]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/kern/vfs_vnops.c
sqlite3: import sqlite3 3.35.5
[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                 if (vp->v_type == VFIFO)
431                         error = EPIPE;
432                 else
433                         error = VOP_ACCESS(vp, VREAD, cred, td);
434                 if (error == 0)
435                         fp->f_flag |= FKQALLOWED;
436                 return (0);
437         }
438
439         if (vp->v_type == VFIFO && VOP_ISLOCKED(vp) != LK_EXCLUSIVE)
440                 vn_lock(vp, LK_UPGRADE | LK_RETRY);
441         error = VOP_OPEN(vp, fmode, cred, td, fp);
442         if (error != 0)
443                 return (error);
444
445         error = vn_open_vnode_advlock(vp, fmode, fp);
446         if (error == 0 && (fmode & FWRITE) != 0) {
447                 error = VOP_ADD_WRITECOUNT(vp, 1);
448                 if (error == 0) {
449                         CTR3(KTR_VFS, "%s: vp %p v_writecount increased to %d",
450                              __func__, vp, vp->v_writecount);
451                 }
452         }
453
454         /*
455          * Error from advlock or VOP_ADD_WRITECOUNT() still requires
456          * calling VOP_CLOSE() to pair with earlier VOP_OPEN().
457          */
458         if (error != 0) {
459                 if (fp != NULL) {
460                         /*
461                          * Arrange the call by having fdrop() to use
462                          * vn_closefile().  This is to satisfy
463                          * filesystems like devfs or tmpfs, which
464                          * override fo_close().
465                          */
466                         fp->f_flag |= FOPENFAILED;
467                         fp->f_vnode = vp;
468                         if (fp->f_ops == &badfileops) {
469                                 fp->f_type = DTYPE_VNODE;
470                                 fp->f_ops = &vnops;
471                         }
472                         vref(vp);
473                 } else {
474                         /*
475                          * If there is no fp, due to kernel-mode open,
476                          * we can call VOP_CLOSE() now.
477                          */
478                         if (vp->v_type != VFIFO && (fmode & FWRITE) != 0 &&
479                             !MNT_EXTENDED_SHARED(vp->v_mount) &&
480                             VOP_ISLOCKED(vp) != LK_EXCLUSIVE)
481                                 vn_lock(vp, LK_UPGRADE | LK_RETRY);
482                         (void)VOP_CLOSE(vp, fmode & (FREAD | FWRITE | FEXEC),
483                             cred, td);
484                 }
485         }
486
487         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_open_vnode");
488         return (error);
489
490 }
491
492 /*
493  * Check for write permissions on the specified vnode.
494  * Prototype text segments cannot be written.
495  * It is racy.
496  */
497 int
498 vn_writechk(struct vnode *vp)
499 {
500
501         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_writechk");
502         /*
503          * If there's shared text associated with
504          * the vnode, try to free it up once.  If
505          * we fail, we can't allow writing.
506          */
507         if (VOP_IS_TEXT(vp))
508                 return (ETXTBSY);
509
510         return (0);
511 }
512
513 /*
514  * Vnode close call
515  */
516 static int
517 vn_close1(struct vnode *vp, int flags, struct ucred *file_cred,
518     struct thread *td, bool keep_ref)
519 {
520         struct mount *mp;
521         int error, lock_flags;
522
523         if (vp->v_type != VFIFO && (flags & FWRITE) == 0 &&
524             MNT_EXTENDED_SHARED(vp->v_mount))
525                 lock_flags = LK_SHARED;
526         else
527                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
528
529         vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT);
530         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
531         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
532         if ((flags & (FWRITE | FOPENFAILED)) == FWRITE) {
533                 VOP_ADD_WRITECOUNT_CHECKED(vp, -1);
534                 CTR3(KTR_VFS, "%s: vp %p v_writecount decreased to %d",
535                     __func__, vp, vp->v_writecount);
536         }
537         error = VOP_CLOSE(vp, flags, file_cred, td);
538         if (keep_ref)
539                 VOP_UNLOCK(vp);
540         else
541                 vput(vp);
542         vn_finished_write(mp);
543         return (error);
544 }
545
546 int
547 vn_close(struct vnode *vp, int flags, struct ucred *file_cred,
548     struct thread *td)
549 {
550
551         return (vn_close1(vp, flags, file_cred, td, false));
552 }
553
554 /*
555  * Heuristic to detect sequential operation.
556  */
557 static int
558 sequential_heuristic(struct uio *uio, struct file *fp)
559 {
560         enum uio_rw rw;
561
562         ASSERT_VOP_LOCKED(fp->f_vnode, __func__);
563
564         rw = uio->uio_rw;
565         if (fp->f_flag & FRDAHEAD)
566                 return (fp->f_seqcount[rw] << IO_SEQSHIFT);
567
568         /*
569          * Offset 0 is handled specially.  open() sets f_seqcount to 1 so
570          * that the first I/O is normally considered to be slightly
571          * sequential.  Seeking to offset 0 doesn't change sequentiality
572          * unless previous seeks have reduced f_seqcount to 0, in which
573          * case offset 0 is not special.
574          */
575         if ((uio->uio_offset == 0 && fp->f_seqcount[rw] > 0) ||
576             uio->uio_offset == fp->f_nextoff[rw]) {
577                 /*
578                  * f_seqcount is in units of fixed-size blocks so that it
579                  * depends mainly on the amount of sequential I/O and not
580                  * much on the number of sequential I/O's.  The fixed size
581                  * of 16384 is hard-coded here since it is (not quite) just
582                  * a magic size that works well here.  This size is more
583                  * closely related to the best I/O size for real disks than
584                  * to any block size used by software.
585                  */
586                 if (uio->uio_resid >= IO_SEQMAX * 16384)
587                         fp->f_seqcount[rw] = IO_SEQMAX;
588                 else {
589                         fp->f_seqcount[rw] += howmany(uio->uio_resid, 16384);
590                         if (fp->f_seqcount[rw] > IO_SEQMAX)
591                                 fp->f_seqcount[rw] = IO_SEQMAX;
592                 }
593                 return (fp->f_seqcount[rw] << IO_SEQSHIFT);
594         }
595
596         /* Not sequential.  Quickly draw-down sequentiality. */
597         if (fp->f_seqcount[rw] > 1)
598                 fp->f_seqcount[rw] = 1;
599         else
600                 fp->f_seqcount[rw] = 0;
601         return (0);
602 }
603
604 /*
605  * Package up an I/O request on a vnode into a uio and do it.
