]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/kern/vfs_vnops.c
wpa: Import wpa_supplicant/hostapd commit f91680c15
[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/prng.h>
74 #include <sys/sx.h>
75 #include <sys/sleepqueue.h>
76 #include <sys/sysctl.h>
77 #include <sys/ttycom.h>
78 #include <sys/conf.h>
79 #include <sys/syslog.h>
80 #include <sys/unistd.h>
81 #include <sys/user.h>
82
83 #include <security/audit/audit.h>
84 #include <security/mac/mac_framework.h>
85
86 #include <vm/vm.h>
87 #include <vm/vm_extern.h>
88 #include <vm/pmap.h>
89 #include <vm/vm_map.h>
90 #include <vm/vm_object.h>
91 #include <vm/vm_page.h>
92 #include <vm/vm_pager.h>
93
94 #ifdef HWPMC_HOOKS
95 #include <sys/pmckern.h>
96 #endif
97
98 static fo_rdwr_t        vn_read;
99 static fo_rdwr_t        vn_write;
100 static fo_rdwr_t        vn_io_fault;
101 static fo_truncate_t    vn_truncate;
102 static fo_ioctl_t       vn_ioctl;
103 static fo_poll_t        vn_poll;
104 static fo_kqfilter_t    vn_kqfilter;
105 static fo_close_t       vn_closefile;
106 static fo_mmap_t        vn_mmap;
107 static fo_fallocate_t   vn_fallocate;
108
109 struct  fileops vnops = {
110         .fo_read = vn_io_fault,
111         .fo_write = vn_io_fault,
112         .fo_truncate = vn_truncate,
113         .fo_ioctl = vn_ioctl,
114         .fo_poll = vn_poll,
115         .fo_kqfilter = vn_kqfilter,
116         .fo_stat = vn_statfile,
117         .fo_close = vn_closefile,
118         .fo_chmod = vn_chmod,
119         .fo_chown = vn_chown,
120         .fo_sendfile = vn_sendfile,
121         .fo_seek = vn_seek,
122         .fo_fill_kinfo = vn_fill_kinfo,
123         .fo_mmap = vn_mmap,
124         .fo_fallocate = vn_fallocate,
125         .fo_flags = DFLAG_PASSABLE | DFLAG_SEEKABLE
126 };
127
128 const u_int io_hold_cnt = 16;
129 static int vn_io_fault_enable = 1;
130 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vn_io_fault_enable, CTLFLAG_RWTUN,
131     &vn_io_fault_enable, 0, "Enable vn_io_fault lock avoidance");
132 static int vn_io_fault_prefault = 0;
133 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vn_io_fault_prefault, CTLFLAG_RWTUN,
134     &vn_io_fault_prefault, 0, "Enable vn_io_fault prefaulting");
135 static int vn_io_pgcache_read_enable = 1;
136 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vn_io_pgcache_read_enable, CTLFLAG_RWTUN,
137     &vn_io_pgcache_read_enable, 0,
138     "Enable copying from page cache for reads, avoiding fs");
139 static u_long vn_io_faults_cnt;
140 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, vn_io_faults, CTLFLAG_RD,
141     &vn_io_faults_cnt, 0, "Count of vn_io_fault lock avoidance triggers");
142
143 static int vfs_allow_read_dir = 0;
144 SYSCTL_INT(_security_bsd, OID_AUTO, allow_read_dir, CTLFLAG_RW,
145     &vfs_allow_read_dir, 0,
146     "Enable read(2) of directory by root for filesystems that support it");
147
148 /*
149  * Returns true if vn_io_fault mode of handling the i/o request should
150  * be used.
151  */
152 static bool
153 do_vn_io_fault(struct vnode *vp, struct uio *uio)
154 {
155         struct mount *mp;
156
157         return (uio->uio_segflg == UIO_USERSPACE && vp->v_type == VREG &&
158             (mp = vp->v_mount) != NULL &&
159             (mp->mnt_kern_flag & MNTK_NO_IOPF) != 0 && vn_io_fault_enable);
160 }
161
162 /*
163  * Structure used to pass arguments to vn_io_fault1(), to do either
164  * file- or vnode-based I/O calls.
165  */
166 struct vn_io_fault_args {
167         enum {
168                 VN_IO_FAULT_FOP,
169                 VN_IO_FAULT_VOP
170         } kind;
171         struct ucred *cred;
172         int flags;
173         union {
174                 struct fop_args_tag {
175                         struct file *fp;
176                         fo_rdwr_t *doio;
177                 } fop_args;
178                 struct vop_args_tag {
179                         struct vnode *vp;
180                 } vop_args;
181         } args;
182 };
183
184 static int vn_io_fault1(struct vnode *vp, struct uio *uio,
185     struct vn_io_fault_args *args, struct thread *td);
186
187 int
188 vn_open(struct nameidata *ndp, int *flagp, int cmode, struct file *fp)
189 {
190         struct thread *td = ndp->ni_cnd.cn_thread;
191
192         return (vn_open_cred(ndp, flagp, cmode, 0, td->td_ucred, fp));
193 }
194
195 static uint64_t
196 open2nameif(int fmode, u_int vn_open_flags)
197 {
198         uint64_t res;
199
200         res = ISOPEN | LOCKLEAF;
201         if ((fmode & O_RESOLVE_BENEATH) != 0)
202                 res |= RBENEATH;
203         if ((vn_open_flags & VN_OPEN_NOAUDIT) == 0)
204                 res |= AUDITVNODE1;
205         if ((vn_open_flags & VN_OPEN_NOCAPCHECK) != 0)
206                 res |= NOCAPCHECK;
207         return (res);
208 }
209
210 /*
211  * Common code for vnode open operations via a name lookup.
212  * Lookup the vnode and invoke VOP_CREATE if needed.
213  * Check permissions, and call the VOP_OPEN or VOP_CREATE routine.
214  *
215  * Note that this does NOT free nameidata for the successful case,
216  * due to the NDINIT being done elsewhere.
217  */
218 int
219 vn_open_cred(struct nameidata *ndp, int *flagp, int cmode, u_int vn_open_flags,
220     struct ucred *cred, struct file *fp)
221 {
222         struct vnode *vp;
223         struct mount *mp;
224         struct thread *td = ndp->ni_cnd.cn_thread;
225         struct vattr vat;
226         struct vattr *vap = &vat;
227         int fmode, error;
228         bool first_open;
229
230 restart:
231         first_open = false;
232         fmode = *flagp;
233         if ((fmode & (O_CREAT | O_EXCL | O_DIRECTORY)) == (O_CREAT |
234             O_EXCL | O_DIRECTORY))
235                 return (EINVAL);
236         else if ((fmode & (O_CREAT | O_DIRECTORY)) == O_CREAT) {
237                 ndp->ni_cnd.cn_nameiop = CREATE;
238                 ndp->ni_cnd.cn_flags = open2nameif(fmode, vn_open_flags);
239                 /*
240                  * Set NOCACHE to avoid flushing the cache when
241                  * rolling in many files at once.
242                  *
243                  * Set NC_KEEPPOSENTRY to keep positive entries if they already
244                  * exist despite NOCACHE.
245                  */
246                 ndp->ni_cnd.cn_flags |= LOCKPARENT | NOCACHE | NC_KEEPPOSENTRY;
247                 if ((fmode & O_EXCL) == 0 && (fmode & O_NOFOLLOW) == 0)
248                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= FOLLOW;
249                 if ((vn_open_flags & VN_OPEN_INVFS) == 0)
250                         bwillwrite();
251                 if ((error = namei(ndp)) != 0)
252                         return (error);
253                 if (ndp->ni_vp == NULL) {
254                         VATTR_NULL(vap);
255                         vap->va_type = VREG;
256                         vap->va_mode = cmode;
257                         if (fmode & O_EXCL)
258                                 vap->va_vaflags |= VA_EXCLUSIVE;
259                         if (vn_start_write(ndp->ni_dvp, &mp, V_NOWAIT) != 0) {
260                                 NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
261                                 vput(ndp->ni_dvp);
262                                 if ((error = vn_start_write(NULL, &mp,
263                                     V_XSLEEP | PCATCH)) != 0)
264                                         return (error);
265                                 NDREINIT(ndp);
266                                 goto restart;
267                         }
268                         if ((vn_open_flags & VN_OPEN_NAMECACHE) != 0)
269                                 ndp->ni_cnd.cn_flags |= MAKEENTRY;
270 #ifdef MAC
271                         error = mac_vnode_check_create(cred, ndp->ni_dvp,
272                             &ndp->ni_cnd, vap);
273                         if (error == 0)
274 #endif
275                                 error = VOP_CREATE(ndp->ni_dvp, &ndp->ni_vp,
276                                     &ndp->ni_cnd, vap);
277                         vp = ndp->ni_vp;
278                         if (error == 0 && (fmode & O_EXCL) != 0 &&
279                             (fmode & (O_EXLOCK | O_SHLOCK)) != 0) {
280                                 VI_LOCK(vp);
281                                 vp->v_iflag |= VI_FOPENING;
282                                 VI_UNLOCK(vp);
283                                 first_open = true;
284                         }
285                         VOP_VPUT_PAIR(ndp->ni_dvp, error == 0 ? &vp : NULL,
286                             false);
287                         vn_finished_write(mp);
288                         if (error) {
289                                 NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
290                                 if (error == ERELOOKUP) {
291                                         NDREINIT(ndp);
292                                         goto restart;
293                                 }
294                                 return (error);
295                         }
296                         fmode &= ~O_TRUNC;
297                 } else {
298                         if (ndp->ni_dvp == ndp->ni_vp)
299                                 vrele(ndp->ni_dvp);
300                         else
301                                 vput(ndp->ni_dvp);
302                         ndp->ni_dvp = NULL;
303                         vp = ndp->ni_vp;
304                         if (fmode & O_EXCL) {
305                                 error = EEXIST;
306                                 goto bad;
307                         }
308                         if (vp->v_type == VDIR) {
309                                 error = EISDIR;
310                                 goto bad;
311                         }
312                         fmode &= ~O_CREAT;
313                 }
314         } else {
315                 ndp->ni_cnd.cn_nameiop = LOOKUP;
316                 ndp->ni_cnd.cn_flags = open2nameif(fmode, vn_open_flags);
317                 ndp->ni_cnd.cn_flags |= (fmode & O_NOFOLLOW) != 0 ? NOFOLLOW :
318                     FOLLOW;
319                 if ((fmode & FWRITE) == 0)
320                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= LOCKSHARED;
321                 if ((error = namei(ndp)) != 0)
322                         return (error);
323                 vp = ndp->ni_vp;
324         }
325         error = vn_open_vnode(vp, fmode, cred, td, fp);
326         if (first_open) {
327                 VI_LOCK(vp);
328                 vp->v_iflag &= ~VI_FOPENING;
329                 wakeup(vp);
330                 VI_UNLOCK(vp);
331         }
332         if (error)
333                 goto bad;
334         *flagp = fmode;
335         return (0);
336 bad:
337         NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
338         vput(vp);
339         *flagp = fmode;
340         ndp->ni_vp = NULL;
341         return (error);
342 }
343
344 static int
345 vn_open_vnode_advlock(struct vnode *vp, int fmode, struct file *fp)
346 {
347         struct flock lf;
348         int error, lock_flags, type;
349
350         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_open_vnode_advlock");
351         if ((fmode & (O_EXLOCK | O_SHLOCK)) == 0)
352                 return (0);
353         KASSERT(fp != NULL, ("open with flock requires fp"));
354         if (fp->f_type != DTYPE_NONE && fp->f_type != DTYPE_VNODE)
355                 return (EOPNOTSUPP);
356
357         lock_flags = VOP_ISLOCKED(vp);
358         VOP_UNLOCK(vp);
359
360         lf.l_whence = SEEK_SET;
361         lf.l_start = 0;
362         lf.l_len = 0;
363         lf.l_type = (fmode & O_EXLOCK) != 0 ? F_WRLCK : F_RDLCK;
364         type = F_FLOCK;
365         if ((fmode & FNONBLOCK) == 0)
366                 type |= F_WAIT;
367         if ((fmode & (O_CREAT | O_EXCL)) == (O_CREAT | O_EXCL))
368                 type |= F_FIRSTOPEN;
369         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_SETLK, &lf, type);
370         if (error == 0)
371                 fp->f_flag |= FHASLOCK;
372
373         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
374         return (error);
375 }
376
377 /*
378  * Common code for vnode open operations once a vnode is located.
379  * Check permissions, and call the VOP_OPEN routine.
380  */
381 int
382 vn_open_vnode(struct vnode *vp, int fmode, struct ucred *cred,
383     struct thread *td, struct file *fp)
384 {
385         accmode_t accmode;
386         int error;
387
388         if (vp->v_type == VLNK) {
389                 if ((fmode & O_PATH) == 0 || (fmode & FEXEC) != 0)
390                         return (EMLINK);
391         }
392         if (vp->v_type == VSOCK)
393                 return (EOPNOTSUPP);
394         if (vp->v_type != VDIR && fmode & O_DIRECTORY)
395                 return (ENOTDIR);
396
397         accmode = 0;
398         if ((fmode & O_PATH) == 0) {
399                 if ((fmode & (FWRITE | O_TRUNC)) != 0) {
400                         if (vp->v_type == VDIR)
401                                 return (EISDIR);
402                         accmode |= VWRITE;
403                 }
404                 if ((fmode & FREAD) != 0)
405                         accmode |= VREAD;
406                 if ((fmode & O_APPEND) && (fmode & FWRITE))
407                         accmode |= VAPPEND;
408 #ifdef MAC
409                 if ((fmode & O_CREAT) != 0)
410                         accmode |= VCREAT;
411 #endif
412         }
413         if ((fmode & FEXEC) != 0)
414                 accmode |= VEXEC;
415 #ifdef MAC
416         if ((fmode & O_VERIFY) != 0)
417                 accmode |= VVERIFY;
418         error = mac_vnode_check_open(cred, vp, accmode);
419         if (error != 0)
420                 return (error);
421
422         accmode &= ~(VCREAT | VVERIFY);
423 #endif
424         if ((fmode & O_CREAT) == 0 && accmode != 0) {
425                 error = VOP_ACCESS(vp, accmode, cred, td);
426                 if (error != 0)
427                         return (error);
428         }
429         if ((fmode & O_PATH) != 0) {
430                 error = VOP_ACCESS(vp, VREAD, cred, td);
431                 if (error == 0)
432                         fp->f_flag |= FKQALLOWED;
433                 return (0);
434         }
435
436         if (vp->v_type == VFIFO && VOP_ISLOCKED(vp) != LK_EXCLUSIVE)
437                 vn_lock(vp, LK_UPGRADE | LK_RETRY);
438         error = VOP_OPEN(vp, fmode, cred, td, fp);
439         if (error != 0)
440                 return (error);
441
442         error = vn_open_vnode_advlock(vp, fmode, fp);
443         if (error == 0 && (fmode & FWRITE) != 0) {
444                 error = VOP_ADD_WRITECOUNT(vp, 1);
445                 if (error == 0) {
446                         CTR3(KTR_VFS, "%s: vp %p v_writecount increased to %d",
447                              __func__, vp, vp->v_writecount);
448                 }
449         }
450
451         /*
452          * Error from advlock or VOP_ADD_WRITECOUNT() still requires
453          * calling VOP_CLOSE() to pair with earlier VOP_OPEN().
454          * Arrange for that by having fdrop() to use vn_closefile().
455          */
456         if (error != 0) {
457                 fp->f_flag |= FOPENFAILED;
458                 fp->f_vnode = vp;
459                 if (fp->f_ops == &badfileops) {
460                         fp->f_type = DTYPE_VNODE;
461                         fp->f_ops = &vnops;
462                 }
463                 vref(vp);
464         }
465
466         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_open_vnode");
467         return (error);
468
469 }
470
471 /*
472  * Check for write permissions on the specified vnode.
473  * Prototype text segments cannot be written.
474  * It is racy.
