them out.
2755                          */
2756                         TAILQ_FOREACH(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs)
2757                                 if ((error = bp->b_error) != 0)
2758                                         break;
2759                         if ((mp != NULL && mp->mnt_secondary_writes > 0) ||
2760                             (error == 0 && --maxretry >= 0))
2761                                 goto loop1;
2762                         if (error == 0)
2763                                 error = EAGAIN;
2764                 }
2765         }
2766         BO_UNLOCK(bo);
2767         if (error != 0)
2768                 vn_printf(vp, "fsync: giving up on dirty (error = %d) ", error);
2769
2770         return (error);
2771 }
2772
2773 /*
2774  * Copies a byte range from invp to outvp.  Calls VOP_COPY_FILE_RANGE()
2775  * or vn_generic_copy_file_range() after rangelocking the byte ranges,
2776  * to do the actual copy.
2777  * vn_generic_copy_file_range() is factored out, so it can be called
2778  * from a VOP_COPY_FILE_RANGE() call as well, but handles vnodes from
2779  * different file systems.
2780  */
2781 int
2782 vn_copy_file_range(struct vnode *invp, off_t *inoffp, struct vnode *outvp,
2783     off_t *outoffp, size_t *lenp, unsigned int flags, struct ucred *incred,
2784     struct ucred *outcred, struct thread *fsize_td)
2785 {
2786         int error;
2787         size_t len;
2788         uint64_t uvalin, uvalout;
2789
2790         len = *lenp;
2791         *lenp = 0;              /* For error returns. */
2792         error = 0;
2793
2794         /* Do some sanity checks on the arguments. */
2795         uvalin = *inoffp;
2796         uvalin += len;
2797         uvalout = *outoffp;
2798         uvalout += len;
2799         if (invp->v_type == VDIR || outvp->v_type == VDIR)
2800                 error = EISDIR;
2801         else if (*inoffp < 0 || uvalin > INT64_MAX || uvalin <
2802             (uint64_t)*inoffp || *outoffp < 0 || uvalout > INT64_MAX ||
2803             uvalout < (uint64_t)*outoffp || invp->v_type != VREG ||
2804             outvp->v_type != VREG)
2805                 error = EINVAL;
2806         if (error != 0)
2807                 goto out;
2808
2809         /*
2810          * If the two vnode are for the same file system, call
2811          * VOP_COPY_FILE_RANGE(), otherwise call vn_generic_copy_file_range()
2812          * which can handle copies across multiple file systems.
2813          */
2814         *lenp = len;
2815         if (invp->v_mount == outvp->v_mount)
2816                 error = VOP_COPY_FILE_RANGE(invp, inoffp, outvp, outoffp,
2817                     lenp, flags, incred, outcred, fsize_td);
2818         else
2819                 error = vn_generic_copy_file_range(invp, inoffp, outvp,
2820                     outoffp, lenp, flags, incred, outcred, fsize_td);
2821 out:
2822         return (error);
2823 }
2824
2825 /*
2826  * Test len bytes of data starting at dat for all bytes == 0.
2827  * Return true if all bytes are zero, false otherwise.
2828  * Expects dat to be well aligned.
2829  */
2830 static bool
2831 mem_iszero(void *dat, int len)
2832 {
2833         int i;
2834         const u_int *p;
2835         const char *cp;
2836
2837         for (p = dat; len > 0; len -= sizeof(*p), p++) {
2838                 if (len >= sizeof(*p)) {
2839                         if (*p != 0)
2840                                 return (false);
2841                 } else {
2842                         cp = (const char *)p;
2843                         for (i = 0; i < len; i++, cp++)
2844                                 if (*cp != '\0')
2845                                         return (false);
2846                 }
2847         }
2848         return (true);
2849 }
2850
2851 /*
2852  * Look for a hole in the output file and, if found, adjust *outoffp
2853  * and *xferp to skip past the hole.
2854  * *xferp is the entire hole length to be written and xfer2 is how many bytes
2855  * to be written as 0's upon return.