606  */
607 int
608 vn_rdwr(enum uio_rw rw, struct vnode *vp, void *base, int len, off_t offset,
609     enum uio_seg segflg, int ioflg, struct ucred *active_cred,
610     struct ucred *file_cred, ssize_t *aresid, struct thread *td)
611 {
612         struct uio auio;
613         struct iovec aiov;
614         struct mount *mp;
615         struct ucred *cred;
616         void *rl_cookie;
617         struct vn_io_fault_args args;
618         int error, lock_flags;
619
620         if (offset < 0 && vp->v_type != VCHR)
621                 return (EINVAL);
622         auio.uio_iov = &aiov;
623         auio.uio_iovcnt = 1;
624         aiov.iov_base = base;
625         aiov.iov_len = len;
626         auio.uio_resid = len;
627         auio.uio_offset = offset;
628         auio.uio_segflg = segflg;
629         auio.uio_rw = rw;
630         auio.uio_td = td;
631         error = 0;
632
633         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
634                 if ((ioflg & IO_RANGELOCKED) == 0) {
635                         if (rw == UIO_READ) {
636                                 rl_cookie = vn_rangelock_rlock(vp, offset,
637                                     offset + len);
638                         } else if ((ioflg & IO_APPEND) != 0) {
639                                 rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, 0, OFF_MAX);
640                         } else {
641                                 rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, offset,
642                                     offset + len);
643                         }
644                 } else
645                         rl_cookie = NULL;
646                 mp = NULL;
647                 if (rw == UIO_WRITE) { 
648                         if (vp->v_type != VCHR &&
649                             (error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH))
650                             != 0)
651                                 goto out;
652                         if (MNT_SHARED_WRITES(mp) ||
653                             ((mp == NULL) && MNT_SHARED_WRITES(vp->v_mount)))
654                                 lock_flags = LK_SHARED;
655                         else
656                                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
657                 } else
658                         lock_flags = LK_SHARED;
659                 vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
660         } else
661                 rl_cookie = NULL;
662
663         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
664 #ifdef MAC
665         if ((ioflg & IO_NOMACCHECK) == 0) {
666                 if (rw == UIO_READ)
667                         error = mac_vnode_check_read(active_cred, file_cred,
668                             vp);
669                 else
670                         error = mac_vnode_check_write(active_cred, file_cred,
671                             vp);
672         }
673 #endif
674         if (error == 0) {
675                 if (file_cred != NULL)
676                         cred = file_cred;
677                 else
678                         cred = active_cred;
679                 if (do_vn_io_fault(vp, &auio)) {
680                         args.kind = VN_IO_FAULT_VOP;
681                         args.cred = cred;
682                         args.flags = ioflg;
683                         args.args.vop_args.vp = vp;
684                         error = vn_io_fault1(vp, &auio, &args, td);
685                 } else if (rw == UIO_READ) {
686                         error = VOP_READ(vp, &auio, ioflg, cred);
687                 } else /* if (rw == UIO_WRITE) */ {
688                         error = VOP_WRITE(vp, &auio, ioflg, cred);
689                 }
690         }
691         if (aresid)
692                 *aresid = auio.uio_resid;
693         else
694                 if (auio.uio_resid && error == 0)
695                         error = EIO;
696         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
697                 VOP_UNLOCK(vp);
698                 if (mp != NULL)
699                         vn_finished_write(mp);
700         }
701  out:
702         if (rl_cookie != NULL)
703                 vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
704         return (error);
705 }
706
707 /*
708  * Package up an I/O request on a vnode into a uio and do it.  The I/O
709  * request is split up into smaller chunks and we try to avoid saturating
710  * the buffer cache while potentially holding a vnode locked, so we 
711  * check bwillwrite() before calling vn_rdwr().  We also call kern_yield()
712  * to give other processes a chance to lock the vnode (either other processes
713  * core'ing the same binary, or unrelated processes scanning the directory).
714  */
715 int
716 vn_rdwr_inchunks(enum uio_rw rw, struct vnode *vp, void *base, size_t len,
717     off_t offset, enum uio_seg segflg, int ioflg, struct ucred *active_cred,
718     struct ucred *file_cred, size_t *aresid, struct thread *td)
719 {
720         int error = 0;
721         ssize_t iaresid;
722
723         do {
724                 int chunk;
725
726                 /*
727                  * Force `offset' to a multiple of MAXBSIZE except possibly
728                  * for the first chunk, so that filesystems only need to
729                  * write full blocks except possibly for the first and last
730                  * chunks.
731                  */
732                 chunk = MAXBSIZE - (uoff_t)offset % MAXBSIZE;
733
734                 if (chunk > len)
735                         chunk = len;
736                 if (rw != UIO_READ && vp->v_type == VREG)
737                         bwillwrite();
738                 iaresid = 0;
739                 error = vn_rdwr(rw, vp, base, chunk, offset, segflg,
740                     ioflg, active_cred, file_cred, &iaresid, td);
741                 len -= chunk;   /* aresid calc already includes length */
742                 if (error)
743                         break;
744                 offset += chunk;
745                 base = (char *)base + chunk;
746                 kern_yield(PRI_USER);
747         } while (len);
748         if (aresid)
749                 *aresid = len + iaresid;
750         return (error);
751 }
752
753 #if OFF_MAX <= LONG_MAX
754 off_t
755 foffset_lock(struct file *fp, int flags)
756 {
757         volatile short *flagsp;
758         off_t res;
759         short state;
760
761         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
762
763         if ((flags & FOF_NOLOCK) != 0)
764                 return (atomic_load_long(&fp->f_offset));
765
766         /*
767          * According to McKusick the vn lock was protecting f_offset here.
768          * It is now protected by the FOFFSET_LOCKED flag.
769          */
770         flagsp = &fp->f_vnread_flags;
771         if (atomic_cmpset_acq_16(flagsp, 0, FOFFSET_LOCKED))
772                 return (atomic_load_long(&fp->f_offset));
773
774         sleepq_lock(&fp->f_vnread_flags);
775         state = atomic_load_16(flagsp);
776         for (;;) {
777                 if ((state & FOFFSET_LOCKED) == 0) {
778                         if (!atomic_fcmpset_acq_16(flagsp, &state,
779                             FOFFSET_LOCKED))
780                                 continue;
781                         break;
782                 }
783                 if ((state & FOFFSET_LOCK_WAITING) == 0) {
784                         if (!atomic_fcmpset_acq_16(flagsp, &state,
785                             state | FOFFSET_LOCK_WAITING))
786                                 continue;
787                 }
788                 DROP_GIANT();
789                 sleepq_add(&fp->f_vnread_flags, NULL, "vofflock", 0, 0);
790                 sleepq_wait(&fp->f_vnread_flags, PUSER -1);
791                 PICKUP_GIANT();
792                 sleepq_lock(&fp->f_vnread_flags);
793                 state = atomic_load_16(flagsp);
794         }
795         res = atomic_load_long(&fp->f_offset);
796         sleepq_release(&fp->f_vnread_flags);
797         return (res);
798 }
799
800 void
801 foffset_unlock(struct file *fp, off_t val, int flags)
802 {
803         volatile short *flagsp;
804         short state;
805
806         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
807
808         if ((flags & FOF_NOUPDATE) == 0)
809                 atomic_store_long(&fp->f_offset, val);
810         if ((flags & FOF_NEXTOFF_R) != 0)