475  */
476 int
477 vn_writechk(struct vnode *vp)
478 {
479
480         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_writechk");
481         /*
482          * If there's shared text associated with
483          * the vnode, try to free it up once.  If
484          * we fail, we can't allow writing.
485          */
486         if (VOP_IS_TEXT(vp))
487                 return (ETXTBSY);
488
489         return (0);
490 }
491
492 /*
493  * Vnode close call
494  */
495 static int
496 vn_close1(struct vnode *vp, int flags, struct ucred *file_cred,
497     struct thread *td, bool keep_ref)
498 {
499         struct mount *mp;
500         int error, lock_flags;
501
502         if (vp->v_type != VFIFO && (flags & FWRITE) == 0 &&
503             MNT_EXTENDED_SHARED(vp->v_mount))
504                 lock_flags = LK_SHARED;
505         else
506                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
507
508         vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT);
509         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
510         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
511         if ((flags & (FWRITE | FOPENFAILED)) == FWRITE) {
512                 VOP_ADD_WRITECOUNT_CHECKED(vp, -1);
513                 CTR3(KTR_VFS, "%s: vp %p v_writecount decreased to %d",
514                     __func__, vp, vp->v_writecount);
515         }
516         error = VOP_CLOSE(vp, flags, file_cred, td);
517         if (keep_ref)
518                 VOP_UNLOCK(vp);
519         else
520                 vput(vp);
521         vn_finished_write(mp);
522         return (error);
523 }
524
525 int
526 vn_close(struct vnode *vp, int flags, struct ucred *file_cred,
527     struct thread *td)
528 {
529
530         return (vn_close1(vp, flags, file_cred, td, false));
531 }
532
533 /*
534  * Heuristic to detect sequential operation.
535  */
536 static int
537 sequential_heuristic(struct uio *uio, struct file *fp)
538 {
539         enum uio_rw rw;
540
541         ASSERT_VOP_LOCKED(fp->f_vnode, __func__);
542
543         rw = uio->uio_rw;
544         if (fp->f_flag & FRDAHEAD)
545                 return (fp->f_seqcount[rw] << IO_SEQSHIFT);
546
547         /*
548          * Offset 0 is handled specially.  open() sets f_seqcount to 1 so
549          * that the first I/O is normally considered to be slightly
550          * sequential.  Seeking to offset 0 doesn't change sequentiality
551          * unless previous seeks have reduced f_seqcount to 0, in which
552          * case offset 0 is not special.
553          */
554         if ((uio->uio_offset == 0 && fp->f_seqcount[rw] > 0) ||
555             uio->uio_offset == fp->f_nextoff[rw]) {
556                 /*
557                  * f_seqcount is in units of fixed-size blocks so that it
558                  * depends mainly on the amount of sequential I/O and not
559                  * much on the number of sequential I/O's.  The fixed size
560                  * of 16384 is hard-coded here since it is (not quite) just
561                  * a magic size that works well here.  This size is more
562                  * closely related to the best I/O size for real disks than
563                  * to any block size used by software.
564                  */
565                 if (uio->uio_resid >= IO_SEQMAX * 16384)
566                         fp->f_seqcount[rw] = IO_SEQMAX;
567                 else {
568                         fp->f_seqcount[rw] += howmany(uio->uio_resid, 16384);
569                         if (fp->f_seqcount[rw] > IO_SEQMAX)
570                                 fp->f_seqcount[rw] = IO_SEQMAX;
571                 }
572                 return (fp->f_seqcount[rw] << IO_SEQSHIFT);
573         }
574
575         /* Not sequential.  Quickly draw-down sequentiality. */
576         if (fp->f_seqcount[rw] > 1)
577                 fp->f_seqcount[rw] = 1;
578         else
579                 fp->f_seqcount[rw] = 0;
580         return (0);
581 }
582
583 /*
584  * Package up an I/O request on a vnode into a uio and do it.
585  */
586 int
587 vn_rdwr(enum uio_rw rw, struct vnode *vp, void *base, int len, off_t offset,
588     enum uio_seg segflg, int ioflg, struct ucred *active_cred,
589     struct ucred *file_cred, ssize_t *aresid, struct thread *td)
590 {
591         struct uio auio;
592         struct iovec aiov;
593         struct mount *mp;
594         struct ucred *cred;
595         void *rl_cookie;
596         struct vn_io_fault_args args;
597         int error, lock_flags;
598
599         if (offset < 0 && vp->v_type != VCHR)
600                 return (EINVAL);
601         auio.uio_iov = &aiov;
602         auio.uio_iovcnt = 1;
603         aiov.iov_base = base;
604         aiov.iov_len = len;
605         auio.uio_resid = len;
606         auio.uio_offset = offset;
607         auio.uio_segflg = segflg;
608         auio.uio_rw = rw;
609         auio.uio_td = td;
610         error = 0;
611
612         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
613                 if ((ioflg & IO_RANGELOCKED) == 0) {
614                         if (rw == UIO_READ) {
615                                 rl_cookie = vn_rangelock_rlock(vp, offset,
616                                     offset + len);
617                         } else if ((ioflg & IO_APPEND) != 0) {
618                                 rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, 0, OFF_MAX);
619                         } else {
620                                 rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, offset,
621                                     offset + len);
622                         }
623                 } else
624                         rl_cookie = NULL;
625                 mp = NULL;
626                 if (rw == UIO_WRITE) { 
627                         if (vp->v_type != VCHR &&
628                             (error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH))
629                             != 0)
630                                 goto out;
631                         if (MNT_SHARED_WRITES(mp) ||
632                             ((mp == NULL) && MNT_SHARED_WRITES(vp->v_mount)))
633                                 lock_flags = LK_SHARED;
634                         else
635                                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
636                 } else
637                         lock_flags = LK_SHARED;
638                 vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
639         } else
640                 rl_cookie = NULL;
641
642         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
643 #ifdef MAC
644         if ((ioflg & IO_NOMACCHECK) == 0) {
645                 if (rw == UIO_READ)
646                         error = mac_vnode_check_read(active_cred, file_cred,
647                             vp);
648                 else
649                         error = mac_vnode_check_write(active_cred, file_cred,
650                             vp);
651         }
652 #endif
653         if (error == 0) {
654                 if (file_cred != NULL)
655                         cred = file_cred;
656                 else
657                         cred = active_cred;
658                 if (do_vn_io_fault(vp, &auio)) {
659                         args.kind = VN_IO_FAULT_VOP;
660                         args.cred = cred;
661                         args.flags = ioflg;
662                         args.args.vop_args.vp = vp;
663                         error = vn_io_fault1(vp, &auio, &args, td);
664                 } else if (rw == UIO_READ) {
665                         error = VOP_READ(vp, &auio, ioflg, cred);
666                 } else /* if (rw == UIO_WRITE) */ {
667                         error = VOP_WRITE(vp, &auio, ioflg, cred);
668                 }
669         }
670         if (aresid)
671                 *aresid = auio.uio_resid;
672         else
673                 if (auio.uio_resid && error == 0)
674                         error = EIO;
675         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
676                 VOP_UNLOCK(vp);
677                 if (mp != NULL)
678                         vn_finished_write(mp);
679         }
680  out:
681         if (rl_cookie != NULL)
682                 vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
683         return (error);
684 }
685
686 /*
687  * Package up an I/O request on a vnode into a uio and do it.  The I/O
688  * request is split up into smaller chunks and we try to avoid saturating
689  * the buffer cache while potentially holding a vnode locked, so we 
690  * check bwillwrite() before calling vn_rdwr().  We also call kern_yield()
691  * to give other processes a chance to lock the vnode (either other processes
692  * core'ing the same binary, or unrelated processes scanning the directory).
693  */
694 int
695 vn_rdwr_inchunks(enum uio_rw rw, struct vnode *vp, void *base, size_t len,
696     off_t offset, enum uio_seg segflg, int ioflg, struct ucred *active_cred,
697     struct ucred *file_cred, size_t *aresid, struct thread *td)
698 {
699         int error = 0;
700         ssize_t iaresid;
701
702         do {
703                 int chunk;
704
705                 /*
706                  * Force `offset' to a multiple of MAXBSIZE except possibly
707                  * for the first chunk, so that filesystems only need to
708                  * write full blocks except possibly for the first and last
709                  * chunks.
710                  */
711                 chunk = MAXBSIZE - (uoff_t)offset % MAXBSIZE;
712
713                 if (chunk > len)
714                         chunk = len;
715                 if (rw != UIO_READ && vp->v_type == VREG)
716                         bwillwrite();
717                 iaresid = 0;
718                 error = vn_rdwr(rw, vp, base, chunk, offset, segflg,
719                     ioflg, active_cred, file_cred, &iaresid, td);
720                 len -= chunk;   /* aresid calc already includes length */
721                 if (error)
722                         break;
723                 offset += chunk;
724                 base = (char *)base + chunk;
725                 kern_yield(PRI_USER);
726         } while (len);
727         if (aresid)
728                 *aresid = len + iaresid;
729         return (error);
730 }
731
732 #if OFF_MAX <= LONG_MAX
733 off_t
734 foffset_lock(struct file *fp, int flags)
735 {
736         volatile short *flagsp;
737         off_t res;
738         short state;
739
740         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
741
742         if ((flags & FOF_NOLOCK) != 0)
743                 return (atomic_load_long(&fp->f_offset));
744
745         /*
746          * According to McKusick the vn lock was protecting f_offset here.
747          * It is now protected by the FOFFSET_LOCKED flag.
748          */
749         flagsp = &fp->f_vnread_flags;
750         if (atomic_cmpset_acq_16(flagsp, 0, FOFFSET_LOCKED))
751                 return (atomic_load_long(&fp->f_offset));
752
753         sleepq_lock(&fp->f_vnread_flags);
754         state = atomic_load_16(flagsp);
755         for (;;) {
756                 if ((state & FOFFSET_LOCKED) == 0) {
757                         if (!atomic_fcmpset_acq_16(flagsp, &state,
758                             FOFFSET_LOCKED))
759                                 continue;
760                         break;
761                 }
762                 if ((state & FOFFSET_LOCK_WAITING) == 0) {
763                         if (!atomic_fcmpset_acq_16(flagsp, &state,
764                             state | FOFFSET_LOCK_WAITING))
765                                 continue;
766                 }
767                 DROP_GIANT();
768                 sleepq_add(&fp->f_vnread_flags, NULL, "vofflock", 0, 0);
769                 sleepq_wait(&fp->f_vnread_flags, PUSER -1);
770                 PICKUP_GIANT();
771                 sleepq_lock(&fp->f_vnread_flags);
772                 state = atomic_load_16(flagsp);
773         }
774         res = atomic_load_long(&fp->f_offset);
775         sleepq_release(&fp->f_vnread_flags);
776         return (res);
777 }
778
779 void
780 foffset_unlock(struct file *fp, off_t val, int flags)
781 {
782         volatile short *flagsp;
783         short state;
784
785         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
786
787         if ((flags & FOF_NOUPDATE) == 0)
788                 atomic_store_long(&fp->f_offset, val);
789         if ((flags & FOF_NEXTOFF_R) != 0)
790                 fp->f_nextoff[UIO_READ] = val;
791         if ((flags & FOF_NEXTOFF_W) != 0)
792                 fp->f_nextoff[UIO_WRITE] = val;
793
794         if ((flags & FOF_NOLOCK) != 0)
795                 return;
796
797         flagsp = &fp->f_vnread_flags;
798         state = atomic_load_16(flagsp);
799         if ((state & FOFFSET_LOCK_WAITING) == 0 &&
800             atomic_cmpset_rel_16(flagsp, state, 0))
801                 return;
802
803         sleepq_lock(&fp->f_vnread_flags);
804         MPASS((fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCKED) != 0);
805         MPASS((fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCK_WAITING) != 0);
806         fp->f_vnread_flags = 0;
807         sleepq_broadcast(&fp->f_vnread_flags, SLEEPQ_SLEEP, 0, 0);
808         sleepq_release(&fp->f_vnread_flags);
809 }
810 #else
811 off_t
812 foffset_lock(struct file *fp, int flags)
813 {
814         struct mtx *mtxp;
815         off_t res;
816
817         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
818
819         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
820         mtx_lock(mtxp);
821         if ((flags & FOF_NOLOCK) == 0) {
822                 while (fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCKED) {
823                         fp->f_vnread_flags |= FOFFSET_LOCK_WAITING;
824                         msleep(&fp->f_vnread_flags, mtxp, PUSER -1,
825                             "vofflock", 0);
826                 }
827                 fp->f_vnread_flags |= FOFFSET_LOCKED;
828         }
829         res = fp->f_offset;
830         mtx_unlock(mtxp);
831         return (res);
832 }
833
834 void
835 foffset_unlock(struct file *fp, off_t val, int flags)
836 {
837         struct mtx *mtxp;
838
839         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
840
841         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
842         mtx_lock(mtxp);
843         if ((flags & FOF_NOUPDATE) == 0)
844                 fp->f_offset = val;
845         if ((flags & FOF_NEXTOFF_R) != 0)
846                 fp->f_nextoff[UIO_READ] = val;
847         if ((flags & FOF_NEXTOFF_W) != 0)
848                 fp->f_nextoff[UIO_WRITE] = val;
849         if ((flags & FOF_NOLOCK) == 0) {
850                 KASSERT((fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCKED) != 0,
851                     ("Lost FOFFSET_LOCKED"));
852                 if (fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCK_WAITING)
853                         wakeup(&fp->f_vnread_flags);
854                 fp->f_vnread_flags = 0;
855         }
856         mtx_unlock(mtxp);
857 }
858 #endif
859
860 void
861 foffset_lock_uio(struct file *fp, struct uio *uio, int flags)
862 {
863
864         if ((flags & FOF_OFFSET) == 0)
865                 uio->uio_offset = foffset_lock(fp, flags);
866 }
867
868 void
869 foffset_unlock_uio(struct file *fp, struct uio *uio, int flags)
870 {
871
872         if ((flags & FOF_OFFSET) == 0)
873                 foffset_unlock(fp, uio->uio_offset, flags);
874 }
875
876 static int
877 get_advice(struct file *fp, struct uio *uio)
878 {
879         struct mtx *mtxp;
880         int ret;
881
882         ret = POSIX_FADV_NORMAL;
883         if (fp->f_advice == NULL || fp->f_vnode->v_type != VREG)
884                 return (ret);
885
886         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
887         mtx_lock(mtxp);
888         if (fp->f_advice != NULL &&
889             uio->uio_offset >= fp->f_advice->fa_start &&
890             uio->uio_offset + uio->uio_resid <= fp->f_advice->fa_end)
891                 ret = fp->f_advice->fa_advice;
892         mtx_unlock(mtxp);
893         return (ret);
894 }
895
896 int
897 vn_read_from_obj(struct vnode *vp, struct uio *uio)
898 {
899         vm_object_t obj;
900         vm_page_t ma[io_hold_cnt + 2];
901         off_t off, vsz;
902         ssize_t resid;
903         int error, i, j;
904
905         MPASS(uio->uio_resid <= ptoa(io_hold_cnt + 2));
906         obj = atomic_load_ptr(&vp->v_object);
907         if (obj == NULL)
908                 return (EJUSTRETURN);
909
910         /*
911          * Depends on type stability of vm_objects.
912          */
913         vm_object_pip_add(obj, 1);
914         if ((obj->flags & OBJ_DEAD) != 0) {
915                 /*
916                  * Note that object might be already reused from the
917                  * vnode, and the OBJ_DEAD flag cleared.  This is fine,
918                  * we recheck for DOOMED vnode state after all pages
919                  * are busied, and retract then.
920                  *
921                  * But we check for OBJ_DEAD to ensure that we do not
922                  * busy pages while vm_object_terminate_pages()
923                  * processes the queue.