2856  */
2857 static off_t
2858 vn_skip_hole(struct vnode *outvp, off_t xfer2, off_t *outoffp, off_t *xferp,
2859     off_t *dataoffp, off_t *holeoffp, struct ucred *cred)
2860 {
2861         int error;
2862         off_t delta;
2863
2864         if (*holeoffp == 0 || *holeoffp <= *outoffp) {
2865                 *dataoffp = *outoffp;
2866                 error = VOP_IOCTL(outvp, FIOSEEKDATA, dataoffp, 0, cred,
2867                     curthread);
2868                 if (error == 0) {
2869                         *holeoffp = *dataoffp;
2870                         error = VOP_IOCTL(outvp, FIOSEEKHOLE, holeoffp, 0, cred,
2871                             curthread);
2872                 }
2873                 if (error != 0 || *holeoffp == *dataoffp) {
2874                         /*
2875                          * Since outvp is unlocked, it may be possible for
2876                          * another thread to do a truncate(), lseek(), write()
2877                          * creating a hole at startoff between the above
2878                          * VOP_IOCTL() calls, if the other thread does not do
2879                          * rangelocking.
2880                          * If that happens, *holeoffp == *dataoffp and finding
2881                          * the hole has failed, so disable vn_skip_hole().
2882                          */
2883                         *holeoffp = -1; /* Disable use of vn_skip_hole(). */
2884                         return (xfer2);
2885                 }
2886                 KASSERT(*dataoffp >= *outoffp,
2887                     ("vn_skip_hole: dataoff=%jd < outoff=%jd",
2888                     (intmax_t)*dataoffp, (intmax_t)*outoffp));
2889                 KASSERT(*holeoffp > *dataoffp,
2890                     ("vn_skip_hole: holeoff=%jd <= dataoff=%jd",
2891                     (intmax_t)*holeoffp, (intmax_t)*dataoffp));
2892         }
2893
2894         /*
2895          * If there is a hole before the data starts, advance *outoffp and
2896          * *xferp past the hole.
2897          */
2898         if (*dataoffp > *outoffp) {
2899                 delta = *dataoffp - *outoffp;
2900                 if (delta >= *xferp) {
2901                         /* Entire *xferp is a hole. */
2902                         *outoffp += *xferp;
2903                         *xferp = 0;
2904                         return (0);
2905                 }
2906                 *xferp -= delta;
2907                 *outoffp += delta;
2908                 xfer2 = MIN(xfer2, *xferp);
2909         }
2910
2911         /*
2912          * If a hole starts before the end of this xfer2, reduce this xfer2 so
2913          * that the write ends at the start of the hole.
2914          * *holeoffp should always be greater than *outoffp, but for the
2915          * non-INVARIANTS case, check this to make sure xfer2 remains a sane
2916          * value.
2917          */
2918         if (*holeoffp > *outoffp && *holeoffp < *outoffp + xfer2)
2919                 xfer2 = *holeoffp - *outoffp;
2920         return (xfer2);
2921 }
2922
2923 /*
2924  * Write an xfer sized chunk to outvp in blksize blocks from dat.
2925  * dat is a maximum of blksize in length and can be written repeatedly in
2926  * the chunk.
2927  * If growfile == true, just grow the file via vn_truncate_locked() instead
2928  * of doing actual writes.
2929  * If checkhole == true, a hole is being punched, so skip over any hole
2930  * already in the output file.
2931  */
2932 static int
2933 vn_write_outvp(struct vnode *outvp, char *dat, off_t outoff, off_t xfer,
2934     u_long blksize, bool growfile, bool checkhole, struct ucred *cred)
2935 {
2936         struct mount *mp;
2937         off_t dataoff, holeoff, xfer2;
2938         int error, lckf;
2939
2940         /*
2941          * Loop around doing writes of blksize until write has been completed.
2942          * Lock/unlock on each loop iteration so that a bwillwrite() can be
2943          * done for each iteration, since the xfer argument can be very
2944          * large if there is a large hole to punch in the output file.
2945          */
2946         error = 0;
2947         holeoff = 0;
2948         do {
2949                 xfer2 = MIN(xfer, blksize);
2950                 if (checkhole) {
2951                         /*
2952                          * Punching a hole.  Skip writing if there is
2953                          * already a hole in the output file.