811                 fp->f_nextoff[UIO_READ] = val;
812         if ((flags & FOF_NEXTOFF_W) != 0)
813                 fp->f_nextoff[UIO_WRITE] = val;
814
815         if ((flags & FOF_NOLOCK) != 0)
816                 return;
817
818         flagsp = &fp->f_vnread_flags;
819         state = atomic_load_16(flagsp);
820         if ((state & FOFFSET_LOCK_WAITING) == 0 &&
821             atomic_cmpset_rel_16(flagsp, state, 0))
822                 return;
823
824         sleepq_lock(&fp->f_vnread_flags);
825         MPASS((fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCKED) != 0);
826         MPASS((fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCK_WAITING) != 0);
827         fp->f_vnread_flags = 0;
828         sleepq_broadcast(&fp->f_vnread_flags, SLEEPQ_SLEEP, 0, 0);
829         sleepq_release(&fp->f_vnread_flags);
830 }
831 #else
832 off_t
833 foffset_lock(struct file *fp, int flags)
834 {
835         struct mtx *mtxp;
836         off_t res;
837
838         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
839
840         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
841         mtx_lock(mtxp);
842         if ((flags & FOF_NOLOCK) == 0) {
843                 while (fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCKED) {
844                         fp->f_vnread_flags |= FOFFSET_LOCK_WAITING;
845                         msleep(&fp->f_vnread_flags, mtxp, PUSER -1,
846                             "vofflock", 0);
847                 }
848                 fp->f_vnread_flags |= FOFFSET_LOCKED;
849         }
850         res = fp->f_offset;
851         mtx_unlock(mtxp);
852         return (res);
853 }
854
855 void
856 foffset_unlock(struct file *fp, off_t val, int flags)
857 {
858         struct mtx *mtxp;
859
860         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
861
862         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
863         mtx_lock(mtxp);
864         if ((flags & FOF_NOUPDATE) == 0)
865                 fp->f_offset = val;
866         if ((flags & FOF_NEXTOFF_R) != 0)
867                 fp->f_nextoff[UIO_READ] = val;
868         if ((flags & FOF_NEXTOFF_W) != 0)
869                 fp->f_nextoff[UIO_WRITE] = val;
870         if ((flags & FOF_NOLOCK) == 0) {
871                 KASSERT((fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCKED) != 0,
872                     ("Lost FOFFSET_LOCKED"));
873                 if (fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCK_WAITING)
874                         wakeup(&fp->f_vnread_flags);
875                 fp->f_vnread_flags = 0;
876         }
877         mtx_unlock(mtxp);
878 }
879 #endif
880
881 void
882 foffset_lock_uio(struct file *fp, struct uio *uio, int flags)
883 {
884
885         if ((flags & FOF_OFFSET) == 0)
886                 uio->uio_offset = foffset_lock(fp, flags);
887 }
888
889 void
890 foffset_unlock_uio(struct file *fp, struct uio *uio, int flags)
891 {
892
893         if ((flags & FOF_OFFSET) == 0)
894                 foffset_unlock(fp, uio->uio_offset, flags);
895 }
896
897 static int
898 get_advice(struct file *fp, struct uio *uio)
899 {
900         struct mtx *mtxp;
901         int ret;
902
903         ret = POSIX_FADV_NORMAL;
904         if (fp->f_advice == NULL || fp->f_vnode->v_type != VREG)
905                 return (ret);
906
907         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
908         mtx_lock(mtxp);
909         if (fp->f_advice != NULL &&
910             uio->uio_offset >= fp->f_advice->fa_start &&
911             uio->uio_offset + uio->uio_resid <= fp->f_advice->fa_end)
912                 ret = fp->f_advice->fa_advice;
913         mtx_unlock(mtxp);
914         return (ret);
915 }
916
917 int
918 vn_read_from_obj(struct vnode *vp, struct uio *uio)
919 {
920         vm_object_t obj;
921         vm_page_t ma[io_hold_cnt + 2];
922         off_t off, vsz;
923         ssize_t resid;
924         int error, i, j;
925
926         MPASS(uio->uio_resid <= ptoa(io_hold_cnt + 2));
927         obj = atomic_load_ptr(&vp->v_object);
928         if (obj == NULL)
929                 return (EJUSTRETURN);
930
931         /*
932          * Depends on type stability of vm_objects.
933          */
934         vm_object_pip_add(obj, 1);
935         if ((obj->flags & OBJ_DEAD) != 0) {
936                 /*
937                  * Note that object might be already reused from the
938                  * vnode, and the OBJ_DEAD flag cleared.  This is fine,
939                  * we recheck for DOOMED vnode state after all pages
940                  * are busied, and retract then.
941                  *
942                  * But we check for OBJ_DEAD to ensure that we do not
943                  * busy pages while vm_object_terminate_pages()
944                  * processes the queue.
945                  */
946                 error = EJUSTRETURN;
947                 goto out_pip;
948         }
949
950         resid = uio->uio_resid;
951         off = uio->uio_offset;
952         for (i = 0; resid > 0; i++) {
953                 MPASS(i < io_hold_cnt + 2);
954                 ma[i] = vm_page_grab_unlocked(obj, atop(off),
955                     VM_ALLOC_NOCREAT | VM_ALLOC_SBUSY | VM_ALLOC_IGN_SBUSY |
956                     VM_ALLOC_NOWAIT);
957                 if (ma[i] == NULL)
958                         break;
959
960                 /*
961                  * Skip invalid pages.  Valid mask can be partial only
962                  * at EOF, and we clip later.
963                  */
964                 if (vm_page_none_valid(ma[i])) {
965                         vm_page_sunbusy(ma[i]);
966                         break;
967                 }
968
969                 resid -= PAGE_SIZE;
970                 off += PAGE_SIZE;
971         }
972         if (i == 0) {
973                 error = EJUSTRETURN;
974                 goto out_pip;
975         }
976
977         /*
978          * Check VIRF_DOOMED after we busied our pages.  Since
979          * vgonel() terminates the vnode' vm_object, it cannot
980          * process past pages busied by us.
981          */
982         if (VN_IS_DOOMED(vp)) {
983                 error = EJUSTRETURN;
984                 goto out;
985         }
986
987         resid = PAGE_SIZE - (uio->uio_offset & PAGE_MASK) + ptoa(i - 1);
988         if (resid > uio->uio_resid)
989                 resid = uio->uio_resid;
990
991         /*
992          * Unlocked read of vnp_size is safe because truncation cannot
993          * pass busied page.  But we load vnp_size into a local
994          * variable so that possible concurrent extension does not
995          * break calculation.
996          */
997 #if defined(__powerpc__) && !defined(__powerpc64__)
998         vsz = obj->un_pager.vnp.vnp_size;
999 #else
1000         vsz = atomic_load_64(&obj->un_pager.vnp.vnp_size);
1001 #endif
1002         if (uio->uio_offset >= vsz) {
1003                 error = EJUSTRETURN;
1004                 goto out;
1005         }
1006         if (uio->uio_offset + resid > vsz)
1007                 resid = vsz - uio->uio_offset;
1008
1009         error = vn_io_fault_pgmove(ma, uio->uio_offset & PAGE_MASK, resid, uio);
1010
1011 out:
1012         for (j = 0; j < i; j++) {
1013                 if (error == 0)
1014                         vm_page_reference(ma[j]);
1015                 vm_page_sunbusy(ma[j]);
1016         }
1017 out_pip:
1018         vm_object_pip_wakeup(obj);
1019         if (error != 0)
1020                 return (error);
1021         return (uio->uio_resid == 0 ? 0 : EJUSTRETURN);
1022 }
1023
1024 /*
1025  * File table vnode read routine.
1026  */
1027 static int
1028 vn_read(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred, int flags,
1029     struct thread *td)
1030 {
1031         struct vnode *vp;
1032         off_t orig_offset;
1033         int error, ioflag;
1034         int advice;
1035
1036         KASSERT(uio->uio_td == td, ("uio_td %p is not td %p",
1037             uio->uio_td, td));
1038         KASSERT(flags & FOF_OFFSET, ("No FOF_OFFSET"));
1039         vp = fp->f_vnode;
1040         ioflag = 0;
1041         if (fp->f_flag & FNONBLOCK)
1042                 ioflag |= IO_NDELAY;
1043         if (fp->f_flag & O_DIRECT)
1044                 ioflag |= IO_DIRECT;
1045
1046         /*
1047          * Try to read from page cache.  VIRF_DOOMED check is racy but
1048          * allows us to avoid unneeded work outright.