924                  */
925                 error = EJUSTRETURN;
926                 goto out_pip;
927         }
928
929         resid = uio->uio_resid;
930         off = uio->uio_offset;
931         for (i = 0; resid > 0; i++) {
932                 MPASS(i < io_hold_cnt + 2);
933                 ma[i] = vm_page_grab_unlocked(obj, atop(off),
934                     VM_ALLOC_NOCREAT | VM_ALLOC_SBUSY | VM_ALLOC_IGN_SBUSY |
935                     VM_ALLOC_NOWAIT);
936                 if (ma[i] == NULL)
937                         break;
938
939                 /*
940                  * Skip invalid pages.  Valid mask can be partial only
941                  * at EOF, and we clip later.
942                  */
943                 if (vm_page_none_valid(ma[i])) {
944                         vm_page_sunbusy(ma[i]);
945                         break;
946                 }
947
948                 resid -= PAGE_SIZE;
949                 off += PAGE_SIZE;
950         }
951         if (i == 0) {
952                 error = EJUSTRETURN;
953                 goto out_pip;
954         }
955
956         /*
957          * Check VIRF_DOOMED after we busied our pages.  Since
958          * vgonel() terminates the vnode' vm_object, it cannot
959          * process past pages busied by us.
960          */
961         if (VN_IS_DOOMED(vp)) {
962                 error = EJUSTRETURN;
963                 goto out;
964         }
965
966         resid = PAGE_SIZE - (uio->uio_offset & PAGE_MASK) + ptoa(i - 1);
967         if (resid > uio->uio_resid)
968                 resid = uio->uio_resid;
969
970         /*
971          * Unlocked read of vnp_size is safe because truncation cannot
972          * pass busied page.  But we load vnp_size into a local
973          * variable so that possible concurrent extension does not
974          * break calculation.
975          */
976 #if defined(__powerpc__) && !defined(__powerpc64__)
977         vsz = obj->un_pager.vnp.vnp_size;
978 #else
979         vsz = atomic_load_64(&obj->un_pager.vnp.vnp_size);
980 #endif
981         if (uio->uio_offset >= vsz) {
982                 error = EJUSTRETURN;
983                 goto out;
984         }
985         if (uio->uio_offset + resid > vsz)
986                 resid = vsz - uio->uio_offset;
987
988         error = vn_io_fault_pgmove(ma, uio->uio_offset & PAGE_MASK, resid, uio);
989
990 out:
991         for (j = 0; j < i; j++) {
992                 if (error == 0)
993                         vm_page_reference(ma[j]);
994                 vm_page_sunbusy(ma[j]);
995         }
996 out_pip:
997         vm_object_pip_wakeup(obj);
998         if (error != 0)
999                 return (error);
1000         return (uio->uio_resid == 0 ? 0 : EJUSTRETURN);
1001 }
1002
1003 /*
1004  * File table vnode read routine.
1005  */
1006 static int
1007 vn_read(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred, int flags,
1008     struct thread *td)
1009 {
1010         struct vnode *vp;
1011         off_t orig_offset;
1012         int error, ioflag;
1013         int advice;
1014
1015         KASSERT(uio->uio_td == td, ("uio_td %p is not td %p",
1016             uio->uio_td, td));
1017         KASSERT(flags & FOF_OFFSET, ("No FOF_OFFSET"));
1018         vp = fp->f_vnode;
1019         ioflag = 0;
1020         if (fp->f_flag & FNONBLOCK)
1021                 ioflag |= IO_NDELAY;
1022         if (fp->f_flag & O_DIRECT)
1023                 ioflag |= IO_DIRECT;
1024
1025         /*
1026          * Try to read from page cache.  VIRF_DOOMED check is racy but
1027          * allows us to avoid unneeded work outright.
1028          */
1029         if (vn_io_pgcache_read_enable && !mac_vnode_check_read_enabled() &&
1030             (vn_irflag_read(vp) & (VIRF_DOOMED | VIRF_PGREAD)) == VIRF_PGREAD) {
1031                 error = VOP_READ_PGCACHE(vp, uio, ioflag, fp->f_cred);
1032                 if (error == 0) {
1033                         fp->f_nextoff[UIO_READ] = uio->uio_offset;
1034                         return (0);
1035                 }
1036                 if (error != EJUSTRETURN)
1037                         return (error);
1038         }
1039
1040         advice = get_advice(fp, uio);
1041         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1042
1043         switch (advice) {
1044         case POSIX_FADV_NORMAL:
1045         case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
1046         case POSIX_FADV_NOREUSE:
1047                 ioflag |= sequential_heuristic(uio, fp);
1048                 break;
1049         case POSIX_FADV_RANDOM:
1050                 /* Disable read-ahead for random I/O. */
1051                 break;
1052         }
1053         orig_offset = uio->uio_offset;
1054
1055 #ifdef MAC
1056         error = mac_vnode_check_read(active_cred, fp->f_cred, vp);
1057         if (error == 0)
1058 #endif
1059                 error = VOP_READ(vp, uio, ioflag, fp->f_cred);
1060         fp->f_nextoff[UIO_READ] = uio->uio_offset;
1061         VOP_UNLOCK(vp);
1062         if (error == 0 && advice == POSIX_FADV_NOREUSE &&
1063             orig_offset != uio->uio_offset)
1064                 /*
1065                  * Use POSIX_FADV_DONTNEED to flush pages and buffers
1066                  * for the backing file after a POSIX_FADV_NOREUSE
1067                  * read(2).
1068                  */
1069                 error = VOP_ADVISE(vp, orig_offset, uio->uio_offset - 1,
1070                     POSIX_FADV_DONTNEED);
1071         return (error);
1072 }
1073
1074 /*
1075  * File table vnode write routine.
1076  */
1077 static int
1078 vn_write(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred, int flags,
1079     struct thread *td)
1080 {
1081         struct vnode *vp;
1082         struct mount *mp;
1083         off_t orig_offset;
1084         int error, ioflag, lock_flags;
1085         int advice;
1086
1087         KASSERT(uio->uio_td == td, ("uio_td %p is not td %p",
1088             uio->uio_td, td));
1089         KASSERT(flags & FOF_OFFSET, ("No FOF_OFFSET"));
1090         vp = fp->f_vnode;
1091         if (vp->v_type == VREG)
1092                 bwillwrite();
1093         ioflag = IO_UNIT;
1094         if (vp->v_type == VREG && (fp->f_flag & O_APPEND))
1095                 ioflag |= IO_APPEND;
1096         if (fp->f_flag & FNONBLOCK)
1097                 ioflag |= IO_NDELAY;
1098         if (fp->f_flag & O_DIRECT)
1099                 ioflag |= IO_DIRECT;
1100         if ((fp->f_flag & O_FSYNC) ||
1101             (vp->v_mount && (vp->v_mount->mnt_flag & MNT_SYNCHRONOUS)))
1102                 ioflag |= IO_SYNC;
1103         /*
1104          * For O_DSYNC we set both IO_SYNC and IO_DATASYNC, so that VOP_WRITE()
1105          * implementations that don't understand IO_DATASYNC fall back to full
1106          * O_SYNC behavior.
1107          */
1108         if (fp->f_flag & O_DSYNC)
1109                 ioflag |= IO_SYNC | IO_DATASYNC;
1110         mp = NULL;
1111         if (vp->v_type != VCHR &&
1112             (error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH)) != 0)
1113                 goto unlock;
1114
1115         advice = get_advice(fp, uio);
1116
1117         if (MNT_SHARED_WRITES(mp) ||
1118             (mp == NULL && MNT_SHARED_WRITES(vp->v_mount))) {
1119                 lock_flags = LK_SHARED;
1120         } else {
1121                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
1122         }
1123
1124         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
1125         switch (advice) {
1126         case POSIX_FADV_NORMAL:
1127         case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
1128         case POSIX_FADV_NOREUSE:
1129                 ioflag |= sequential_heuristic(uio, fp);
1130                 break;
1131         case POSIX_FADV_RANDOM:
1132                 /* XXX: Is this correct? */
1133                 break;
1134         }
1135         orig_offset = uio->uio_offset;
1136
1137 #ifdef MAC
1138         error = mac_vnode_check_write(active_cred, fp->f_cred, vp);
1139         if (error == 0)
1140 #endif
1141                 error = VOP_WRITE(vp, uio, ioflag, fp->f_cred);
1142         fp->f_nextoff[UIO_WRITE] = uio->uio_offset;
1143         VOP_UNLOCK(vp);
1144         if (vp->v_type != VCHR)
1145                 vn_finished_write(mp);
1146         if (error == 0 && advice == POSIX_FADV_NOREUSE &&
1147             orig_offset != uio->uio_offset)
1148                 /*
1149                  * Use POSIX_FADV_DONTNEED to flush pages and buffers
1150                  * for the backing file after a POSIX_FADV_NOREUSE
1151                  * write(2).
1152                  */
1153                 error = VOP_ADVISE(vp, orig_offset, uio->uio_offset - 1,
1154                     POSIX_FADV_DONTNEED);
1155 unlock:
1156         return (error);
1157 }
1158
1159 /*
1160  * The vn_io_fault() is a wrapper around vn_read() and vn_write() to
1161  * prevent the following deadlock:
1162  *
1163  * Assume that the thread A reads from the vnode vp1 into userspace
1164  * buffer buf1 backed by the pages of vnode vp2.  If a page in buf1 is
1165  * currently not resident, then system ends up with the call chain
1166  *   vn_read() -> VOP_READ(vp1) -> uiomove() -> [Page Fault] ->
1167  *     vm_fault(buf1) -> vnode_pager_getpages(vp2) -> VOP_GETPAGES(vp2)
1168  * which establishes lock order vp1->vn_lock, then vp2->vn_lock.
1169  * If, at the same time, thread B reads from vnode vp2 into buffer buf2
1170  * backed by the pages of vnode vp1, and some page in buf2 is not
1171  * resident, we get a reversed order vp2->vn_lock, then vp1->vn_lock.
1172  *
1173  * To prevent the lock order reversal and deadlock, vn_io_fault() does
1174  * not allow page faults to happen during VOP_READ() or VOP_WRITE().
1175  * Instead, it first tries to do the whole range i/o with pagefaults
1176  * disabled. If all pages in the i/o buffer are resident and mapped,
1177  * VOP will succeed (ignoring the genuine filesystem errors).
1178  * Otherwise, we get back EFAULT, and vn_io_fault() falls back to do
1179  * i/o in chunks, with all pages in the chunk prefaulted and held
1180  * using vm_fault_quick_hold_pages().
1181  *
1182  * Filesystems using this deadlock avoidance scheme should use the
1183  * array of the held pages from uio, saved in the curthread->td_ma,
1184  * instead of doing uiomove().  A helper function
1185  * vn_io_fault_uiomove() converts uiomove request into
1186  * uiomove_fromphys() over td_ma array.
1187  *
1188  * Since vnode locks do not cover the whole i/o anymore, rangelocks
1189  * make the current i/o request atomic with respect to other i/os and
1190  * truncations.
1191  */
1192
1193 /*
1194  * Decode vn_io_fault_args and perform the corresponding i/o.
1195  */
1196 static int
1197 vn_io_fault_doio(struct vn_io_fault_args *args, struct uio *uio,
1198     struct thread *td)
1199 {
1200         int error, save;
1201
1202         error = 0;
1203         save = vm_fault_disable_pagefaults();
1204         switch (args->kind) {
1205         case VN_IO_FAULT_FOP:
1206                 error = (args->args.fop_args.doio)(args->args.fop_args.fp,
1207                     uio, args->cred, args->flags, td);
1208                 break;
1209         case VN_IO_FAULT_VOP:
1210                 if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
1211                         error = VOP_READ(args->args.vop_args.vp, uio,
1212                             args->flags, args->cred);
1213                 } else if (uio->uio_rw == UIO_WRITE) {
1214                         error = VOP_WRITE(args->args.vop_args.vp, uio,
1215                             args->flags, args->cred);
1216                 }
1217                 break;
1218         default:
1219                 panic("vn_io_fault_doio: unknown kind of io %d %d",
1220                     args->kind, uio->uio_rw);
1221         }
1222         vm_fault_enable_pagefaults(save);
1223         return (error);
1224 }
1225
1226 static int
1227 vn_io_fault_touch(char *base, const struct uio *uio)
1228 {
1229         int r;
1230
1231         r = fubyte(base);
1232         if (r == -1 || (uio->uio_rw == UIO_READ && subyte(base, r) == -1))
1233                 return (EFAULT);
1234         return (0);
1235 }
1236
1237 static int
1238 vn_io_fault_prefault_user(const struct uio *uio)
1239 {
1240         char *base;
1241         const struct iovec *iov;
1242         size_t len;
1243         ssize_t resid;
1244         int error, i;
1245
1246         KASSERT(uio->uio_segflg == UIO_USERSPACE,
1247             ("vn_io_fault_prefault userspace"));
1248
1249         error = i = 0;
1250         iov = uio->uio_iov;
1251         resid = uio->uio_resid;
1252         base = iov->iov_base;
1253         len = iov->iov_len;
1254         while (resid > 0) {
1255                 error = vn_io_fault_touch(base, uio);
1256                 if (error != 0)
1257                         break;
1258                 if (len < PAGE_SIZE) {
1259                         if (len != 0) {
1260                                 error = vn_io_fault_touch(base + len - 1, uio);
1261                                 if (error != 0)
1262                                         break;
1263                                 resid -= len;
1264                         }
1265                         if (++i >= uio->uio_iovcnt)
1266                                 break;
1267                         iov = uio->uio_iov + i;
1268                         base = iov->iov_base;
1269                         len = iov->iov_len;
1270                 } else {
1271                         len -= PAGE_SIZE;
1272                         base += PAGE_SIZE;
1273                         resid -= PAGE_SIZE;
1274                 }
1275         }
1276         return (error);
1277 }
1278
1279 /*
1280  * Common code for vn_io_fault(), agnostic to the kind of i/o request.
1281  * Uses vn_io_fault_doio() to make the call to an actual i/o function.
1282  * Used from vn_rdwr() and vn_io_fault(), which encode the i/o request
1283  * into args and call vn_io_fault1() to handle faults during the user
1284  * mode buffer accesses.
1285  */
1286 static int
1287 vn_io_fault1(struct vnode *vp, struct uio *uio, struct vn_io_fault_args *args,
1288     struct thread *td)
1289 {
1290         vm_page_t ma[io_hold_cnt + 2];
1291         struct uio *uio_clone, short_uio;
1292         struct iovec short_iovec[1];
1293         vm_page_t *prev_td_ma;
1294         vm_prot_t prot;
1295         vm_offset_t addr, end;
1296         size_t len, resid;
1297         ssize_t adv;
1298         int error, cnt, saveheld, prev_td_ma_cnt;
1299
1300         if (vn_io_fault_prefault) {
1301                 error = vn_io_fault_prefault_user(uio);
1302                 if (error != 0)
1303                         return (error); /* Or ignore ? */
1304         }
1305
1306         prot = uio->uio_rw == UIO_READ ? VM_PROT_WRITE : VM_PROT_READ;
1307
1308         /*
1309          * The UFS follows IO_UNIT directive and replays back both
1310          * uio_offset and uio_resid if an error is encountered during the
1311          * operation.  But, since the iovec may be already advanced,
1312          * uio is still in an inconsistent state.
1313          *
1314          * Cache a copy of the original uio, which is advanced to the redo
1315          * point using UIO_NOCOPY below.