2954                          */
2955                         xfer2 = vn_skip_hole(outvp, xfer2, &outoff, &xfer,
2956                             &dataoff, &holeoff, cred);
2957                         if (xfer == 0)
2958                                 break;
2959                         if (holeoff < 0)
2960                                 checkhole = false;
2961                         KASSERT(xfer2 > 0, ("vn_write_outvp: xfer2=%jd",
2962                             (intmax_t)xfer2));
2963                 }
2964                 bwillwrite();
2965                 mp = NULL;
2966                 error = vn_start_write(outvp, &mp, V_WAIT);
2967                 if (error == 0) {
2968                         if (MNT_SHARED_WRITES(mp))
2969                                 lckf = LK_SHARED;
2970                         else
2971                                 lckf = LK_EXCLUSIVE;
2972                         error = vn_lock(outvp, lckf);
2973                 }
2974                 if (error == 0) {
2975                         if (growfile)
2976                                 error = vn_truncate_locked(outvp, outoff + xfer,
2977                                     false, cred);
2978                         else {
2979                                 error = vn_rdwr(UIO_WRITE, outvp, dat, xfer2,
2980                                     outoff, UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED,
2981                                     curthread->td_ucred, cred, NULL, curthread);
2982                                 outoff += xfer2;
2983                                 xfer -= xfer2;
2984                         }
2985                         VOP_UNLOCK(outvp);
2986                 }
2987                 if (mp != NULL)
2988                         vn_finished_write(mp);
2989         } while (!growfile && xfer > 0 && error == 0);
2990         return (error);
2991 }
2992
2993 /*
2994  * Copy a byte range of one file to another.  This function can handle the
2995  * case where invp and outvp are on different file systems.
2996  * It can also be called by a VOP_COPY_FILE_RANGE() to do the work, if there
2997  * is no better file system specific way to do it.
2998  */
2999 int
3000 vn_generic_copy_file_range(struct vnode *invp, off_t *inoffp,
3001     struct vnode *outvp, off_t *outoffp, size_t *lenp, unsigned int flags,
3002     struct ucred *incred, struct ucred *outcred, struct thread *fsize_td)
3003 {
3004         struct vattr va;
3005         struct mount *mp;
3006         struct uio io;
3007         off_t startoff, endoff, xfer, xfer2;
3008         u_long blksize;
3009         int error;
3010         bool cantseek, readzeros, eof, lastblock;
3011         ssize_t aresid;
3012         size_t copylen, len, savlen;
3013         char *dat;
3014         long holein, holeout;
3015
3016         holein = holeout = 0;
3017         savlen = len = *lenp;
3018         error = 0;
3019         dat = NULL;
3020
3021         error = vn_lock(invp, LK_SHARED);
3022         if (error != 0)
3023                 goto out;
3024         if (VOP_PATHCONF(invp, _PC_MIN_HOLE_SIZE, &holein) != 0)
3025                 holein = 0;
3026         VOP_UNLOCK(invp);
3027
3028         mp = NULL;
3029         error = vn_start_write(outvp, &mp, V_WAIT);
3030         if (error == 0)
3031                 error = vn_lock(outvp, LK_EXCLUSIVE);
3032         if (error == 0) {
3033                 /*
3034                  * If fsize_td != NULL, do a vn_rlimit_fsize() call,
3035                  * now that outvp is locked.
3036                  */
3037                 if (fsize_td != NULL) {
3038                         io.uio_offset = *outoffp;
3039                         io.uio_resid = len;
3040                         error = vn_rlimit_fsize(outvp, &io, fsize_td);
3041                         if (error != 0)
3042                                 error = EFBIG;
3043                 }
3044                 if (VOP_PATHCONF(outvp, _PC_MIN_HOLE_SIZE, &holeout) != 0)
3045                         holeout = 0;
3046                 /*
3047                  * Holes that are past EOF do not need to be written as a block
3048                  * of zero bytes.  So, truncate the output file as far as
3049                  * possible and then use va.va_size to decide if writing 0
3050                  * bytes is necessary in the loop below.
3051                  */
3052                 if (error == 0)
3053                         error = VOP_GETATTR(outvp, &va, outcred);
3054                 if (error == 0 && va.va_size > *outoffp && va.va_size <=
3055                     *outoffp + len) {
3056 #ifdef MAC
3057                         error = mac_vnode_check_write(curthread->td_ucred,
3058                             outcred, outvp);
3059                         if (error == 0)
3060 #endif
3061                                 error = vn_truncate_locked(outvp, *outoffp,
3062                                     false, outcred);
3063                         if (error == 0)
3064                                 va.va_size = *outoffp;
3065                 }
3066                 VOP_UNLOCK(outvp);
3067         }
3068         if (mp != NULL)
3069                 vn_finished_write(mp);
3070         if (error != 0)
3071                 goto out;
3072
3073         /*
3074          * Set the blksize to the larger of the hole sizes for invp and outvp.