1049          */
1050         if (vn_io_pgcache_read_enable && !mac_vnode_check_read_enabled() &&
1051             (vn_irflag_read(vp) & (VIRF_DOOMED | VIRF_PGREAD)) == VIRF_PGREAD) {
1052                 error = VOP_READ_PGCACHE(vp, uio, ioflag, fp->f_cred);
1053                 if (error == 0) {
1054                         fp->f_nextoff[UIO_READ] = uio->uio_offset;
1055                         return (0);
1056                 }
1057                 if (error != EJUSTRETURN)
1058                         return (error);
1059         }
1060
1061         advice = get_advice(fp, uio);
1062         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1063
1064         switch (advice) {
1065         case POSIX_FADV_NORMAL:
1066         case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
1067         case POSIX_FADV_NOREUSE:
1068                 ioflag |= sequential_heuristic(uio, fp);
1069                 break;
1070         case POSIX_FADV_RANDOM:
1071                 /* Disable read-ahead for random I/O. */
1072                 break;
1073         }
1074         orig_offset = uio->uio_offset;
1075
1076 #ifdef MAC
1077         error = mac_vnode_check_read(active_cred, fp->f_cred, vp);
1078         if (error == 0)
1079 #endif
1080                 error = VOP_READ(vp, uio, ioflag, fp->f_cred);
1081         fp->f_nextoff[UIO_READ] = uio->uio_offset;
1082         VOP_UNLOCK(vp);
1083         if (error == 0 && advice == POSIX_FADV_NOREUSE &&
1084             orig_offset != uio->uio_offset)
1085                 /*
1086                  * Use POSIX_FADV_DONTNEED to flush pages and buffers
1087                  * for the backing file after a POSIX_FADV_NOREUSE
1088                  * read(2).
1089                  */
1090                 error = VOP_ADVISE(vp, orig_offset, uio->uio_offset - 1,
1091                     POSIX_FADV_DONTNEED);
1092         return (error);
1093 }
1094
1095 /*
1096  * File table vnode write routine.
1097  */
1098 static int
1099 vn_write(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred, int flags,
1100     struct thread *td)
1101 {
1102         struct vnode *vp;
1103         struct mount *mp;
1104         off_t orig_offset;
1105         int error, ioflag, lock_flags;
1106         int advice;
1107
1108         KASSERT(uio->uio_td == td, ("uio_td %p is not td %p",
1109             uio->uio_td, td));
1110         KASSERT(flags & FOF_OFFSET, ("No FOF_OFFSET"));
1111         vp = fp->f_vnode;
1112         if (vp->v_type == VREG)
1113                 bwillwrite();
1114         ioflag = IO_UNIT;
1115         if (vp->v_type == VREG && (fp->f_flag & O_APPEND))
1116                 ioflag |= IO_APPEND;
1117         if (fp->f_flag & FNONBLOCK)
1118                 ioflag |= IO_NDELAY;
1119         if (fp->f_flag & O_DIRECT)
1120                 ioflag |= IO_DIRECT;
1121         if ((fp->f_flag & O_FSYNC) ||
1122             (vp->v_mount && (vp->v_mount->mnt_flag & MNT_SYNCHRONOUS)))
1123                 ioflag |= IO_SYNC;
1124         /*
1125          * For O_DSYNC we set both IO_SYNC and IO_DATASYNC, so that VOP_WRITE()
1126          * implementations that don't understand IO_DATASYNC fall back to full
1127          * O_SYNC behavior.
1128          */
1129         if (fp->f_flag & O_DSYNC)
1130                 ioflag |= IO_SYNC | IO_DATASYNC;
1131         mp = NULL;
1132         if (vp->v_type != VCHR &&
1133             (error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH)) != 0)
1134                 goto unlock;
1135
1136         advice = get_advice(fp, uio);
1137
1138         if (MNT_SHARED_WRITES(mp) ||
1139             (mp == NULL && MNT_SHARED_WRITES(vp->v_mount))) {
1140                 lock_flags = LK_SHARED;
1141         } else {
1142                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
1143         }
1144
1145         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
1146         switch (advice) {
1147         case POSIX_FADV_NORMAL:
1148         case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
1149         case POSIX_FADV_NOREUSE:
1150                 ioflag |= sequential_heuristic(uio, fp);
1151                 break;
1152         case POSIX_FADV_RANDOM:
1153                 /* XXX: Is this correct? */
1154                 break;
1155         }
1156         orig_offset = uio->uio_offset;
1157
1158 #ifdef MAC
1159         error = mac_vnode_check_write(active_cred, fp->f_cred, vp);
1160         if (error == 0)
1161 #endif
1162                 error = VOP_WRITE(vp, uio, ioflag, fp->f_cred);
1163         fp->f_nextoff[UIO_WRITE] = uio->uio_offset;
1164         VOP_UNLOCK(vp);
1165         if (vp->v_type != VCHR)
1166                 vn_finished_write(mp);
1167         if (error == 0 && advice == POSIX_FADV_NOREUSE &&
1168             orig_offset != uio->uio_offset)
1169                 /*
1170                  * Use POSIX_FADV_DONTNEED to flush pages and buffers
1171                  * for the backing file after a POSIX_FADV_NOREUSE
1172                  * write(2).
1173                  */
1174                 error = VOP_ADVISE(vp, orig_offset, uio->uio_offset - 1,
1175                     POSIX_FADV_DONTNEED);
1176 unlock:
1177         return (error);
1178 }
1179
1180 /*
1181  * The vn_io_fault() is a wrapper around vn_read() and vn_write() to
1182  * prevent the following deadlock:
1183  *
1184  * Assume that the thread A reads from the vnode vp1 into userspace
1185  * buffer buf1 backed by the pages of vnode vp2.  If a page in buf1 is
1186  * currently not resident, then system ends up with the call chain
1187  *   vn_read() -> VOP_READ(vp1) -> uiomove() -> [Page Fault] ->
1188  *     vm_fault(buf1) -> vnode_pager_getpages(vp2) -> VOP_GETPAGES(vp2)
1189  * which establishes lock order vp1->vn_lock, then vp2->vn_lock.
1190  * If, at the same time, thread B reads from vnode vp2 into buffer buf2
1191  * backed by the pages of vnode vp1, and some page in buf2 is not
1192  * resident, we get a reversed order vp2->vn_lock, then vp1->vn_lock.
1193  *
1194  * To prevent the lock order reversal and deadlock, vn_io_fault() does
1195  * not allow page faults to happen during VOP_READ() or VOP_WRITE().
1196  * Instead, it first tries to do the whole range i/o with pagefaults
1197  * disabled. If all pages in the i/o buffer are resident and mapped,
1198  * VOP will succeed (ignoring the genuine filesystem errors).
1199  * Otherwise, we get back EFAULT, and vn_io_fault() falls back to do
1200  * i/o in chunks, with all pages in the chunk prefaulted and held
1201  * using vm_fault_quick_hold_pages().
1202  *
1203  * Filesystems using this deadlock avoidance scheme should use the
1204  * array of the held pages from uio, saved in the curthread->td_ma,
1205  * instead of doing uiomove().  A helper function
1206  * vn_io_fault_uiomove() converts uiomove request into
1207  * uiomove_fromphys() over td_ma array.