1316          */
1317         uio_clone = cloneuio(uio);
1318         resid = uio->uio_resid;
1319
1320         short_uio.uio_segflg = UIO_USERSPACE;
1321         short_uio.uio_rw = uio->uio_rw;
1322         short_uio.uio_td = uio->uio_td;
1323
1324         error = vn_io_fault_doio(args, uio, td);
1325         if (error != EFAULT)
1326                 goto out;
1327
1328         atomic_add_long(&vn_io_faults_cnt, 1);
1329         uio_clone->uio_segflg = UIO_NOCOPY;
1330         uiomove(NULL, resid - uio->uio_resid, uio_clone);
1331         uio_clone->uio_segflg = uio->uio_segflg;
1332
1333         saveheld = curthread_pflags_set(TDP_UIOHELD);
1334         prev_td_ma = td->td_ma;
1335         prev_td_ma_cnt = td->td_ma_cnt;
1336
1337         while (uio_clone->uio_resid != 0) {
1338                 len = uio_clone->uio_iov->iov_len;
1339                 if (len == 0) {
1340                         KASSERT(uio_clone->uio_iovcnt >= 1,
1341                             ("iovcnt underflow"));
1342                         uio_clone->uio_iov++;
1343                         uio_clone->uio_iovcnt--;
1344                         continue;
1345                 }
1346                 if (len > ptoa(io_hold_cnt))
1347                         len = ptoa(io_hold_cnt);
1348                 addr = (uintptr_t)uio_clone->uio_iov->iov_base;
1349                 end = round_page(addr + len);
1350                 if (end < addr) {
1351                         error = EFAULT;
1352                         break;
1353                 }
1354                 cnt = atop(end - trunc_page(addr));
1355                 /*
1356                  * A perfectly misaligned address and length could cause
1357                  * both the start and the end of the chunk to use partial
1358                  * page.  +2 accounts for such a situation.
1359                  */
1360                 cnt = vm_fault_quick_hold_pages(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map,
1361                     addr, len, prot, ma, io_hold_cnt + 2);
1362                 if (cnt == -1) {
1363                         error = EFAULT;
1364                         break;
1365                 }
1366                 short_uio.uio_iov = &short_iovec[0];
1367                 short_iovec[0].iov_base = (void *)addr;
1368                 short_uio.uio_iovcnt = 1;
1369                 short_uio.uio_resid = short_iovec[0].iov_len = len;
1370                 short_uio.uio_offset = uio_clone->uio_offset;
1371                 td->td_ma = ma;
1372                 td->td_ma_cnt = cnt;
1373
1374                 error = vn_io_fault_doio(args, &short_uio, td);
1375                 vm_page_unhold_pages(ma, cnt);
1376                 adv = len - short_uio.uio_resid;
1377
1378                 uio_clone->uio_iov->iov_base =
1379                     (char *)uio_clone->uio_iov->iov_base + adv;
1380                 uio_clone->uio_iov->iov_len -= adv;
1381                 uio_clone->uio_resid -= adv;
1382                 uio_clone->uio_offset += adv;
1383
1384                 uio->uio_resid -= adv;
1385                 uio->uio_offset += adv;
1386
1387                 if (error != 0 || adv == 0)
1388                         break;
1389         }
1390         td->td_ma = prev_td_ma;
1391         td->td_ma_cnt = prev_td_ma_cnt;
1392         curthread_pflags_restore(saveheld);
1393 out:
1394         free(uio_clone, M_IOV);
1395         return (error);
1396 }
1397
1398 static int
1399 vn_io_fault(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
1400     int flags, struct thread *td)
1401 {
1402         fo_rdwr_t *doio;
1403         struct vnode *vp;
1404         void *rl_cookie;
1405         struct vn_io_fault_args args;
1406         int error;
1407
1408         doio = uio->uio_rw == UIO_READ ? vn_read : vn_write;
1409         vp = fp->f_vnode;
1410
1411         /*
1412          * The ability to read(2) on a directory has historically been
1413          * allowed for all users, but this can and has been the source of
1414          * at least one security issue in the past.  As such, it is now hidden
1415          * away behind a sysctl for those that actually need it to use it, and
1416          * restricted to root when it's turned on to make it relatively safe to
1417          * leave on for longer sessions of need.
1418          */
1419         if (vp->v_type == VDIR) {
1420                 KASSERT(uio->uio_rw == UIO_READ,
1421                     ("illegal write attempted on a directory"));
1422                 if (!vfs_allow_read_dir)
1423                         return (EISDIR);
1424                 if ((error = priv_check(td, PRIV_VFS_READ_DIR)) != 0)
1425                         return (EISDIR);
1426         }
1427
1428         foffset_lock_uio(fp, uio, flags);
1429         if (do_vn_io_fault(vp, uio)) {
1430                 args.kind = VN_IO_FAULT_FOP;
1431                 args.args.fop_args.fp = fp;
1432                 args.args.fop_args.doio = doio;
1433                 args.cred = active_cred;
1434                 args.flags = flags | FOF_OFFSET;
1435                 if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
1436                         rl_cookie = vn_rangelock_rlock(vp, uio->uio_offset,
1437                             uio->uio_offset + uio->uio_resid);
1438                 } else if ((fp->f_flag & O_APPEND) != 0 ||
1439                     (flags & FOF_OFFSET) == 0) {
1440                         /* For appenders, punt and lock the whole range. */
1441                         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, 0, OFF_MAX);
1442                 } else {
1443                         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, uio->uio_offset,
1444                             uio->uio_offset + uio->uio_resid);
1445                 }
1446                 error = vn_io_fault1(vp, uio, &args, td);
1447                 vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
1448         } else {
1449                 error = doio(fp, uio, active_cred, flags | FOF_OFFSET, td);
1450         }
1451         foffset_unlock_uio(fp, uio, flags);
1452         return (error);
1453 }
1454
1455 /*
1456  * Helper function to perform the requested uiomove operation using
1457  * the held pages for io->uio_iov[0].iov_base buffer instead of
1458  * copyin/copyout.  Access to the pages with uiomove_fromphys()
1459  * instead of iov_base prevents page faults that could occur due to
1460  * pmap_collect() invalidating the mapping created by
1461  * vm_fault_quick_hold_pages(), or pageout daemon, page laundry or
1462  * object cleanup revoking the write access from page mappings.
1463  *
1464  * Filesystems specified MNTK_NO_IOPF shall use vn_io_fault_uiomove()
1465  * instead of plain uiomove().
1466  */
1467 int
1468 vn_io_fault_uiomove(char *data, int xfersize, struct uio *uio)
1469 {
1470         struct uio transp_uio;
1471         struct iovec transp_iov[1];
1472         struct thread *td;
1473         size_t adv;
1474         int error, pgadv;
1475
1476         td = curthread;
1477         if ((td->td_pflags & TDP_UIOHELD) == 0 ||
1478             uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE)
1479                 return (uiomove(data, xfersize, uio));
1480
1481         KASSERT(uio->uio_iovcnt == 1, ("uio_iovcnt %d", uio->uio_iovcnt));
1482         transp_iov[0].iov_base = data;
1483         transp_uio.uio_iov = &transp_iov[0];
1484         transp_uio.uio_iovcnt = 1;
1485         if (xfersize > uio->uio_resid)
1486                 xfersize = uio->uio_resid;
1487         transp_uio.uio_resid = transp_iov[0].iov_len = xfersize;
1488         transp_uio.uio_offset = 0;
1489         transp_uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
1490         /*
1491          * Since transp_iov points to data, and td_ma page array
1492          * corresponds to original uio->uio_iov, we need to invert the
1493          * direction of the i/o operation as passed to
1494          * uiomove_fromphys().
1495          */
1496         switch (uio->uio_rw) {
1497         case UIO_WRITE:
1498                 transp_uio.uio_rw = UIO_READ;
1499                 break;
1500         case UIO_READ:
1501                 transp_uio.uio_rw = UIO_WRITE;
1502                 break;
1503         }
1504         transp_uio.uio_td = uio->uio_td;
1505         error = uiomove_fromphys(td->td_ma,
1506             ((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base) & PAGE_MASK,
1507             xfersize, &transp_uio);
1508         adv = xfersize - transp_uio.uio_resid;
1509         pgadv =
1510             (((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base + adv) >> PAGE_SHIFT) -
1511             (((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base) >> PAGE_SHIFT);
1512         td->td_ma += pgadv;
1513         KASSERT(td->td_ma_cnt >= pgadv, ("consumed pages %d %d", td->td_ma_cnt,
1514             pgadv));
1515         td->td_ma_cnt -= pgadv;
1516         uio->uio_iov->iov_base = (char *)uio->uio_iov->iov_base + adv;
1517         uio->uio_iov->iov_len -= adv;
1518         uio->uio_resid -= adv;
1519         uio->uio_offset += adv;
1520         return (error);
1521 }
1522
1523 int
1524 vn_io_fault_pgmove(vm_page_t ma[], vm_offset_t offset, int xfersize,
1525     struct uio *uio)
1526 {
1527         struct thread *td;
1528         vm_offset_t iov_base;
1529         int cnt, pgadv;
1530
1531         td = curthread;
1532         if ((td->td_pflags & TDP_UIOHELD) == 0 ||
1533             uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE)
1534                 return (uiomove_fromphys(ma, offset, xfersize, uio));
1535
1536         KASSERT(uio->uio_iovcnt == 1, ("uio_iovcnt %d", uio->uio_iovcnt));
1537         cnt = xfersize > uio->uio_resid ? uio->uio_resid : xfersize;
1538         iov_base = (vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base;
1539         switch (uio->uio_rw) {
1540         case UIO_WRITE:
1541                 pmap_copy_pages(td->td_ma, iov_base & PAGE_MASK, ma,
1542                     offset, cnt);
1543                 break;
1544         case UIO_READ:
1545                 pmap_copy_pages(ma, offset, td->td_ma, iov_base & PAGE_MASK,
1546                     cnt);
1547                 break;
1548         }
1549         pgadv = ((iov_base + cnt) >> PAGE_SHIFT) - (iov_base >> PAGE_SHIFT);
1550         td->td_ma += pgadv;
1551         KASSERT(td->td_ma_cnt >= pgadv, ("consumed pages %d %d", td->td_ma_cnt,
1552             pgadv));
1553         td->td_ma_cnt -= pgadv;
1554         uio->uio_iov->iov_base = (char *)(iov_base + cnt);
1555         uio->uio_iov->iov_len -= cnt;
1556         uio->uio_resid -= cnt;
1557         uio->uio_offset += cnt;
1558         return (0);
1559 }
1560
1561 /*
1562  * File table truncate routine.
1563  */
1564 static int
1565 vn_truncate(struct file *fp, off_t length, struct ucred *active_cred,
1566     struct thread *td)
1567 {
1568         struct mount *mp;
1569         struct vnode *vp;
1570         void *rl_cookie;
1571         int error;
1572
1573         vp = fp->f_vnode;
1574
1575 retry:
1576         /*
1577          * Lock the whole range for truncation.  Otherwise split i/o
1578          * might happen partly before and partly after the truncation.
1579          */
1580         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, 0, OFF_MAX);
1581         error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH);
1582         if (error)
1583                 goto out1;
1584         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1585         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
1586         if (vp->v_type == VDIR) {
1587                 error = EISDIR;
1588                 goto out;
1589         }
1590 #ifdef MAC
1591         error = mac_vnode_check_write(active_cred, fp->f_cred, vp);
1592         if (error)
1593                 goto out;
1594 #endif
1595         error = vn_truncate_locked(vp, length, (fp->f_flag & O_FSYNC) != 0,
1596             fp->f_cred);
1597 out:
1598         VOP_UNLOCK(vp);
1599         vn_finished_write(mp);
1600 out1:
1601         vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
1602         if (error == ERELOOKUP)
1603                 goto retry;
1604         return (error);
1605 }
1606
1607 /*
1608  * Truncate a file that is already locked.
1609  */
1610 int
1611 vn_truncate_locked(struct vnode *vp, off_t length, bool sync,
1612     struct ucred *cred)
1613 {
1614         struct vattr vattr;
1615         int error;
1616
1617         error = VOP_ADD_WRITECOUNT(vp, 1);
1618         if (error == 0) {
1619                 VATTR_NULL(&vattr);
1620                 vattr.va_size = length;
1621                 if (sync)
1622                         vattr.va_vaflags |= VA_SYNC;
1623                 error = VOP_SETATTR(vp, &vattr, cred);
1624                 VOP_ADD_WRITECOUNT_CHECKED(vp, -1);
1625         }
1626         return (error);
1627 }
1628
1629 /*
1630  * File table vnode stat routine.
1631  */
1632 int
1633 vn_statfile(struct file *fp, struct stat *sb, struct ucred *active_cred,
1634     struct thread *td)
1635 {
1636         struct vnode *vp = fp->f_vnode;
1637         int error;
1638
1639         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1640         error = VOP_STAT(vp, sb, active_cred, fp->f_cred, td);
1641         VOP_UNLOCK(vp);
1642
1643         return (error);
1644 }
1645
1646 /*
1647  * File table vnode ioctl routine.
1648  */
1649 static int
1650 vn_ioctl(struct file *fp, u_long com, void *data, struct ucred *active_cred,
1651     struct thread *td)
1652 {
1653         struct vattr vattr;
1654         struct vnode *vp;
1655         struct fiobmap2_arg *bmarg;
1656         int error;
1657
1658         vp = fp->f_vnode;
1659         switch (vp->v_type) {
1660         case VDIR:
1661         case VREG:
1662                 switch (com) {
1663                 case FIONREAD:
1664                         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1665                         error = VOP_GETATTR(vp, &vattr, active_cred);
1666                         VOP_UNLOCK(vp);
1667                         if (error == 0)
1668                                 *(int *)data = vattr.va_size - fp->f_offset;
1669                         return (error);
1670                 case FIOBMAP2:
1671                         bmarg = (struct fiobmap2_arg *)data;
1672                         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1673 #ifdef MAC
1674                         error = mac_vnode_check_read(active_cred, fp->f_cred,
1675                             vp);
1676                         if (error == 0)
1677 #endif
1678                                 error = VOP_BMAP(vp, bmarg->bn, NULL,
1679                                     &bmarg->bn, &bmarg->runp, &bmarg->runb);
1680                         VOP_UNLOCK(vp);
1681                         return (error);
1682                 case FIONBIO:
1683                 case FIOASYNC:
1684                         return (0);
1685                 default:
1686                         return (VOP_IOCTL(vp, com, data, fp->f_flag,
1687                             active_cred, td));
1688                 }
1689                 break;
1690         case VCHR:
1691                 return (VOP_IOCTL(vp, com, data, fp->f_flag,
1692                     active_cred, td));
1693         default:
1694                 return (ENOTTY);
1695         }
1696 }
1697
1698 /*
1699  * File table vnode poll routine.
1700  */
1701 static int
1702 vn_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
1703     struct thread *td)
1704 {
1705         struct vnode *vp;
1706         int error;
1707
1708         vp = fp->f_vnode;
1709 #if defined(MAC) || defined(AUDIT)
1710         if (AUDITING_TD(td) || mac_vnode_check_poll_enabled()) {
1711                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1712                 AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
1713                 error = mac_vnode_check_poll(active_cred, fp->f_cred, vp);
1714                 VOP_UNLOCK(vp);
1715                 if (error != 0)
1716                         return (error);
1717         }
1718 #endif
1719         error = VOP_POLL(vp, events, fp->f_cred, td);
1720         return (error);
1721 }
1722
1723 /*
1724  * Acquire the requested lock and then check for validity.  LK_RETRY
1725  * permits vn_lock to return doomed vnodes.
1726  */
1727 static int __noinline
1728 _vn_lock_fallback(struct vnode *vp, int flags, const char *file, int line,
1729     int error)
1730 {
1731
1732         KASSERT((flags & LK_RETRY) == 0 || error == 0,
1733             ("vn_lock: error %d incompatible with flags %#x", error, flags));
1734
1735         if (error == 0)
1736                 VNASSERT(VN_IS_DOOMED(vp), vp, ("vnode not doomed"));
1737
1738         if ((flags & LK_RETRY) == 0) {
1739                 if (error == 0) {
1740                         VOP_UNLOCK(vp);
1741                         error = ENOENT;
1742                 }
1743                 return (error);
1744         }
1745
1746         /*
1747          * LK_RETRY case.
1748          *
1749          * Nothing to do if we got the lock.
1750          */
1751         if (error == 0)
1752                 return (0);
1753
1754         /*
1755          * Interlock was dropped by the call in _vn_lock.