3075          * If hole sizes aren't available, set the blksize to the larger 
3076          * f_iosize of invp and outvp.
3077          * This code expects the hole sizes and f_iosizes to be powers of 2.
3078          * This value is clipped at 4Kbytes and 1Mbyte.
3079          */
3080         blksize = MAX(holein, holeout);
3081         if (blksize == 0)
3082                 blksize = MAX(invp->v_mount->mnt_stat.f_iosize,
3083                     outvp->v_mount->mnt_stat.f_iosize);
3084         if (blksize < 4096)
3085                 blksize = 4096;
3086         else if (blksize > 1024 * 1024)
3087                 blksize = 1024 * 1024;
3088         dat = malloc(blksize, M_TEMP, M_WAITOK);
3089
3090         /*
3091          * If VOP_IOCTL(FIOSEEKHOLE) works for invp, use it and FIOSEEKDATA
3092          * to find holes.  Otherwise, just scan the read block for all 0s
3093          * in the inner loop where the data copying is done.
3094          * Note that some file systems such as NFSv3, NFSv4.0 and NFSv4.1 may
3095          * support holes on the server, but do not support FIOSEEKHOLE.
3096          */
3097         eof = false;
3098         while (len > 0 && error == 0 && !eof) {
3099                 endoff = 0;                     /* To shut up compilers. */
3100                 cantseek = true;
3101                 startoff = *inoffp;
3102                 copylen = len;
3103
3104                 /*
3105                  * Find the next data area.  If there is just a hole to EOF,
3106                  * FIOSEEKDATA should fail and then we drop down into the
3107                  * inner loop and create the hole on the outvp file.
3108                  * (I do not know if any file system will report a hole to
3109                  *  EOF via FIOSEEKHOLE, but I am pretty sure FIOSEEKDATA
3110                  *  will fail for those file systems.)
3111                  *
3112                  * For input files that don't support FIOSEEKDATA/FIOSEEKHOLE,
3113                  * the code just falls through to the inner copy loop.
3114                  */
3115                 error = EINVAL;
3116                 if (holein > 0)
3117                         error = VOP_IOCTL(invp, FIOSEEKDATA, &startoff, 0,
3118                             incred, curthread);
3119                 if (error == 0) {
3120                         endoff = startoff;
3121                         error = VOP_IOCTL(invp, FIOSEEKHOLE, &endoff, 0,
3122                             incred, curthread);
3123                         /*
3124                          * Since invp is unlocked, it may be possible for
3125                          * another thread to do a truncate(), lseek(), write()
3126                          * creating a hole at startoff between the above
3127                          * VOP_IOCTL() calls, if the other thread does not do
3128                          * rangelocking.
3129                          * If that happens, startoff == endoff and finding
3130                          * the hole has failed, so set an error.
3131                          */
3132                         if (error == 0 && startoff == endoff)
3133                                 error = EINVAL; /* Any error. Reset to 0. */
3134                 }
3135                 if (error == 0) {
3136                         if (startoff > *inoffp) {
3137                                 /* Found hole before data block. */
3138                                 xfer = MIN(startoff - *inoffp, len);
3139                                 if (*outoffp < va.va_size) {
3140                                         /* Must write 0s to punch hole. */
3141                                         xfer2 = MIN(va.va_size - *outoffp,
3142                                             xfer);
3143                                         memset(dat, 0, MIN(xfer2, blksize));
3144                                         error = vn_write_outvp(outvp, dat,
3145                                             *outoffp, xfer2, blksize, false,
3146                                             holeout > 0, outcred);
3147                                 }
3148
3149                                 if (error == 0 && *outoffp + xfer >
3150                                     va.va_size && xfer == len)
3151                                         /* Grow last block. */
3152                                         error = vn_write_outvp(outvp, dat,
3153                                             *outoffp, xfer, blksize, true,
3154                                             false, outcred);
3155                                 if (error == 0) {
3156                                         *inoffp += xfer;
3157                                         *outoffp += xfer;
3158                                         len -= xfer;
3159                                 }
3160                         }
3161                         copylen = MIN(len, endoff - startoff);
3162                         cantseek = false;
3163                 } else {
3164                         cantseek = true;
3165                         startoff = *inoffp;
3166                         copylen = len;
3167                         error = 0;
3168                 }
3169
3170                 xfer = blksize;
3171                 if (cantseek) {
3172                         /*
3173                          * Set first xfer to end at a block boundary, so that
3174                          * holes are more likely detected in the loop below via
3175                          * the for all bytes 0 method.