1208  *
1209  * Since vnode locks do not cover the whole i/o anymore, rangelocks
1210  * make the current i/o request atomic with respect to other i/os and
1211  * truncations.
1212  */
1213
1214 /*
1215  * Decode vn_io_fault_args and perform the corresponding i/o.
1216  */
1217 static int
1218 vn_io_fault_doio(struct vn_io_fault_args *args, struct uio *uio,
1219     struct thread *td)
1220 {
1221         int error, save;
1222
1223         error = 0;
1224         save = vm_fault_disable_pagefaults();
1225         switch (args->kind) {
1226         case VN_IO_FAULT_FOP:
1227                 error = (args->args.fop_args.doio)(args->args.fop_args.fp,
1228                     uio, args->cred, args->flags, td);
1229                 break;
1230         case VN_IO_FAULT_VOP:
1231                 if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
1232                         error = VOP_READ(args->args.vop_args.vp, uio,
1233                             args->flags, args->cred);
1234                 } else if (uio->uio_rw == UIO_WRITE) {
1235                         error = VOP_WRITE(args->args.vop_args.vp, uio,
1236                             args->flags, args->cred);
1237                 }
1238                 break;
1239         default:
1240                 panic("vn_io_fault_doio: unknown kind of io %d %d",
1241                     args->kind, uio->uio_rw);
1242         }
1243         vm_fault_enable_pagefaults(save);
1244         return (error);
1245 }
1246
1247 static int
1248 vn_io_fault_touch(char *base, const struct uio *uio)
1249 {
1250         int r;
1251
1252         r = fubyte(base);
1253         if (r == -1 || (uio->uio_rw == UIO_READ && subyte(base, r) == -1))
1254                 return (EFAULT);
1255         return (0);
1256 }
1257
1258 static int
1259 vn_io_fault_prefault_user(const struct uio *uio)
1260 {
1261         char *base;
1262         const struct iovec *iov;
1263         size_t len;
1264         ssize_t resid;
1265         int error, i;
1266
1267         KASSERT(uio->uio_segflg == UIO_USERSPACE,
1268             ("vn_io_fault_prefault userspace"));
1269
1270         error = i = 0;
1271         iov = uio->uio_iov;
1272         resid = uio->uio_resid;
1273         base = iov->iov_base;
1274         len = iov->iov_len;
1275         while (resid > 0) {
1276                 error = vn_io_fault_touch(base, uio);
1277                 if (error != 0)
1278                         break;
1279                 if (len < PAGE_SIZE) {
1280                         if (len != 0) {
1281                                 error = vn_io_fault_touch(base + len - 1, uio);
1282                                 if (error != 0)
1283                                         break;
1284                                 resid -= len;
1285                         }
1286                         if (++i >= uio->uio_iovcnt)
1287                                 break;
1288                         iov = uio->uio_iov + i;
1289                         base = iov->iov_base;
1290                         len = iov->iov_len;
1291                 } else {
1292                         len -= PAGE_SIZE;
1293                         base += PAGE_SIZE;
1294                         resid -= PAGE_SIZE;
1295                 }
1296         }
1297         return (error);
1298 }
1299
1300 /*
1301  * Common code for vn_io_fault(), agnostic to the kind of i/o request.
1302  * Uses vn_io_fault_doio() to make the call to an actual i/o function.
1303  * Used from vn_rdwr() and vn_io_fault(), which encode the i/o request
1304  * into args and call vn_io_fault1() to handle faults during the user
1305  * mode buffer accesses.
1306  */
1307 static int
1308 vn_io_fault1(struct vnode *vp, struct uio *uio, struct vn_io_fault_args *args,
1309     struct thread *td)
1310 {
1311         vm_page_t ma[io_hold_cnt + 2];
1312         struct uio *uio_clone, short_uio;
1313         struct iovec short_iovec[1];
1314         vm_page_t *prev_td_ma;
1315         vm_prot_t prot;
1316         vm_offset_t addr, end;
1317         size_t len, resid;
1318         ssize_t adv;
1319         int error, cnt, saveheld, prev_td_ma_cnt;
1320
1321         if (vn_io_fault_prefault) {
1322                 error = vn_io_fault_prefault_user(uio);
1323                 if (error != 0)
1324                         return (error); /* Or ignore ? */
1325         }
1326
1327         prot = uio->uio_rw == UIO_READ ? VM_PROT_WRITE : VM_PROT_READ;
1328
1329         /*
1330          * The UFS follows IO_UNIT directive and replays back both
1331          * uio_offset and uio_resid if an error is encountered during the
1332          * operation.  But, since the iovec may be already advanced,
1333          * uio is still in an inconsistent state.
1334          *
1335          * Cache a copy of the original uio, which is advanced to the redo
1336          * point using UIO_NOCOPY below.
1337          */
1338         uio_clone = cloneuio(uio);
1339         resid = uio->uio_resid;
1340
1341         short_uio.uio_segflg = UIO_USERSPACE;
1342         short_uio.uio_rw = uio->uio_rw;
1343         short_uio.uio_td = uio->uio_td;
1344
1345         error = vn_io_fault_doio(args, uio, td);
1346         if (error != EFAULT)
1347                 goto out;
1348
1349         atomic_add_long(&vn_io_faults_cnt, 1);
1350         uio_clone->uio_segflg = UIO_NOCOPY;
1351         uiomove(NULL, resid - uio->uio_resid, uio_clone);
1352         uio_clone->uio_segflg = uio->uio_segflg;
1353
1354         saveheld = curthread_pflags_set(TDP_UIOHELD);
1355         prev_td_ma = td->td_ma;
1356         prev_td_ma_cnt = td->td_ma_cnt;
1357
1358         while (uio_clone->uio_resid != 0) {
1359                 len = uio_clone->uio_iov->iov_len;
1360                 if (len == 0) {
1361                         KASSERT(uio_clone->uio_iovcnt >= 1,
1362                             ("iovcnt underflow"));
1363                         uio_clone->uio_iov++;
1364                         uio_clone->uio_iovcnt--;
1365                         continue;
1366                 }
1367                 if (len > ptoa(io_hold_cnt))
1368                         len = ptoa(io_hold_cnt);
1369                 addr = (uintptr_t)uio_clone->uio_iov->iov_base;
1370                 end = round_page(addr + len);
1371                 if (end < addr) {
1372                         error = EFAULT;
1373                         break;
1374                 }
1375                 cnt = atop(end - trunc_page(addr));
1376                 /*
1377                  * A perfectly misaligned address and length could cause
1378                  * both the start and the end of the chunk to use partial
1379                  * page.  +2 accounts for such a situation.