1756          */
1757         flags &= ~LK_INTERLOCK;
1758         do {
1759                 error = VOP_LOCK1(vp, flags, file, line);
1760         } while (error != 0);
1761         return (0);
1762 }
1763
1764 int
1765 _vn_lock(struct vnode *vp, int flags, const char *file, int line)
1766 {
1767         int error;
1768
1769         VNASSERT((flags & LK_TYPE_MASK) != 0, vp,
1770             ("vn_lock: no locktype (%d passed)", flags));
1771         VNPASS(vp->v_holdcnt > 0, vp);
1772         error = VOP_LOCK1(vp, flags, file, line);
1773         if (__predict_false(error != 0 || VN_IS_DOOMED(vp)))
1774                 return (_vn_lock_fallback(vp, flags, file, line, error));
1775         return (0);
1776 }
1777
1778 /*
1779  * File table vnode close routine.
1780  */
1781 static int
1782 vn_closefile(struct file *fp, struct thread *td)
1783 {
1784         struct vnode *vp;
1785         struct flock lf;
1786         int error;
1787         bool ref;
1788
1789         vp = fp->f_vnode;
1790         fp->f_ops = &badfileops;
1791         ref = (fp->f_flag & FHASLOCK) != 0 && fp->f_type == DTYPE_VNODE;
1792
1793         error = vn_close1(vp, fp->f_flag, fp->f_cred, td, ref);
1794
1795         if (__predict_false(ref)) {
1796                 lf.l_whence = SEEK_SET;
1797                 lf.l_start = 0;
1798                 lf.l_len = 0;
1799                 lf.l_type = F_UNLCK;
1800                 (void) VOP_ADVLOCK(vp, fp, F_UNLCK, &lf, F_FLOCK);
1801                 vrele(vp);
1802         }
1803         return (error);
1804 }
1805
1806 /*
1807  * Preparing to start a filesystem write operation. If the operation is
1808  * permitted, then we bump the count of operations in progress and
1809  * proceed. If a suspend request is in progress, we wait until the
1810  * suspension is over, and then proceed.
1811  */
1812 static int
1813 vn_start_write_refed(struct mount *mp, int flags, bool mplocked)
1814 {
1815         struct mount_pcpu *mpcpu;
1816         int error, mflags;
1817
1818         if (__predict_true(!mplocked) && (flags & V_XSLEEP) == 0 &&
1819             vfs_op_thread_enter(mp, mpcpu)) {
1820                 MPASS((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) == 0);
1821                 vfs_mp_count_add_pcpu(mpcpu, writeopcount, 1);
1822                 vfs_op_thread_exit(mp, mpcpu);
1823                 return (0);
1824         }
1825
1826         if (mplocked)
1827                 mtx_assert(MNT_MTX(mp), MA_OWNED);
1828         else
1829                 MNT_ILOCK(mp);
1830
1831         error = 0;
1832
1833         /*
1834          * Check on status of suspension.
1835          */
1836         if ((curthread->td_pflags & TDP_IGNSUSP) == 0 ||
1837             mp->mnt_susp_owner != curthread) {
1838                 mflags = ((mp->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_SBDRY) != 0 ?
1839                     (flags & PCATCH) : 0) | (PUSER - 1);
1840                 while ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0) {
1841                         if (flags & V_NOWAIT) {
1842                                 error = EWOULDBLOCK;
1843                                 goto unlock;
1844                         }
1845                         error = msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), mflags,
1846                             "suspfs", 0);
1847                         if (error)
1848                                 goto unlock;
1849                 }
1850         }
1851         if (flags & V_XSLEEP)
1852                 goto unlock;
1853         mp->mnt_writeopcount++;
1854 unlock:
1855         if (error != 0 || (flags & V_XSLEEP) != 0)
1856                 MNT_REL(mp);
1857         MNT_IUNLOCK(mp);
1858         return (error);
1859 }
1860
1861 int
1862 vn_start_write(struct vnode *vp, struct mount **mpp, int flags)
1863 {
1864         struct mount *mp;
1865         int error;
1866
1867         KASSERT((flags & V_MNTREF) == 0 || (*mpp != NULL && vp == NULL),
1868             ("V_MNTREF requires mp"));
1869
1870         error = 0;
1871         /*
1872          * If a vnode is provided, get and return the mount point that
1873          * to which it will write.
1874          */
1875         if (vp != NULL) {
1876                 if ((error = VOP_GETWRITEMOUNT(vp, mpp)) != 0) {
1877                         *mpp = NULL;
1878                         if (error != EOPNOTSUPP)
1879                                 return (error);
1880                         return (0);
1881                 }
1882         }
1883         if ((mp = *mpp) == NULL)
1884                 return (0);
1885
1886         /*
1887          * VOP_GETWRITEMOUNT() returns with the mp refcount held through
1888          * a vfs_ref().
1889          * As long as a vnode is not provided we need to acquire a
1890          * refcount for the provided mountpoint too, in order to
1891          * emulate a vfs_ref().
1892          */
1893         if (vp == NULL && (flags & V_MNTREF) == 0)
1894                 vfs_ref(mp);
1895
1896         return (vn_start_write_refed(mp, flags, false));
1897 }
1898
1899 /*
1900  * Secondary suspension. Used by operations such as vop_inactive
1901  * routines that are needed by the higher level functions. These
1902  * are allowed to proceed until all the higher level functions have
1903  * completed (indicated by mnt_writeopcount dropping to zero). At that
1904  * time, these operations are halted until the suspension is over.
1905  */
1906 int
1907 vn_start_secondary_write(struct vnode *vp, struct mount **mpp, int flags)
1908 {
1909         struct mount *mp;
1910         int error;
1911
1912         KASSERT((flags & V_MNTREF) == 0 || (*mpp != NULL && vp == NULL),
1913             ("V_MNTREF requires mp"));
1914
1915  retry:
1916         if (vp != NULL) {
1917                 if ((error = VOP_GETWRITEMOUNT(vp, mpp)) != 0) {
1918                         *mpp = NULL;
1919                         if (error != EOPNOTSUPP)
1920                                 return (error);
1921                         return (0);
1922                 }
1923         }
1924         /*
1925          * If we are not suspended or have not yet reached suspended
1926          * mode, then let the operation proceed.
1927          */
1928         if ((mp = *mpp) == NULL)
1929                 return (0);
1930
1931         /*
1932          * VOP_GETWRITEMOUNT() returns with the mp refcount held through
1933          * a vfs_ref().
1934          * As long as a vnode is not provided we need to acquire a
1935          * refcount for the provided mountpoint too, in order to
1936          * emulate a vfs_ref().
1937          */
1938         MNT_ILOCK(mp);
1939         if (vp == NULL && (flags & V_MNTREF) == 0)
1940                 MNT_REF(mp);
1941         if ((mp->mnt_kern_flag & (MNTK_SUSPENDED | MNTK_SUSPEND2)) == 0) {
1942                 mp->mnt_secondary_writes++;
1943                 mp->mnt_secondary_accwrites++;
1944                 MNT_IUNLOCK(mp);
1945                 return (0);
1946         }
1947         if (flags & V_NOWAIT) {
1948                 MNT_REL(mp);
1949                 MNT_IUNLOCK(mp);
1950                 return (EWOULDBLOCK);
1951         }
1952         /*
1953          * Wait for the suspension to finish.
1954          */
1955         error = msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), (PUSER - 1) | PDROP |
1956             ((mp->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_SBDRY) != 0 ? (flags & PCATCH) : 0),
1957             "suspfs", 0);
1958         vfs_rel(mp);
1959         if (error == 0)
1960                 goto retry;
1961         return (error);
1962 }
1963
1964 /*
1965  * Filesystem write operation has completed. If we are suspending and this
1966  * operation is the last one, notify the suspender that the suspension is
1967  * now in effect.
1968  */
1969 void
1970 vn_finished_write(struct mount *mp)
1971 {
1972         struct mount_pcpu *mpcpu;
1973         int c;
1974
1975         if (mp == NULL)
1976                 return;
1977
1978         if (vfs_op_thread_enter(mp, mpcpu)) {
1979                 vfs_mp_count_sub_pcpu(mpcpu, writeopcount, 1);
1980                 vfs_mp_count_sub_pcpu(mpcpu, ref, 1);
1981                 vfs_op_thread_exit(mp, mpcpu);
1982                 return;
1983         }
1984
1985         MNT_ILOCK(mp);
1986         vfs_assert_mount_counters(mp);
1987         MNT_REL(mp);
1988         c = --mp->mnt_writeopcount;
1989         if (mp->mnt_vfs_ops == 0) {
1990                 MPASS((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) == 0);
1991                 MNT_IUNLOCK(mp);
1992                 return;
1993         }
1994         if (c < 0)
1995                 vfs_dump_mount_counters(mp);
1996         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0 && c == 0)
1997                 wakeup(&mp->mnt_writeopcount);
1998         MNT_IUNLOCK(mp);
1999 }
2000
2001 /*
2002  * Filesystem secondary write operation has completed. If we are
2003  * suspending and this operation is the last one, notify the suspender
2004  * that the suspension is now in effect.
2005  */
2006 void
2007 vn_finished_secondary_write(struct mount *mp)
2008 {
2009         if (mp == NULL)
2010                 return;
2011         MNT_ILOCK(mp);
2012         MNT_REL(mp);
2013         mp->mnt_secondary_writes--;
2014         if (mp->mnt_secondary_writes < 0)
2015                 panic("vn_finished_secondary_write: neg cnt");
2016         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0 &&
2017             mp->mnt_secondary_writes <= 0)
2018                 wakeup(&mp->mnt_secondary_writes);
2019         MNT_IUNLOCK(mp);
2020 }
2021
2022 /*
2023  * Request a filesystem to suspend write operations.
2024  */
2025 int
2026 vfs_write_suspend(struct mount *mp, int flags)
2027 {
2028         int error;
2029
2030         vfs_op_enter(mp);
2031
2032         MNT_ILOCK(mp);
2033         vfs_assert_mount_counters(mp);
2034         if (mp->mnt_susp_owner == curthread) {
2035                 vfs_op_exit_locked(mp);
2036                 MNT_IUNLOCK(mp);
2037                 return (EALREADY);
2038         }
2039         while (mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND)
2040                 msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), PUSER - 1, "wsuspfs", 0);
2041
2042         /*
2043          * Unmount holds a write reference on the mount point.  If we
2044          * own busy reference and drain for writers, we deadlock with
2045          * the reference draining in the unmount path.  Callers of
2046          * vfs_write_suspend() must specify VS_SKIP_UNMOUNT if
2047          * vfs_busy() reference is owned and caller is not in the
2048          * unmount context.
2049          */
2050         if ((flags & VS_SKIP_UNMOUNT) != 0 &&
2051             (mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT) != 0) {
2052                 vfs_op_exit_locked(mp);
2053                 MNT_IUNLOCK(mp);
2054                 return (EBUSY);
2055         }
2056
2057         mp->mnt_kern_flag |= MNTK_SUSPEND;
2058         mp->mnt_susp_owner = curthread;
2059         if (mp->mnt_writeopcount > 0)
2060                 (void) msleep(&mp->mnt_writeopcount, 
2061                     MNT_MTX(mp), (PUSER - 1)|PDROP, "suspwt", 0);
2062         else
2063                 MNT_IUNLOCK(mp);
2064         if ((error = VFS_SYNC(mp, MNT_SUSPEND)) != 0) {
2065                 vfs_write_resume(mp, 0);
2066                 /* vfs_write_resume does vfs_op_exit() for us */
2067         }
2068         return (error);
2069 }
2070
2071 /*
2072  * Request a filesystem to resume write operations.
2073  */
2074 void
2075 vfs_write_resume(struct mount *mp, int flags)
2076 {
2077
2078         MNT_ILOCK(mp);
2079         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0) {
2080                 KASSERT(mp->mnt_susp_owner == curthread, ("mnt_susp_owner"));
2081                 mp->mnt_kern_flag &= ~(MNTK_SUSPEND | MNTK_SUSPEND2 |
2082                                        MNTK_SUSPENDED);
2083                 mp->mnt_susp_owner = NULL;
2084                 wakeup(&mp->mnt_writeopcount);
2085                 wakeup(&mp->mnt_flag);
2086                 curthread->td_pflags &= ~TDP_IGNSUSP;
2087                 if ((flags & VR_START_WRITE) != 0) {
2088                         MNT_REF(mp);
2089                         mp->mnt_writeopcount++;
2090                 }
2091                 MNT_IUNLOCK(mp);
2092                 if ((flags & VR_NO_SUSPCLR) == 0)
2093                         VFS_SUSP_CLEAN(mp);
2094                 vfs_op_exit(mp);
2095         } else if ((flags & VR_START_WRITE) != 0) {
2096                 MNT_REF(mp);
2097                 vn_start_write_refed(mp, 0, true);
2098         } else {
2099                 MNT_IUNLOCK(mp);
2100         }
2101 }
2102
2103 /*
2104  * Helper loop around vfs_write_suspend() for filesystem unmount VFS
2105  * methods.
2106  */
2107 int
2108 vfs_write_suspend_umnt(struct mount *mp)
2109 {
2110         int error;
2111
2112         KASSERT((curthread->td_pflags & TDP_IGNSUSP) == 0,
2113             ("vfs_write_suspend_umnt: recursed"));
2114
2115         /* dounmount() already called vn_start_write(). */
2116         for (;;) {
2117                 vn_finished_write(mp);
2118                 error = vfs_write_suspend(mp, 0);
2119                 if (error != 0) {
2120                         vn_start_write(NULL, &mp, V_WAIT);
2121                         return (error);
2122                 }
2123                 MNT_ILOCK(mp);
2124                 if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPENDED) != 0)
2125                         break;
2126                 MNT_IUNLOCK(mp);
2127                 vn_start_write(NULL, &mp, V_WAIT);
2128         }
2129         mp->mnt_kern_flag &= ~(MNTK_SUSPENDED | MNTK_SUSPEND2);
2130         wakeup(&mp->mnt_flag);
2131         MNT_IUNLOCK(mp);
2132         curthread->td_pflags |= TDP_IGNSUSP;
2133         return (0);
2134 }
2135
2136 /*
2137  * Implement kqueues for files by translating it to vnode operation.
2138  */
2139 static int
2140 vn_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
2141 {
2142
2143         return (VOP_KQFILTER(fp->f_vnode, kn));
2144 }
2145
2146 int
2147 vn_kqfilter_opath(struct file *fp, struct knote *kn)
2148 {
2149         if ((fp->f_flag & FKQALLOWED) == 0)
2150                 return (EBADF);
2151         return (vn_kqfilter(fp, kn));
2152 }
2153
2154 /*
2155  * Simplified in-kernel wrapper calls for extended attribute access.
2156  * Both calls pass in a NULL credential, authorizing as "kernel" access.
2157  * Set IO_NODELOCKED in ioflg if the vnode is already locked.
2158  */
2159 int
2160 vn_extattr_get(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
2161     const char *attrname, int *buflen, char *buf, struct thread *td)
2162 {
2163         struct uio      auio;
2164         struct iovec    iov;
2165         int     error;
2166
2167         iov.iov_len = *buflen;
2168         iov.iov_base = buf;
2169
2170         auio.uio_iov = &iov;
2171         auio.uio_iovcnt = 1;
2172         auio.uio_rw = UIO_READ;
2173         auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
2174         auio.uio_td = td;
2175         auio.uio_offset = 0;
2176         auio.uio_resid = *buflen;
2177
2178         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0)
2179                 vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2180
2181         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2182
2183         /* authorize attribute retrieval as kernel */
2184         error = VOP_GETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, &auio, NULL, NULL,
2185             td);
2186
2187         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0)
2188                 VOP_UNLOCK(vp);
2189
2190         if (error == 0) {
2191                 *buflen = *buflen - auio.uio_resid;
2192         }
2193
2194         return (error);
2195 }
2196
2197 /*
2198  * XXX failure mode if partially written?