3176                          */
3177                         xfer -= (*inoffp % blksize);
3178                 }
3179                 /* Loop copying the data block. */
3180                 while (copylen > 0 && error == 0 && !eof) {
3181                         if (copylen < xfer)
3182                                 xfer = copylen;
3183                         error = vn_lock(invp, LK_SHARED);
3184                         if (error != 0)
3185                                 goto out;
3186                         error = vn_rdwr(UIO_READ, invp, dat, xfer,
3187                             startoff, UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED,
3188                             curthread->td_ucred, incred, &aresid,
3189                             curthread);
3190                         VOP_UNLOCK(invp);
3191                         lastblock = false;
3192                         if (error == 0 && aresid > 0) {
3193                                 /* Stop the copy at EOF on the input file. */
3194                                 xfer -= aresid;
3195                                 eof = true;
3196                                 lastblock = true;
3197                         }
3198                         if (error == 0) {
3199                                 /*
3200                                  * Skip the write for holes past the initial EOF
3201                                  * of the output file, unless this is the last
3202                                  * write of the output file at EOF.
3203                                  */
3204                                 readzeros = cantseek ? mem_iszero(dat, xfer) :
3205                                     false;
3206                                 if (xfer == len)
3207                                         lastblock = true;
3208                                 if (!cantseek || *outoffp < va.va_size ||
3209                                     lastblock || !readzeros)
3210                                         error = vn_write_outvp(outvp, dat,
3211                                             *outoffp, xfer, blksize,
3212                                             readzeros && lastblock &&
3213                                             *outoffp >= va.va_size, false,
3214                                             outcred);
3215                                 if (error == 0) {
3216                                         *inoffp += xfer;
3217                                         startoff += xfer;
3218                                         *outoffp += xfer;
3219                                         copylen -= xfer;
3220                                         len -= xfer;
3221                                 }
3222                         }
3223                         xfer = blksize;
3224                 }
3225         }
3226 out:
3227         *lenp = savlen - len;
3228         free(dat, M_TEMP);
3229         return (error);
3230 }
3231
3232 static int
3233 vn_fallocate(struct file *fp, off_t offset, off_t len, struct thread *td)
3234 {
3235         struct mount *mp;
3236         struct vnode *vp;
3237         off_t olen, ooffset;
3238         int error;
3239 #ifdef AUDIT
3240         int audited_vnode1 = 0;
3241 #endif
3242
3243         vp = fp->f_vnode;
3244         if (vp->v_type != VREG)
3245                 return (ENODEV);
3246
3247         /* Allocating blocks may take a long time, so iterate. */
3248         for (;;) {
3249                 olen = len;
3250                 ooffset = offset;
3251
3252                 bwillwrite();
3253                 mp = NULL;
3254                 error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH);
3255                 if (error != 0)
3256                         break;
3257                 error = vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE);
3258                 if (error != 0) {
3259                         vn_finished_write(mp);
3260                         break;
3261                 }
3262 #ifdef AUDIT
3263                 if (!audited_vnode1) {
3264                         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
3265                         audited_vnode1 = 1;
3266                 }
3267 #endif
3268 #ifdef MAC
3269                 error = mac_vnode_check_write(td->td_ucred, fp->f_cred, vp);
3270                 if (error == 0)
3271 #endif
3272                         error = VOP_ALLOCATE(vp, &offset, &len);
3273                 VOP_UNLOCK(vp);
3274                 vn_finished_write(mp);
3275
3276                 if (olen + ooffset != offset + len) {
3277                         panic("offset + len changed from %jx/%jx to %jx/%jx",
3278                             ooffset, olen, offset, len);
3279                 }
3280                 if (error != 0 || len == 0)
3281                         break;
3282                 KASSERT(olen > len, ("Iteration did not make progress?"));
3283                 maybe_yield();
3284         }
3285
3286         return (error);
3287 }