1380                  */
1381                 cnt = vm_fault_quick_hold_pages(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map,
1382                     addr, len, prot, ma, io_hold_cnt + 2);
1383                 if (cnt == -1) {
1384                         error = EFAULT;
1385                         break;
1386                 }
1387                 short_uio.uio_iov = &short_iovec[0];
1388                 short_iovec[0].iov_base = (void *)addr;
1389                 short_uio.uio_iovcnt = 1;
1390                 short_uio.uio_resid = short_iovec[0].iov_len = len;
1391                 short_uio.uio_offset = uio_clone->uio_offset;
1392                 td->td_ma = ma;
1393                 td->td_ma_cnt = cnt;
1394
1395                 error = vn_io_fault_doio(args, &short_uio, td);
1396                 vm_page_unhold_pages(ma, cnt);
1397                 adv = len - short_uio.uio_resid;
1398
1399                 uio_clone->uio_iov->iov_base =
1400                     (char *)uio_clone->uio_iov->iov_base + adv;
1401                 uio_clone->uio_iov->iov_len -= adv;
1402                 uio_clone->uio_resid -= adv;
1403                 uio_clone->uio_offset += adv;
1404
1405                 uio->uio_resid -= adv;
1406                 uio->uio_offset += adv;
1407
1408                 if (error != 0 || adv == 0)
1409                         break;
1410         }
1411         td->td_ma = prev_td_ma;
1412         td->td_ma_cnt = prev_td_ma_cnt;
1413         curthread_pflags_restore(saveheld);
1414 out:
1415         free(uio_clone, M_IOV);
1416         return (error);
1417 }
1418
1419 static int
1420 vn_io_fault(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
1421     int flags, struct thread *td)
1422 {
1423         fo_rdwr_t *doio;
1424         struct vnode *vp;
1425         void *rl_cookie;
1426         struct vn_io_fault_args args;
1427         int error;
1428
1429         doio = uio->uio_rw == UIO_READ ? vn_read : vn_write;
1430         vp = fp->f_vnode;
1431
1432         /*
1433          * The ability to read(2) on a directory has historically been
1434          * allowed for all users, but this can and has been the source of
1435          * at least one security issue in the past.  As such, it is now hidden
1436          * away behind a sysctl for those that actually need it to use it, and
1437          * restricted to root when it's turned on to make it relatively safe to
1438          * leave on for longer sessions of need.
1439          */
1440         if (vp->v_type == VDIR) {
1441                 KASSERT(uio->uio_rw == UIO_READ,
1442                     ("illegal write attempted on a directory"));
1443                 if (!vfs_allow_read_dir)
1444                         return (EISDIR);
1445                 if ((error = priv_check(td, PRIV_VFS_READ_DIR)) != 0)
1446                         return (EISDIR);
1447         }
1448
1449         foffset_lock_uio(fp, uio, flags);
1450         if (do_vn_io_fault(vp, uio)) {
1451                 args.kind = VN_IO_FAULT_FOP;
1452                 args.args.fop_args.fp = fp;
1453                 args.args.fop_args.doio = doio;
1454                 args.cred = active_cred;
1455                 args.flags = flags | FOF_OFFSET;
1456                 if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
1457                         rl_cookie = vn_rangelock_rlock(vp, uio->uio_offset,
1458                             uio->uio_offset + uio->uio_resid);
1459                 } else if ((fp->f_flag & O_APPEND) != 0 ||
1460                     (flags & FOF_OFFSET) == 0) {
1461                         /* For appenders, punt and lock the whole range. */
1462                         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, 0, OFF_MAX);
1463                 } else {
1464                         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, uio->uio_offset,
1465                             uio->uio_offset + uio->uio_resid);
1466                 }
1467                 error = vn_io_fault1(vp, uio, &args, td);
1468                 vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
1469         } else {
1470                 error = doio(fp, uio, active_cred, flags | FOF_OFFSET, td);
1471         }
1472         foffset_unlock_uio(fp, uio, flags);
1473         return (error);
1474 }
1475
1476 /*
1477  * Helper function to perform the requested uiomove operation using
1478  * the held pages for io->uio_iov[0].iov_base buffer instead of
1479  * copyin/copyout.  Access to the pages with uiomove_fromphys()
1480  * instead of iov_base prevents page faults that could occur due to
1481  * pmap_collect() invalidating the mapping created by
1482  * vm_fault_quick_hold_pages(), or pageout daemon, page laundry or
1483  * object cleanup revoking the write access from page mappings.
1484  *
1485  * Filesystems specified MNTK_NO_IOPF shall use vn_io_fault_uiomove()
1486  * instead of plain uiomove().
1487  */
1488 int
1489 vn_io_fault_uiomove(char *data, int xfersize, struct uio *uio)
1490 {
1491         struct uio transp_uio;
1492         struct iovec transp_iov[1];
1493         struct thread *td;
1494         size_t adv;
1495         int error, pgadv;
1496
1497         td = curthread;
1498         if ((td->td_pflags & TDP_UIOHELD) == 0 ||
1499             uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE)
1500                 return (uiomove(data, xfersize, uio));
1501
1502         KASSERT(uio->uio_iovcnt == 1, ("uio_iovcnt %d", uio->uio_iovcnt));
1503         transp_iov[0].iov_base = data;
1504         transp_uio.uio_iov = &transp_iov[0];
1505         transp_uio.uio_iovcnt = 1;
1506         if (xfersize > uio->uio_resid)
1507                 xfersize = uio->uio_resid;
1508         transp_uio.uio_resid = transp_iov[0].iov_len = xfersize;
1509         transp_uio.uio_offset = 0;
1510         transp_uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
1511         /*
1512          * Since transp_iov points to data, and td_ma page array
1513          * corresponds to original uio->uio_iov, we need to invert the
1514          * direction of the i/o operation as passed to
1515          * uiomove_fromphys().
1516          */
1517         switch (uio->uio_rw) {
1518         case UIO_WRITE:
1519                 transp_uio.uio_rw = UIO_READ;
1520                 break;
1521         case UIO_READ:
1522                 transp_uio.uio_rw = UIO_WRITE;
1523                 break;
1524         }
1525         transp_uio.uio_td = uio->uio_td;
1526         error = uiomove_fromphys(td->td_ma,
1527             ((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base) & PAGE_MASK,
1528             xfersize, &transp_uio);
1529         adv = xfersize - transp_uio.uio_resid;
1530         pgadv =
1531             (((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base + adv) >> PAGE_SHIFT) -
1532             (((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base) >> PAGE_SHIFT);
1533         td->td_ma += pgadv;
1534         KASSERT(td->td_ma_cnt >= pgadv, ("consumed pages %d %d", td->td_ma_cnt,
1535             pgadv));
1536         td->td_ma_cnt -= pgadv;
1537         uio->uio_iov->iov_base = (char *)uio->uio_iov->iov_base + adv;
1538         uio->uio_iov->iov_len -= adv;
1539         uio->uio_resid -= adv;
1540         uio->uio_offset += adv;
1541         return (error);
1542 }
1543
1544 int
1545 vn_io_fault_pgmove(vm_page_t ma[], vm_offset_t offset, int xfersize,
1546     struct uio *uio)
1547 {
1548         struct thread *td;
1549         vm_offset_t iov_base;
1550         int cnt, pgadv;
1551
1552         td = curthread;
1553         if ((td->td_pflags & TDP_UIOHELD) == 0 ||
1554             uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE)
1555                 return (uiomove_fromphys(ma, offset, xfersize, uio));
1556
1557         KASSERT(uio->uio_iovcnt == 1, ("uio_iovcnt %d", uio->uio_iovcnt));
1558         cnt = xfersize > uio->uio_resid ? uio->uio_resid : xfersize;
1559         iov_base = (vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base;
1560         switch (uio->uio_rw) {
1561         case UIO_WRITE:
1562                 pmap_copy_pages(td->td_ma, iov_base & PAGE_MASK, ma,
1563                     offset, cnt);
1564                 break;
1565         case UIO_READ:
1566                 pmap_copy_pages(ma, offset, td->td_ma, iov_base & PAGE_MASK,
1567                     cnt);
1568                 break;
1569         }
1570         pgadv = ((iov_base + cnt) >> PAGE_SHIFT) - (iov_base >> PAGE_SHIFT);
1571         td->td_ma += pgadv;
1572         KASSERT(td->td_ma_cnt >= pgadv, ("consumed pages %d %d", td->td_ma_cnt,
1573             pgadv));
1574         td->td_ma_cnt -= pgadv;
1575         uio->uio_iov->iov_base = (char *)(iov_base + cnt);
1576         uio->uio_iov->iov_len -= cnt;
1577         uio->uio_resid -= cnt;
1578         uio->uio_offset += cnt;
1579         return (0);
1580 }
1581
1582 /*
1583  * File table truncate routine.