2199  */
2200 int
2201 vn_extattr_set(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
2202     const char *attrname, int buflen, char *buf, struct thread *td)
2203 {
2204         struct uio      auio;
2205         struct iovec    iov;
2206         struct mount    *mp;
2207         int     error;
2208
2209         iov.iov_len = buflen;
2210         iov.iov_base = buf;
2211
2212         auio.uio_iov = &iov;
2213         auio.uio_iovcnt = 1;
2214         auio.uio_rw = UIO_WRITE;
2215         auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
2216         auio.uio_td = td;
2217         auio.uio_offset = 0;
2218         auio.uio_resid = buflen;
2219
2220         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2221                 if ((error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT)) != 0)
2222                         return (error);
2223                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2224         }
2225
2226         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2227
2228         /* authorize attribute setting as kernel */
2229         error = VOP_SETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, &auio, NULL, td);
2230
2231         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2232                 vn_finished_write(mp);
2233                 VOP_UNLOCK(vp);
2234         }
2235
2236         return (error);
2237 }
2238
2239 int
2240 vn_extattr_rm(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
2241     const char *attrname, struct thread *td)
2242 {
2243         struct mount    *mp;
2244         int     error;
2245
2246         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2247                 if ((error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT)) != 0)
2248                         return (error);
2249                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2250         }
2251
2252         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2253
2254         /* authorize attribute removal as kernel */
2255         error = VOP_DELETEEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, NULL, td);
2256         if (error == EOPNOTSUPP)
2257                 error = VOP_SETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, NULL,
2258                     NULL, td);
2259
2260         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2261                 vn_finished_write(mp);
2262                 VOP_UNLOCK(vp);
2263         }
2264
2265         return (error);
2266 }
2267
2268 static int
2269 vn_get_ino_alloc_vget(struct mount *mp, void *arg, int lkflags,
2270     struct vnode **rvp)
2271 {
2272
2273         return (VFS_VGET(mp, *(ino_t *)arg, lkflags, rvp));
2274 }
2275
2276 int
2277 vn_vget_ino(struct vnode *vp, ino_t ino, int lkflags, struct vnode **rvp)
2278 {
2279
2280         return (vn_vget_ino_gen(vp, vn_get_ino_alloc_vget, &ino,
2281             lkflags, rvp));
2282 }
2283
2284 int
2285 vn_vget_ino_gen(struct vnode *vp, vn_get_ino_t alloc, void *alloc_arg,
2286     int lkflags, struct vnode **rvp)
2287 {
2288         struct mount *mp;
2289         int ltype, error;
2290
2291         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_vget_ino_get");
2292         mp = vp->v_mount;
2293         ltype = VOP_ISLOCKED(vp);
2294         KASSERT(ltype == LK_EXCLUSIVE || ltype == LK_SHARED,
2295             ("vn_vget_ino: vp not locked"));
2296         error = vfs_busy(mp, MBF_NOWAIT);
2297         if (error != 0) {
2298                 vfs_ref(mp);
2299                 VOP_UNLOCK(vp);
2300                 error = vfs_busy(mp, 0);
2301                 vn_lock(vp, ltype | LK_RETRY);
2302                 vfs_rel(mp);
2303                 if (error != 0)
2304                         return (ENOENT);
2305                 if (VN_IS_DOOMED(vp)) {
2306                         vfs_unbusy(mp);
2307                         return (ENOENT);
2308                 }
2309         }
2310         VOP_UNLOCK(vp);
2311         error = alloc(mp, alloc_arg, lkflags, rvp);
2312         vfs_unbusy(mp);
2313         if (error != 0 || *rvp != vp)
2314                 vn_lock(vp, ltype | LK_RETRY);
2315         if (VN_IS_DOOMED(vp)) {
2316                 if (error == 0) {
2317                         if (*rvp == vp)
2318                                 vunref(vp);
2319                         else
2320                                 vput(*rvp);
2321                 }
2322                 error = ENOENT;
2323         }
2324         return (error);
2325 }
2326
2327 int
2328 vn_rlimit_fsize(const struct vnode *vp, const struct uio *uio,
2329     struct thread *td)
2330 {
2331
2332         if (vp->v_type != VREG || td == NULL)
2333                 return (0);
2334         if ((uoff_t)uio->uio_offset + uio->uio_resid >
2335             lim_cur(td, RLIMIT_FSIZE)) {
2336                 PROC_LOCK(td->td_proc);
2337                 kern_psignal(td->td_proc, SIGXFSZ);
2338                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
2339                 return (EFBIG);
2340         }
2341         return (0);
2342 }
2343
2344 int
2345 vn_chmod(struct file *fp, mode_t mode, struct ucred *active_cred,
2346     struct thread *td)
2347 {
2348         struct vnode *vp;
2349
2350         vp = fp->f_vnode;
2351 #ifdef AUDIT
2352         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2353         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
2354         VOP_UNLOCK(vp);
2355 #endif
2356         return (setfmode(td, active_cred, vp, mode));
2357 }
2358
2359 int
2360 vn_chown(struct file *fp, uid_t uid, gid_t gid, struct ucred *active_cred,
2361     struct thread *td)
2362 {
2363         struct vnode *vp;
2364
2365         vp = fp->f_vnode;
2366 #ifdef AUDIT
2367         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2368         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
2369         VOP_UNLOCK(vp);
2370 #endif
2371         return (setfown(td, active_cred, vp, uid, gid));
2372 }
2373
2374 void
2375 vn_pages_remove(struct vnode *vp, vm_pindex_t start, vm_pindex_t end)
2376 {
2377         vm_object_t object;
2378
2379         if ((object = vp->v_object) == NULL)
2380                 return;
2381         VM_OBJECT_WLOCK(object);
2382         vm_object_page_remove(object, start, end, 0);
2383         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
2384 }
2385
2386 int
2387 vn_bmap_seekhole(struct vnode *vp, u_long cmd, off_t *off, struct ucred *cred)
2388 {
2389         struct vattr va;
2390         daddr_t bn, bnp;
2391         uint64_t bsize;
2392         off_t noff;
2393         int error;
2394
2395         KASSERT(cmd == FIOSEEKHOLE || cmd == FIOSEEKDATA,
2396             ("Wrong command %lu", cmd));
2397
2398         if (vn_lock(vp, LK_SHARED) != 0)
2399                 return (EBADF);
2400         if (vp->v_type != VREG) {
2401                 error = ENOTTY;
2402                 goto unlock;
2403         }
2404         error = VOP_GETATTR(vp, &va, cred);
2405         if (error != 0)
2406                 goto unlock;
2407         noff = *off;
2408         if (noff >= va.va_size) {
2409                 error = ENXIO;
2410                 goto unlock;
2411         }
2412         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2413         for (bn = noff / bsize; noff < va.va_size; bn++, noff += bsize -
2414             noff % bsize) {
2415                 error = VOP_BMAP(vp, bn, NULL, &bnp, NULL, NULL);
2416                 if (error == EOPNOTSUPP) {
2417                         error = ENOTTY;
2418                         goto unlock;
2419                 }
2420                 if ((bnp == -1 && cmd == FIOSEEKHOLE) ||
2421                     (bnp != -1 && cmd == FIOSEEKDATA)) {
2422                         noff = bn * bsize;
2423                         if (noff < *off)
2424                                 noff = *off;
2425                         goto unlock;
2426                 }
2427         }
2428         if (noff > va.va_size)
2429                 noff = va.va_size;
2430         /* noff == va.va_size. There is an implicit hole at the end of file. */
2431         if (cmd == FIOSEEKDATA)
2432                 error = ENXIO;
2433 unlock:
2434         VOP_UNLOCK(vp);
2435         if (error == 0)
2436                 *off = noff;
2437         return (error);
2438 }
2439
2440 int
2441 vn_seek(struct file *fp, off_t offset, int whence, struct thread *td)
2442 {
2443         struct ucred *cred;
2444         struct vnode *vp;
2445         struct vattr vattr;
2446         off_t foffset, size;
2447         int error, noneg;
2448
2449         cred = td->td_ucred;
2450         vp = fp->f_vnode;
2451         foffset = foffset_lock(fp, 0);
2452         noneg = (vp->v_type != VCHR);
2453         error = 0;
2454         switch (whence) {
2455         case L_INCR:
2456                 if (noneg &&
2457                     (foffset < 0 ||
2458                     (offset > 0 && foffset > OFF_MAX - offset))) {
2459                         error = EOVERFLOW;
2460                         break;
2461                 }
2462                 offset += foffset;
2463                 break;
2464         case L_XTND:
2465                 vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2466                 error = VOP_GETATTR(vp, &vattr, cred);
2467                 VOP_UNLOCK(vp);
2468                 if (error)
2469                         break;
2470
2471                 /*
2472                  * If the file references a disk device, then fetch
2473                  * the media size and use that to determine the ending
2474                  * offset.
2475                  */
2476                 if (vattr.va_size == 0 && vp->v_type == VCHR &&
2477                     fo_ioctl(fp, DIOCGMEDIASIZE, &size, cred, td) == 0)
2478                         vattr.va_size = size;
2479                 if (noneg &&
2480                     (vattr.va_size > OFF_MAX ||
2481                     (offset > 0 && vattr.va_size > OFF_MAX - offset))) {
2482                         error = EOVERFLOW;
2483                         break;
2484                 }
2485                 offset += vattr.va_size;
2486                 break;
2487         case L_SET:
2488                 break;
2489         case SEEK_DATA:
2490                 error = fo_ioctl(fp, FIOSEEKDATA, &offset, cred, td);
2491                 if (error == ENOTTY)
2492                         error = EINVAL;
2493                 break;
2494         case SEEK_HOLE:
2495                 error = fo_ioctl(fp, FIOSEEKHOLE, &offset, cred, td);
2496                 if (error == ENOTTY)
2497                         error = EINVAL;
2498                 break;
2499         default:
2500                 error = EINVAL;
2501         }
2502         if (error == 0 && noneg && offset < 0)
2503                 error = EINVAL;
2504         if (error != 0)
2505                 goto drop;
2506         VFS_KNOTE_UNLOCKED(vp, 0);
2507         td->td_uretoff.tdu_off = offset;
2508 drop:
2509         foffset_unlock(fp, offset, error != 0 ? FOF_NOUPDATE : 0);
2510         return (error);
2511 }
2512
2513 int
2514 vn_utimes_perm(struct vnode *vp, struct vattr *vap, struct ucred *cred,
2515     struct thread *td)
2516 {
2517         int error;
2518
2519         /*
2520          * Grant permission if the caller is the owner of the file, or
2521          * the super-user, or has ACL_WRITE_ATTRIBUTES permission on
2522          * on the file.  If the time pointer is null, then write
2523          * permission on the file is also sufficient.
2524          *
2525          * From NFSv4.1, draft 21, 6.2.1.3.1, Discussion of Mask Attributes:
2526          * A user having ACL_WRITE_DATA or ACL_WRITE_ATTRIBUTES
2527          * will be allowed to set the times [..] to the current
2528          * server time.
2529          */
2530         error = VOP_ACCESSX(vp, VWRITE_ATTRIBUTES, cred, td);
2531         if (error != 0 && (vap->va_vaflags & VA_UTIMES_NULL) != 0)
2532                 error = VOP_ACCESS(vp, VWRITE, cred, td);
2533         return (error);
2534 }
2535
2536 int
2537 vn_fill_kinfo(struct file *fp, struct kinfo_file *kif, struct filedesc *fdp)
2538 {
2539         struct vnode *vp;
2540         int error;
2541
2542         if (fp->f_type == DTYPE_FIFO)
2543                 kif->kf_type = KF_TYPE_FIFO;
2544         else
2545                 kif->kf_type = KF_TYPE_VNODE;
2546         vp = fp->f_vnode;
2547         vref(vp);
2548         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2549         error = vn_fill_kinfo_vnode(vp, kif);
2550         vrele(vp);
2551         FILEDESC_SLOCK(fdp);
2552         return (error);
2553 }
2554
2555 static inline void
2556 vn_fill_junk(struct kinfo_file *kif)
2557 {
2558         size_t len, olen;
2559
2560         /*
2561          * Simulate vn_fullpath returning changing values for a given
2562          * vp during e.g. coredump.
2563          */
2564         len = (arc4random() % (sizeof(kif->kf_path) - 2)) + 1;
2565         olen = strlen(kif->kf_path);
2566         if (len < olen)
2567                 strcpy(&kif->kf_path[len - 1], "$");
2568         else
2569                 for (; olen < len; olen++)
2570                         strcpy(&kif->kf_path[olen], "A");
2571 }
2572
2573 int
2574 vn_fill_kinfo_vnode(struct vnode *vp, struct kinfo_file *kif)
2575 {
2576         struct vattr va;
2577         char *fullpath, *freepath;
2578         int error;
2579
2580         kif->kf_un.kf_file.kf_file_type = vntype_to_kinfo(vp->v_type);
2581         freepath = NULL;
2582         fullpath = "-";
2583         error = vn_fullpath(vp, &fullpath, &freepath);
2584         if (error == 0) {
2585                 strlcpy(kif->kf_path, fullpath, sizeof(kif->kf_path));
2586         }
2587         if (freepath != NULL)
2588                 free(freepath, M_TEMP);
2589
2590         KFAIL_POINT_CODE(DEBUG_FP, fill_kinfo_vnode__random_path,
2591                 vn_fill_junk(kif);
2592         );
2593
2594         /*
2595          * Retrieve vnode attributes.
2596          */
2597         va.va_fsid = VNOVAL;
2598         va.va_rdev = NODEV;
2599         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2600         error = VOP_GETATTR(vp, &va, curthread->td_ucred);
2601         VOP_UNLOCK(vp);
2602         if (error != 0)
2603                 return (error);
2604         if (va.va_fsid != VNOVAL)
2605                 kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid = va.va_fsid;
2606         else
2607                 kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid =
2608                     vp->v_mount->mnt_stat.f_fsid.val[0];
2609         kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid_freebsd11 =
2610             kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid; /* truncate */
2611         kif->kf_un.kf_file.kf_file_fileid = va.va_fileid;
2612         kif->kf_un.kf_file.kf_file_mode = MAKEIMODE(va.va_type, va.va_mode);
2613         kif->kf_un.kf_file.kf_file_size = va.va_size;
2614         kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev = va.va_rdev;
2615         kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev_freebsd11 =
2616             kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev; /* truncate */
2617         return (0);
2618 }
2619
2620 int
2621 vn_mmap(struct file *fp, vm_map_t map, vm_offset_t *addr, vm_size_t size,
2622     vm_prot_t prot, vm_prot_t cap_maxprot, int flags, vm_ooffset_t foff,
2623     struct thread *td)
2624 {
2625 #ifdef HWPMC_HOOKS
2626         struct pmckern_map_in pkm;
2627 #endif
2628         struct mount *mp;
2629         struct vnode *vp;
2630         vm_object_t object;
2631         vm_prot_t maxprot;
2632         boolean_t writecounted;
2633         int error;
2634
2635 #if defined(COMPAT_FREEBSD7) || defined(COMPAT_FREEBSD6) || \
2636     defined(COMPAT_FREEBSD5) || defined(COMPAT_FREEBSD4)
2637         /*
2638          * POSIX shared-memory objects are defined to have
2639          * kernel persistence, and are not defined to support
2640          * read(2)/write(2) -- or even open(2).  Thus, we can
2641          * use MAP_ASYNC to trade on-disk coherence for speed.
2642          * The shm_open(3) library routine turns on the FPOSIXSHM
2643          * flag to request this behavior.
2644          */
2645         if ((fp->f_flag & FPOSIXSHM) != 0)
2646                 flags |= MAP_NOSYNC;
2647 #endif
2648         vp = fp->f_vnode;
2649
2650         /*
2651          * Ensure that file and memory protections are
2652          * compatible.  Note that we only worry about
2653          * writability if mapping is shared; in this case,
2654          * current and max prot are dictated by the open file.
2655          * XXX use the vnode instead?  Problem is: what
2656          * credentials do we use for determination? What if
2657          * proc does a setuid?