1584  */
1585 static int
1586 vn_truncate(struct file *fp, off_t length, struct ucred *active_cred,
1587     struct thread *td)
1588 {
1589         struct mount *mp;
1590         struct vnode *vp;
1591         void *rl_cookie;
1592         int error;
1593
1594         vp = fp->f_vnode;
1595
1596 retry:
1597         /*
1598          * Lock the whole range for truncation.  Otherwise split i/o
1599          * might happen partly before and partly after the truncation.
1600          */
1601         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, 0, OFF_MAX);
1602         error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH);
1603         if (error)
1604                 goto out1;
1605         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1606         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
1607         if (vp->v_type == VDIR) {
1608                 error = EISDIR;
1609                 goto out;
1610         }
1611 #ifdef MAC
1612         error = mac_vnode_check_write(active_cred, fp->f_cred, vp);
1613         if (error)
1614                 goto out;
1615 #endif
1616         error = vn_truncate_locked(vp, length, (fp->f_flag & O_FSYNC) != 0,
1617             fp->f_cred);
1618 out:
1619         VOP_UNLOCK(vp);
1620         vn_finished_write(mp);
1621 out1:
1622         vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
1623         if (error == ERELOOKUP)
1624                 goto retry;
1625         return (error);
1626 }
1627
1628 /*
1629  * Truncate a file that is already locked.
1630  */
1631 int
1632 vn_truncate_locked(struct vnode *vp, off_t length, bool sync,
1633     struct ucred *cred)
1634 {
1635         struct vattr vattr;
1636         int error;
1637
1638         error = VOP_ADD_WRITECOUNT(vp, 1);
1639         if (error == 0) {
1640                 VATTR_NULL(&vattr);
1641                 vattr.va_size = length;
1642                 if (sync)
1643                         vattr.va_vaflags |= VA_SYNC;
1644                 error = VOP_SETATTR(vp, &vattr, cred);
1645                 VOP_ADD_WRITECOUNT_CHECKED(vp, -1);
1646         }
1647         return (error);
1648 }
1649
1650 /*
1651  * File table vnode stat routine.
1652  */
1653 int
1654 vn_statfile(struct file *fp, struct stat *sb, struct ucred *active_cred,
1655     struct thread *td)
1656 {
1657         struct vnode *vp = fp->f_vnode;
1658         int error;
1659
1660         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1661         error = VOP_STAT(vp, sb, active_cred, fp->f_cred, td);
1662         VOP_UNLOCK(vp);
1663
1664         return (error);
1665 }
1666
1667 /*
1668  * File table vnode ioctl routine.
1669  */
1670 static int
1671 vn_ioctl(struct file *fp, u_long com, void *data, struct ucred *active_cred,
1672     struct thread *td)
1673 {
1674         struct vattr vattr;
1675         struct vnode *vp;
1676         struct fiobmap2_arg *bmarg;
1677         int error;
1678
1679         vp = fp->f_vnode;
1680         switch (vp->v_type) {
1681         case VDIR:
1682         case VREG:
1683                 switch (com) {
1684                 case FIONREAD:
1685                         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1686                         error = VOP_GETATTR(vp, &vattr, active_cred);
1687                         VOP_UNLOCK(vp);
1688                         if (error == 0)
1689                                 *(int *)data = vattr.va_size - fp->f_offset;
1690                         return (error);
1691                 case FIOBMAP2:
1692                         bmarg = (struct fiobmap2_arg *)data;
1693                         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1694 #ifdef MAC
1695                         error = mac_vnode_check_read(active_cred, fp->f_cred,
1696                             vp);
1697                         if (error == 0)
1698 #endif
1699                                 error = VOP_BMAP(vp, bmarg->bn, NULL,
1700                                     &bmarg->bn, &bmarg->runp, &bmarg->runb);
1701                         VOP_UNLOCK(vp);
1702                         return (error);
1703                 case FIONBIO:
1704                 case FIOASYNC:
1705                         return (0);
1706                 default:
1707                         return (VOP_IOCTL(vp, com, data, fp->f_flag,
1708                             active_cred, td));
1709                 }
1710                 break;
1711         case VCHR:
1712                 return (VOP_IOCTL(vp, com, data, fp->f_flag,
1713                     active_cred, td));
1714         default:
1715                 return (ENOTTY);
1716         }
1717 }
1718
1719 /*
1720  * File table vnode poll routine.
1721  */
1722 static int
1723 vn_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
1724     struct thread *td)
1725 {
1726         struct vnode *vp;
1727         int error;
1728
1729         vp = fp->f_vnode;
1730 #if defined(MAC) || defined(AUDIT)
1731         if (AUDITING_TD(td) || mac_vnode_check_poll_enabled()) {
1732                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1733                 AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
1734                 error = mac_vnode_check_poll(active_cred, fp->f_cred, vp);
1735                 VOP_UNLOCK(vp);
1736                 if (error != 0)
1737                         return (error);
1738         }
1739 #endif
1740         error = VOP_POLL(vp, events, fp->f_cred, td);
1741         return (error);
1742 }
1743
1744 /*
1745  * Acquire the requested lock and then check for validity.  LK_RETRY
1746  * permits vn_lock to return doomed vnodes.
1747  */
1748 static int __noinline
1749 _vn_lock_fallback(struct vnode *vp, int flags, const char *file, int line,
1750     int error)
1751 {
1752
1753         KASSERT((flags & LK_RETRY) == 0 || error == 0,
1754             ("vn_lock: error %d incompatible with flags %#x", error, flags));
1755
1756         if (error == 0)
1757                 VNASSERT(VN_IS_DOOMED(vp), vp, ("vnode not doomed"));
1758
1759         if ((flags & LK_RETRY) == 0) {
1760                 if (error == 0) {
1761                         VOP_UNLOCK(vp);
1762                         error = ENOENT;
1763                 }
1764                 return (error);
1765         }
1766
1767         /*
1768          * LK_RETRY case.
1769          *
1770          * Nothing to do if we got the lock.
1771          */
1772         if (error == 0)
1773                 return (0);
1774
1775         /*
1776          * Interlock was dropped by the call in _vn_lock.
1777          */
1778         flags &= ~LK_INTERLOCK;
1779         do {
1780                 error = VOP_LOCK1(vp, flags, file, line);
1781         } while (error != 0);
1782         return (0);
1783 }
1784
1785 int
1786 _vn_lock(struct vnode *vp, int flags, const char *file, int line)
1787 {
1788         int error;
1789
1790         VNASSERT((flags & LK_TYPE_MASK) != 0, vp,
1791             ("vn_lock: no locktype (%d passed)", flags));
1792         VNPASS(vp->v_holdcnt > 0, vp);
1793         error = VOP_LOCK1(vp, flags, file, line);
1794         if (__predict_false(error != 0 || VN_IS_DOOMED(vp)))
1795                 return (_vn_lock_fallback(vp, flags, file, line, error));
1796         return (0);
1797 }
1798
1799 /*
1800  * File table vnode close routine.