2658          */
2659         mp = vp->v_mount;
2660         if (mp != NULL && (mp->mnt_flag & MNT_NOEXEC) != 0) {
2661                 maxprot = VM_PROT_NONE;
2662                 if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) != 0)
2663                         return (EACCES);
2664         } else
2665                 maxprot = VM_PROT_EXECUTE;
2666         if ((fp->f_flag & FREAD) != 0)
2667                 maxprot |= VM_PROT_READ;
2668         else if ((prot & VM_PROT_READ) != 0)
2669                 return (EACCES);
2670
2671         /*
2672          * If we are sharing potential changes via MAP_SHARED and we
2673          * are trying to get write permission although we opened it
2674          * without asking for it, bail out.
2675          */
2676         if ((flags & MAP_SHARED) != 0) {
2677                 if ((fp->f_flag & FWRITE) != 0)
2678                         maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2679                 else if ((prot & VM_PROT_WRITE) != 0)
2680                         return (EACCES);
2681         } else {
2682                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2683                 cap_maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2684         }
2685         maxprot &= cap_maxprot;
2686
2687         /*
2688          * For regular files and shared memory, POSIX requires that
2689          * the value of foff be a legitimate offset within the data
2690          * object.  In particular, negative offsets are invalid.
2691          * Blocking negative offsets and overflows here avoids
2692          * possible wraparound or user-level access into reserved
2693          * ranges of the data object later.  In contrast, POSIX does
2694          * not dictate how offsets are used by device drivers, so in
2695          * the case of a device mapping a negative offset is passed
2696          * on.
2697          */
2698         if (
2699 #ifdef _LP64
2700             size > OFF_MAX ||
2701 #endif
2702             foff > OFF_MAX - size)
2703                 return (EINVAL);
2704
2705         writecounted = FALSE;
2706         error = vm_mmap_vnode(td, size, prot, &maxprot, &flags, vp,
2707             &foff, &object, &writecounted);
2708         if (error != 0)
2709                 return (error);
2710         error = vm_mmap_object(map, addr, size, prot, maxprot, flags, object,
2711             foff, writecounted, td);
2712         if (error != 0) {
2713                 /*
2714                  * If this mapping was accounted for in the vnode's
2715                  * writecount, then undo that now.
2716                  */
2717                 if (writecounted)
2718                         vm_pager_release_writecount(object, 0, size);
2719                 vm_object_deallocate(object);
2720         }
2721 #ifdef HWPMC_HOOKS
2722         /* Inform hwpmc(4) if an executable is being mapped. */
2723         if (PMC_HOOK_INSTALLED(PMC_FN_MMAP)) {
2724                 if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) != 0 && error == 0) {
2725                         pkm.pm_file = vp;
2726                         pkm.pm_address = (uintptr_t) *addr;
2727                         PMC_CALL_HOOK_UNLOCKED(td, PMC_FN_MMAP, (void *) &pkm);
2728                 }
2729         }
2730 #endif
2731         return (error);
2732 }
2733
2734 void
2735 vn_fsid(struct vnode *vp, struct vattr *va)
2736 {
2737         fsid_t *f;
2738
2739         f = &vp->v_mount->mnt_stat.f_fsid;
2740         va->va_fsid = (uint32_t)f->val[1];
2741         va->va_fsid <<= sizeof(f->val[1]) * NBBY;
2742         va->va_fsid += (uint32_t)f->val[0];
2743 }
2744
2745 int
2746 vn_fsync_buf(struct vnode *vp, int waitfor)
2747 {
2748         struct buf *bp, *nbp;
2749         struct bufobj *bo;
2750         struct mount *mp;
2751         int error, maxretry;
2752
2753         error = 0;
2754         maxretry = 10000;     /* large, arbitrarily chosen */
2755         mp = NULL;
2756         if (vp->v_type == VCHR) {
2757                 VI_LOCK(vp);
2758                 mp = vp->v_rdev->si_mountpt;
2759                 VI_UNLOCK(vp);
2760         }
2761         bo = &vp->v_bufobj;
2762         BO_LOCK(bo);
2763 loop1:
2764         /*
2765          * MARK/SCAN initialization to avoid infinite loops.
2766          */
2767         TAILQ_FOREACH(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs) {
2768                 bp->b_vflags &= ~BV_SCANNED;
2769                 bp->b_error = 0;
2770         }
2771
2772         /*
2773          * Flush all dirty buffers associated with a vnode.
2774          */
2775 loop2:
2776         TAILQ_FOREACH_SAFE(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs, nbp) {
2777                 if ((bp->b_vflags & BV_SCANNED) != 0)
2778                         continue;
2779                 bp->b_vflags |= BV_SCANNED;
2780                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL)) {
2781                         if (waitfor != MNT_WAIT)
2782                                 continue;
2783                         if (BUF_LOCK(bp,
2784                             LK_EXCLUSIVE | LK_INTERLOCK | LK_SLEEPFAIL,
2785                             BO_LOCKPTR(bo)) != 0) {
2786                                 BO_LOCK(bo);
2787                                 goto loop1;
2788                         }
2789                         BO_LOCK(bo);
2790                 }
2791                 BO_UNLOCK(bo);
2792                 KASSERT(bp->b_bufobj == bo,
2793                     ("bp %p wrong b_bufobj %p should be %p",
2794                     bp, bp->b_bufobj, bo));
2795                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
2796                         panic("fsync: not dirty");
2797                 if ((vp->v_object != NULL) && (bp->b_flags & B_CLUSTEROK)) {
2798                         vfs_bio_awrite(bp);
2799                 } else {
2800                         bremfree(bp);
2801                         bawrite(bp);
2802                 }
2803                 if (maxretry < 1000)
2804                         pause("dirty", hz < 1000 ? 1 : hz / 1000);
2805                 BO_LOCK(bo);
2806                 goto loop2;
2807         }
2808
2809         /*
2810          * If synchronous the caller expects us to completely resolve all
2811          * dirty buffers in the system.  Wait for in-progress I/O to
2812          * complete (which could include background bitmap writes), then
2813          * retry if dirty blocks still exist.
2814          */
2815         if (waitfor == MNT_WAIT) {
2816                 bufobj_wwait(bo, 0, 0);
2817                 if (bo->bo_dirty.bv_cnt > 0) {
2818                         /*
2819                          * If we are unable to write any of these buffers
2820                          * then we fail now rather than trying endlessly
2821                          * to write them out.
2822                          */
2823                         TAILQ_FOREACH(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs)
2824                                 if ((error = bp->b_error) != 0)
2825                                         break;
2826                         if ((mp != NULL && mp->mnt_secondary_writes > 0) ||
2827                             (error == 0 && --maxretry >= 0))
2828                                 goto loop1;
2829                         if (error == 0)
2830                                 error = EAGAIN;
2831                 }
2832         }
2833         BO_UNLOCK(bo);
2834         if (error != 0)
2835                 vn_printf(vp, "fsync: giving up on dirty (error = %d) ", error);
2836
2837         return (error);
2838 }
2839
2840 /*
2841  * Copies a byte range from invp to outvp.  Calls VOP_COPY_FILE_RANGE()
2842  * or vn_generic_copy_file_range() after rangelocking the byte ranges,
2843  * to do the actual copy.
2844  * vn_generic_copy_file_range() is factored out, so it can be called
2845  * from a VOP_COPY_FILE_RANGE() call as well, but handles vnodes from
2846  * different file systems.
2847  */
2848 int
2849 vn_copy_file_range(struct vnode *invp, off_t *inoffp, struct vnode *outvp,
2850     off_t *outoffp, size_t *lenp, unsigned int flags, struct ucred *incred,
2851     struct ucred *outcred, struct thread *fsize_td)
2852 {
2853         int error;
2854         size_t len;
2855         uint64_t uval;
2856
2857         len = *lenp;
2858         *lenp = 0;              /* For error returns. */
2859         error = 0;
2860
2861         /* Do some sanity checks on the arguments. */
2862         if (invp->v_type == VDIR || outvp->v_type == VDIR)
2863                 error = EISDIR;
2864         else if (*inoffp < 0 || *outoffp < 0 ||
2865             invp->v_type != VREG || outvp->v_type != VREG)
2866                 error = EINVAL;
2867         if (error != 0)
2868                 goto out;
2869
2870         /* Ensure offset + len does not wrap around. */
2871         uval = *inoffp;
2872         uval += len;
2873         if (uval > INT64_MAX)
2874                 len = INT64_MAX - *inoffp;
2875         uval = *outoffp;
2876         uval += len;
2877         if (uval > INT64_MAX)
2878                 len = INT64_MAX - *outoffp;
2879         if (len == 0)
2880                 goto out;
2881
2882         /*
2883          * If the two vnode are for the same file system, call
2884          * VOP_COPY_FILE_RANGE(), otherwise call vn_generic_copy_file_range()
2885          * which can handle copies across multiple file systems.
2886          */
2887         *lenp = len;
2888         if (invp->v_mount == outvp->v_mount)
2889                 error = VOP_COPY_FILE_RANGE(invp, inoffp, outvp, outoffp,
2890                     lenp, flags, incred, outcred, fsize_td);
2891         else
2892                 error = vn_generic_copy_file_range(invp, inoffp, outvp,
2893                     outoffp, lenp, flags, incred, outcred, fsize_td);
2894 out:
2895         return (error);
2896 }
2897
2898 /*
2899  * Test len bytes of data starting at dat for all bytes == 0.
2900  * Return true if all bytes are zero, false otherwise.
2901  * Expects dat to be well aligned.
2902  */
2903 static bool
2904 mem_iszero(void *dat, int len)
2905 {
2906         int i;
2907         const u_int *p;
2908         const char *cp;
2909
2910         for (p = dat; len > 0; len -= sizeof(*p), p++) {
2911                 if (len >= sizeof(*p)) {
2912                         if (*p != 0)
2913                                 return (false);
2914                 } else {
2915                         cp = (const char *)p;
2916                         for (i = 0; i < len; i++, cp++)
2917                                 if (*cp != '\0')
2918                                         return (false);
2919                 }
2920         }
2921         return (true);
2922 }
2923
2924 /*
2925  * Look for a hole in the output file and, if found, adjust *outoffp
2926  * and *xferp to skip past the hole.
2927  * *xferp is the entire hole length to be written and xfer2 is how many bytes
2928  * to be written as 0's upon return.
2929  */
2930 static off_t
2931 vn_skip_hole(struct vnode *outvp, off_t xfer2, off_t *outoffp, off_t *xferp,
2932     off_t *dataoffp, off_t *holeoffp, struct ucred *cred)
2933 {
2934         int error;
2935         off_t delta;
2936
2937         if (*holeoffp == 0 || *holeoffp <= *outoffp) {
2938                 *dataoffp = *outoffp;
2939                 error = VOP_IOCTL(outvp, FIOSEEKDATA, dataoffp, 0, cred,
2940                     curthread);
2941                 if (error == 0) {
2942                         *holeoffp = *dataoffp;
2943                         error = VOP_IOCTL(outvp, FIOSEEKHOLE, holeoffp, 0, cred,
2944                             curthread);
2945                 }
2946                 if (error != 0 || *holeoffp == *dataoffp) {
2947                         /*
2948                          * Since outvp is unlocked, it may be possible for
2949                          * another thread to do a truncate(), lseek(), write()
2950                          * creating a hole at startoff between the above
2951                          * VOP_IOCTL() calls, if the other thread does not do
2952                          * rangelocking.
2953                          * If that happens, *holeoffp == *dataoffp and finding
2954                          * the hole has failed, so disable vn_skip_hole().
2955                          */
2956                         *holeoffp = -1; /* Disable use of vn_skip_hole(). */
2957                         return (xfer2);
2958                 }
2959                 KASSERT(*dataoffp >= *outoffp,
2960                     ("vn_skip_hole: dataoff=%jd < outoff=%jd",
2961                     (intmax_t)*dataoffp, (intmax_t)*outoffp));
2962                 KASSERT(*holeoffp > *dataoffp,
2963                     ("vn_skip_hole: holeoff=%jd <= dataoff=%jd",
2964                     (intmax_t)*holeoffp, (intmax_t)*dataoffp));
2965         }
2966
2967         /*
2968          * If there is a hole before the data starts, advance *outoffp and
2969          * *xferp past the hole.
2970          */
2971         if (*dataoffp > *outoffp) {
2972                 delta = *dataoffp - *outoffp;
2973                 if (delta >= *xferp) {
2974                         /* Entire *xferp is a hole. */
2975                         *outoffp += *xferp;
2976                         *xferp = 0;
2977                         return (0);
2978                 }
2979                 *xferp -= delta;
2980                 *outoffp += delta;
2981                 xfer2 = MIN(xfer2, *xferp);
2982         }
2983
2984         /*
2985          * If a hole starts before the end of this xfer2, reduce this xfer2 so
2986          * that the write ends at the start of the hole.
2987          * *holeoffp should always be greater than *outoffp, but for the
2988          * non-INVARIANTS case, check this to make sure xfer2 remains a sane
2989          * value.
2990          */
2991         if (*holeoffp > *outoffp && *holeoffp < *outoffp + xfer2)
2992                 xfer2 = *holeoffp - *outoffp;
2993         return (xfer2);
2994 }
2995
2996 /*
2997  * Write an xfer sized chunk to outvp in blksize blocks from dat.
2998  * dat is a maximum of blksize in length and can be written repeatedly in
2999  * the chunk.
3000  * If growfile == true, just grow the file via vn_truncate_locked() instead
3001  * of doing actual writes.
3002  * If checkhole == true, a hole is being punched, so skip over any hole
3003  * already in the output file.
3004  */
3005 static int
3006 vn_write_outvp(struct vnode *outvp, char *dat, off_t outoff, off_t xfer,
3007     u_long blksize, bool growfile, bool checkhole, struct ucred *cred)
3008 {
3009         struct mount *mp;
3010         off_t dataoff, holeoff, xfer2;
3011         int error, lckf;
3012
3013         /*
3014          * Loop around doing writes of blksize until write has been completed.
3015          * Lock/unlock on each loop iteration so that a bwillwrite() can be
3016          * done for each iteration, since the xfer argument can be very
3017          * large if there is a large hole to punch in the output file.
3018          */
3019         error = 0;
3020         holeoff = 0;
3021         do {
3022                 xfer2 = MIN(xfer, blksize);
3023                 if (checkhole) {
3024                         /*
3025                          * Punching a hole.  Skip writing if there is
3026                          * already a hole in the output file.
3027                          */
3028                         xfer2 = vn_skip_hole(outvp, xfer2, &outoff, &xfer,
3029                             &dataoff, &holeoff, cred);
3030                         if (xfer == 0)
3031                                 break;
3032                         if (holeoff < 0)
3033                                 checkhole = false;
3034                         KASSERT(xfer2 > 0, ("vn_write_outvp: xfer2=%jd",
3035                             (intmax_t)xfer2));
3036                 }
3037                 bwillwrite();
3038                 mp = NULL;
3039                 error = vn_start_write(outvp, &mp, V_WAIT);
3040                 if (error != 0)
3041                         break;
3042                 if (growfile) {
3043                         error = vn_lock(outvp, LK_EXCLUSIVE);
3044                         if (error == 0) {
3045                                 error = vn_truncate_locked(outvp, outoff + xfer,
3046                                     false, cred);
3047                                 VOP_UNLOCK(outvp);
3048                         }
3049                 } else {
3050                         if (MNT_SHARED_WRITES(mp))
3051                                 lckf = LK_SHARED;
3052                         else
3053                                 lckf = LK_EXCLUSIVE;
3054                         error = vn_lock(outvp, lckf);
3055                         if (error == 0) {
3056                                 error = vn_rdwr(UIO_WRITE, outvp, dat, xfer2,
3057                                     outoff, UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED,
3058                                     curthread->td_ucred, cred, NULL, curthread);
3059                                 outoff += xfer2;
3060                                 xfer -= xfer2;
3061                                 VOP_UNLOCK(outvp);
3062                         }
3063                 }
3064                 if (mp != NULL)
3065                         vn_finished_write(mp);
3066         } while (!growfile && xfer > 0 && error == 0);
3067         return (error);
3068 }
3069
3070 /*
3071  * Copy a byte range of one file to another.  This function can handle the
3072  * case where invp and outvp are on different file systems.
3073  * It can also be called by a VOP_COPY_FILE_RANGE() to do the work, if there
3074  * is no better file system specific way to do it.
3075  */
3076 int
3077 vn_generic_copy_file_range(struct vnode *invp, off_t *inoffp,
3078     struct vnode *outvp, off_t *outoffp, size_t *lenp, unsigned int flags,
3079     struct ucred *incred, struct ucred *outcred, struct thread *fsize_td)
3080 {
3081         struct vattr va;
3082         struct mount *mp;
3083         struct uio io;
3084         off_t startoff, endoff, xfer, xfer2;
3085         u_long blksize;
3086         int error, interrupted;
3087         bool cantseek, readzeros, eof, lastblock;
3088         ssize_t aresid;
3089         size_t copylen, len, rem, savlen;
3090         char *dat;
3091         long holein, holeout;
3092
3093         holein = holeout = 0;
3094         savlen = len = *lenp;
3095         error = 0;
3096         interrupted = 0;
3097         dat = NULL;
3098
3099         error = vn_lock(invp, LK_SHARED);
3100         if (error != 0)
3101                 goto out;
3102         if (VOP_PATHCONF(invp, _PC_MIN_HOLE_SIZE, &holein) != 0)
3103                 holein = 0;
3104         VOP_UNLOCK(invp);
3105
3106         mp = NULL;
3107         error = vn_start_write(outvp, &mp, V_WAIT);
3108         if (error == 0)
3109                 error = vn_lock(outvp, LK_EXCLUSIVE);
3110         if (error == 0) {
3111                 /*
3112                  * If fsize_td != NULL, do a vn_rlimit_fsize() call,
3113                  * now that outvp is locked.
3114                  */
3115                 if (fsize_td != NULL) {
3116                         io.uio_offset = *outoffp;
3117                         io.uio_resid = len;
3118                         error = vn_rlimit_fsize(outvp, &io, fsize_td);
3119                         if (error != 0)
3120                                 error = EFBIG;
3121                 }
3122                 if (VOP_PATHCONF(outvp, _PC_MIN_HOLE_SIZE, &holeout) != 0)
3123                         holeout = 0;
3124                 /*
3125                  * Holes that are past EOF do not need to be written as a block
3126                  * of zero bytes.  So, truncate the output file as far as
3127                  * possible and then use va.va_size to decide if writing 0
3128                  * bytes is necessary in the loop below.
3129                  */
3130                 if (error == 0)
3131                         error = VOP_GETATTR(outvp, &va, outcred);
3132                 if (error == 0 && va.va_size > *outoffp && va.va_size <=
3133                     *outoffp + len) {
3134 #ifdef MAC
3135                         error = mac_vnode_check_write(curthread->td_ucred,
3136                             outcred, outvp);
3137                         if (error == 0)
3138 #endif
3139                                 error = vn_truncate_locked(outvp, *outoffp,
3140                                     false, outcred);
3141                         if (error == 0)
3142                                 va.va_size = *outoffp;
3143                 }
3144                 VOP_UNLOCK(outvp);
3145         }
3146         if (mp != NULL)
3147                 vn_finished_write(mp);
3148         if (error != 0)
3149                 goto out;
3150
3151         /*
3152          * Set the blksize to the larger of the hole sizes for invp and outvp.
3153          * If hole sizes aren't available, set the blksize to the larger 
3154          * f_iosize of invp and outvp.
3155          * This code expects the hole sizes and f_iosizes to be powers of 2.
3156          * This value is clipped at 4Kbytes and 1Mbyte.
3157          */
3158         blksize = MAX(holein, holeout);
3159
3160         /* Clip len to end at an exact multiple of hole size. */
3161         if (blksize > 1) {
3162                 rem = *inoffp % blksize;
3163                 if (rem > 0)
3164                         rem = blksize - rem;
3165                 if (len > rem && len - rem > blksize)
3166                         len = savlen = rounddown(len - rem, blksize) + rem;
3167         }
3168
3169         if (blksize <= 1)
3170                 blksize = MAX(invp->v_mount->mnt_stat.f_iosize,
3171                     outvp->v_mount->mnt_stat.f_iosize);
3172         if (blksize < 4096)
3173                 blksize = 4096;
3174         else if (blksize > 1024 * 1024)
3175                 blksize = 1024 * 1024;
3176         dat = malloc(blksize, M_TEMP, M_WAITOK);
3177
3178         /*
3179          * If VOP_IOCTL(FIOSEEKHOLE) works for invp, use it and FIOSEEKDATA
3180          * to find holes.  Otherwise, just scan the read block for all 0s
3181          * in the inner loop where the data copying is done.
3182          * Note that some file systems such as NFSv3, NFSv4.0 and NFSv4.1 may
3183          * support holes on the server, but do not support FIOSEEKHOLE.
3184          */
3185         eof = false;
3186         while (len > 0 && error == 0 && !eof && interrupted == 0) {
3187                 endoff = 0;                     /* To shut up compilers. */
3188                 cantseek = true;
3189                 startoff = *inoffp;
3190                 copylen = len;
3191
3192                 /*
3193                  * Find the next data area.  If there is just a hole to EOF,
3194                  * FIOSEEKDATA should fail and then we drop down into the
3195                  * inner loop and create the hole on the outvp file.
3196                  * (I do not know if any file system will report a hole to
3197                  *  EOF via FIOSEEKHOLE, but I am pretty sure FIOSEEKDATA
3198                  *  will fail for those file systems.)
3199                  *
3200                  * For input files that don't support FIOSEEKDATA/FIOSEEKHOLE,
3201                  * the code just falls through to the inner copy loop.
3202                  */
3203                 error = EINVAL;
3204                 if (holein > 0)
3205                         error = VOP_IOCTL(invp, FIOSEEKDATA, &startoff, 0,
3206                             incred, curthread);
3207                 if (error == 0) {
3208                         endoff = startoff;
3209                         error = VOP_IOCTL(invp, FIOSEEKHOLE, &endoff, 0,
3210                             incred, curthread);
3211                         /*
3212                          * Since invp is unlocked, it may be possible for
3213                          * another thread to do a truncate(), lseek(), write()
3214                          * creating a hole at startoff between the above
3215                          * VOP_IOCTL() calls, if the other thread does not do
3216                          * rangelocking.
3217                          * If that happens, startoff == endoff and finding
3218                          * the hole has failed, so set an error.
3219                          */
3220                         if (error == 0 && startoff == endoff)
3221                                 error = EINVAL; /* Any error. Reset to 0. */
3222                 }
3223                 if (error == 0) {
3224                         if (startoff > *inoffp) {
3225                                 /* Found hole before data block. */
3226                                 xfer = MIN(startoff - *inoffp, len);
3227                                 if (*outoffp < va.va_size) {
3228                                         /* Must write 0s to punch hole. */
3229                                         xfer2 = MIN(va.va_size - *outoffp,
3230                                             xfer);
3231                                         memset(dat, 0, MIN(xfer2, blksize));
3232                                         error = vn_write_outvp(outvp, dat,
3233                                             *outoffp, xfer2, blksize, false,
3234                                             holeout > 0, outcred);
3235                                 }
3236
3237                                 if (error == 0 && *outoffp + xfer >
3238                                     va.va_size && xfer == len)
3239                                         /* Grow last block. */
3240                                         error = vn_write_outvp(outvp, dat,
3241                                             *outoffp, xfer, blksize, true,
3242                                             false, outcred);
3243                                 if (error == 0) {
3244                                         *inoffp += xfer;
3245                                         *outoffp += xfer;
3246                                         len -= xfer;
3247                                         if (len < savlen)
3248                                                 interrupted = sig_intr();
3249                                 }
3250                         }
3251                         copylen = MIN(len, endoff - startoff);
3252                         cantseek = false;
3253                 } else {
3254                         cantseek = true;
3255                         startoff = *inoffp;
3256                         copylen = len;
3257                         error = 0;
3258                 }
3259
3260                 xfer = blksize;
3261                 if (cantseek) {
3262                         /*
3263                          * Set first xfer to end at a block boundary, so that
3264                          * holes are more likely detected in the loop below via
3265                          * the for all bytes 0 method.
3266                          */
3267                         xfer -= (*inoffp % blksize);
3268                 }
3269                 /* Loop copying the data block. */
3270                 while (copylen > 0 && error == 0 && !eof && interrupted == 0) {
3271                         if (copylen < xfer)
3272                                 xfer = copylen;
3273                         error = vn_lock(invp, LK_SHARED);
3274                         if (error != 0)
3275                                 goto out;
3276                         error = vn_rdwr(UIO_READ, invp, dat, xfer,
3277                             startoff, UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED,
3278                             curthread->td_ucred, incred, &aresid,
3279                             curthread);
3280                         VOP_UNLOCK(invp);
3281                         lastblock = false;
3282                         if (error == 0 && aresid > 0) {
3283                                 /* Stop the copy at EOF on the input file. */
3284                                 xfer -= aresid;
3285                                 eof = true;
3286                                 lastblock = true;
3287                         }
3288                         if (error == 0) {
3289                                 /*
3290                                  * Skip the write for holes past the initial EOF
3291                                  * of the output file, unless this is the last
3292                                  * write of the output file at EOF.
3293                                  */
3294                                 readzeros = cantseek ? mem_iszero(dat, xfer) :
3295                                     false;
3296                                 if (xfer == len)
3297                                         lastblock = true;
3298                                 if (!cantseek || *outoffp < va.va_size ||
3299                                     lastblock || !readzeros)
3300                                         error = vn_write_outvp(outvp, dat,
3301                                             *outoffp, xfer, blksize,
3302                                             readzeros && lastblock &&
3303                                             *outoffp >= va.va_size, false,
3304                                             outcred);
3305                                 if (error == 0) {
3306                                         *inoffp += xfer;
3307                                         startoff += xfer;
3308                                         *outoffp += xfer;
3309                                         copylen -= xfer;
3310                                         len -= xfer;
3311                                         if (len < savlen)
3312                                                 interrupted = sig_intr();
3313                                 }
3314                         }
3315                         xfer = blksize;
3316                 }
3317         }
3318 out:
3319         *lenp = savlen - len;
3320         free(dat, M_TEMP);
3321         return (error);
3322 }
3323
3324 static int
3325 vn_fallocate(struct file *fp, off_t offset, off_t len, struct thread *td)
3326 {
3327         struct mount *mp;
3328         struct vnode *vp;
3329         off_t olen, ooffset;
3330         int error;
3331 #ifdef AUDIT
3332         int audited_vnode1 = 0;
3333 #endif
3334
3335         vp = fp->f_vnode;
3336         if (vp->v_type != VREG)
3337                 return (ENODEV);
3338
3339         /* Allocating blocks may take a long time, so iterate. */
3340         for (;;) {
3341                 olen = len;
3342                 ooffset = offset;
3343
3344                 bwillwrite();
3345                 mp = NULL;
3346                 error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH);
3347                 if (error != 0)
3348                         break;
3349                 error = vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE);
3350                 if (error != 0) {
3351                         vn_finished_write(mp);
3352                         break;
3353                 }
3354 #ifdef AUDIT
3355                 if (!audited_vnode1) {
3356                         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
3357                         audited_vnode1 = 1;
3358                 }
3359 #endif
3360 #ifdef MAC
3361                 error = mac_vnode_check_write(td->td_ucred, fp->f_cred, vp);
3362                 if (error == 0)
3363 #endif
3364                         error = VOP_ALLOCATE(vp, &offset, &len);
3365                 VOP_UNLOCK(vp);
3366                 vn_finished_write(mp);
3367
3368                 if (olen + ooffset != offset + len) {
3369                         panic("offset + len changed from %jx/%jx to %jx/%jx",
3370                             ooffset, olen, offset, len);
3371                 }
3372                 if (error != 0 || len == 0)
3373                         break;
3374                 KASSERT(olen > len, ("Iteration did not make progress?"));
3375                 maybe_yield();
3376         }
3377
3378         return (error);
3379 }
3380
3381 static u_long vn_lock_pair_pause_cnt;
3382 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, vn_lock_pair_pause, CTLFLAG_RD,
3383     &vn_lock_pair_pause_cnt, 0,
3384     "Count of vn_lock_pair deadlocks");
3385
3386 u_int vn_lock_pair_pause_max;
3387 SYSCTL_UINT(_debug, OID_AUTO, vn_lock_pair_pause_max, CTLFLAG_RW,
3388     &vn_lock_pair_pause_max, 0,
3389     "Max ticks for vn_lock_pair deadlock avoidance sleep");
3390
3391 static void
3392 vn_lock_pair_pause(const char *wmesg)
3393 {
3394         atomic_add_long(&vn_lock_pair_pause_cnt, 1);
3395         pause(wmesg, prng32_bounded(vn_lock_pair_pause_max));
3396 }
3397
3398 /*
3399  * Lock pair of vnodes vp1, vp2, avoiding lock order reversal.
3400  * vp1_locked indicates whether vp1 is exclusively locked; if not, vp1
3401  * must be unlocked.  Same for vp2 and vp2_locked.  One of the vnodes
3402  * can be NULL.
3403  *
3404  * The function returns with both vnodes exclusively locked, and
3405  * guarantees that it does not create lock order reversal with other
3406  * threads during its execution.  Both vnodes could be unlocked
3407  * temporary (and reclaimed).
3408  */
3409 void
3410 vn_lock_pair(struct vnode *vp1, bool vp1_locked, struct vnode *vp2,
3411     bool vp2_locked)
3412 {
3413         int error;
3414
3415         if (vp1 == NULL && vp2 == NULL)
3416                 return;
3417         if (vp1 != NULL) {
3418                 if (vp1_locked)
3419                         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp1, "vp1");
3420                 else
3421                         ASSERT_VOP_UNLOCKED(vp1, "vp1");
3422         } else {
3423                 vp1_locked = true;
3424         }
3425         if (vp2 != NULL) {
3426                 if (vp2_locked)
3427                         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp2, "vp2");
3428                 else
3429                         ASSERT_VOP_UNLOCKED(vp2, "vp2");
3430         } else {
3431                 vp2_locked = true;
3432         }
3433         if (!vp1_locked && !vp2_locked) {
3434                 vn_lock(vp1, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
3435                 vp1_locked = true;
3436         }
3437
3438         for (;;) {
3439                 if (vp1_locked && vp2_locked)
3440                         break;
3441                 if (vp1_locked && vp2 != NULL) {
3442                         if (vp1 != NULL) {
3443                                 error = VOP_LOCK1(vp2, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT,
3444                                     __FILE__, __LINE__);
3445                                 if (error == 0)
3446                                         break;
3447                                 VOP_UNLOCK(vp1);
3448                                 vp1_locked = false;
3449                                 vn_lock_pair_pause("vlp1");
3450                         }
3451                         vn_lock(vp2, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
3452                         vp2_locked = true;
3453                 }
3454                 if (vp2_locked && vp1 != NULL) {
3455                         if (vp2 != NULL) {
3456                                 error = VOP_LOCK1(vp1, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT,
3457                                     __FILE__, __LINE__);
3458                                 if (error == 0)
3459                                         break;
3460                                 VOP_UNLOCK(vp2);
3461                                 vp2_locked = false;
3462                                 vn_lock_pair_pause("vlp2");
3463                         }
3464                         vn_lock(vp1, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
3465                         vp1_locked = true;
3466                 }
3467         }
3468         if (vp1 != NULL)
3469                 ASSERT_VOP_ELOCKED(vp1, "vp1 ret");
3470         if (vp2 != NULL)
3471                 ASSERT_VOP_ELOCKED(vp2, "vp2 ret");
3472 }