1801  */
1802 static int
1803 vn_closefile(struct file *fp, struct thread *td)
1804 {
1805         struct vnode *vp;
1806         struct flock lf;
1807         int error;
1808         bool ref;
1809
1810         vp = fp->f_vnode;
1811         fp->f_ops = &badfileops;
1812         ref = (fp->f_flag & FHASLOCK) != 0 && fp->f_type == DTYPE_VNODE;
1813
1814         error = vn_close1(vp, fp->f_flag, fp->f_cred, td, ref);
1815
1816         if (__predict_false(ref)) {
1817                 lf.l_whence = SEEK_SET;
1818                 lf.l_start = 0;
1819                 lf.l_len = 0;
1820                 lf.l_type = F_UNLCK;
1821                 (void) VOP_ADVLOCK(vp, fp, F_UNLCK, &lf, F_FLOCK);
1822                 vrele(vp);
1823         }
1824         return (error);
1825 }
1826
1827 /*
1828  * Preparing to start a filesystem write operation. If the operation is
1829  * permitted, then we bump the count of operations in progress and
1830  * proceed. If a suspend request is in progress, we wait until the
1831  * suspension is over, and then proceed.
1832  */
1833 static int
1834 vn_start_write_refed(struct mount *mp, int flags, bool mplocked)
1835 {
1836         struct mount_pcpu *mpcpu;
1837         int error, mflags;
1838
1839         if (__predict_true(!mplocked) && (flags & V_XSLEEP) == 0 &&
1840             vfs_op_thread_enter(mp, mpcpu)) {
1841                 MPASS((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) == 0);
1842                 vfs_mp_count_add_pcpu(mpcpu, writeopcount, 1);
1843                 vfs_op_thread_exit(mp, mpcpu);
1844                 return (0);
1845         }
1846
1847         if (mplocked)
1848                 mtx_assert(MNT_MTX(mp), MA_OWNED);
1849         else
1850                 MNT_ILOCK(mp);
1851
1852         error = 0;
1853
1854         /*
1855          * Check on status of suspension.
1856          */
1857         if ((curthread->td_pflags & TDP_IGNSUSP) == 0 ||
1858             mp->mnt_susp_owner != curthread) {
1859                 mflags = ((mp->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_SBDRY) != 0 ?
1860                     (flags & PCATCH) : 0) | (PUSER - 1);
1861                 while ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0) {
1862                         if (flags & V_NOWAIT) {
1863                                 error = EWOULDBLOCK;
1864                                 goto unlock;
1865                         }
1866                         error = msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), mflags,
1867                             "suspfs", 0);
1868                         if (error)
1869                                 goto unlock;
1870                 }
1871         }
1872         if (flags & V_XSLEEP)
1873                 goto unlock;
1874         mp->mnt_writeopcount++;
1875 unlock:
1876         if (error != 0 || (flags & V_XSLEEP) != 0)
1877                 MNT_REL(mp);
1878         MNT_IUNLOCK(mp);
1879         return (error);
1880 }
1881
1882 int
1883 vn_start_write(struct vnode *vp, struct mount **mpp, int flags)
1884 {
1885         struct mount *mp;
1886         int error;
1887
1888         KASSERT((flags & V_MNTREF) == 0 || (*mpp != NULL && vp == NULL),
1889             ("V_MNTREF requires mp"));
1890
1891         error = 0;
1892         /*
1893          * If a vnode is provided, get and return the mount point that
1894          * to which it will write.
1895          */
1896         if (vp != NULL) {
1897                 if ((error = VOP_GETWRITEMOUNT(vp, mpp)) != 0) {
1898                         *mpp = NULL;
1899                         if (error != EOPNOTSUPP)
1900                                 return (error);
1901                         return (0);
1902                 }
1903         }
1904         if ((mp = *mpp) == NULL)
1905                 return (0);
1906
1907         /*
1908          * VOP_GETWRITEMOUNT() returns with the mp refcount held through
1909          * a vfs_ref().
1910          * As long as a vnode is not provided we need to acquire a
1911          * refcount for the provided mountpoint too, in order to
1912          * emulate a vfs_ref().
1913          */
1914         if (vp == NULL && (flags & V_MNTREF) == 0)
1915                 vfs_ref(mp);
1916
1917         return (vn_start_write_refed(mp, flags, false));
1918 }
1919
1920 /*
1921  * Secondary suspension. Used by operations such as vop_inactive
1922  * routines that are needed by the higher level functions. These
1923  * are allowed to proceed until all the higher level functions have
1924  * completed (indicated by mnt_writeopcount dropping to zero). At that
1925  * time, these operations are halted until the suspension is over.
1926  */
1927 int
1928 vn_start_secondary_write(struct vnode *vp, struct mount **mpp, int flags)
1929 {
1930         struct mount *mp;
1931         int error;
1932
1933         KASSERT((flags & V_MNTREF) == 0 || (*mpp != NULL && vp == NULL),
1934             ("V_MNTREF requires mp"));
1935
1936  retry:
1937         if (vp != NULL) {
1938                 if ((error = VOP_GETWRITEMOUNT(vp, mpp)) != 0) {
1939                         *mpp = NULL;
1940                         if (error != EOPNOTSUPP)
1941                                 return (error);
1942                         return (0);
1943                 }
1944         }
1945         /*
1946          * If we are not suspended or have not yet reached suspended
1947          * mode, then let the operation proceed.
1948          */
1949         if ((mp = *mpp) == NULL)
1950                 return (0);
1951
1952         /*
1953          * VOP_GETWRITEMOUNT() returns with the mp refcount held through
1954          * a vfs_ref().
1955          * As long as a vnode is not provided we need to acquire a
1956          * refcount for the provided mountpoint too, in order to
1957          * emulate a vfs_ref().
1958          */
1959         MNT_ILOCK(mp);
1960         if (vp == NULL && (flags & V_MNTREF) == 0)
1961                 MNT_REF(mp);
1962         if ((mp->mnt_kern_flag & (MNTK_SUSPENDED | MNTK_SUSPEND2)) == 0) {
1963                 mp->mnt_secondary_writes++;
1964                 mp->mnt_secondary_accwrites++;
1965                 MNT_IUNLOCK(mp);
1966                 return (0);
1967         }
1968         if (flags & V_NOWAIT) {
1969                 MNT_REL(mp);
1970                 MNT_IUNLOCK(mp);
1971                 return (EWOULDBLOCK);
1972         }
1973         /*
1974          * Wait for the suspension to finish.
1975          */
1976         error = msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), (PUSER - 1) | PDROP |
1977             ((mp->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_SBDRY) != 0 ? (flags & PCATCH) : 0),
1978             "suspfs", 0);
1979         vfs_rel(mp);
1980         if (error == 0)
1981                 goto retry;
1982         return (error);
1983 }
1984
1985 /*
1986  * Filesystem write operation has completed. If we are suspending and this
1987  * operation is the last one, notify the suspender that the suspension is
1988  * now in effect.
1989  */
1990 void
1991 vn_finished_write(struct mount *mp)
1992 {
1993         struct mount_pcpu *mpcpu;
1994         int c;
1995
1996         if (mp == NULL)
1997                 return;
1998
1999         if (vfs_op_thread_enter(mp, mpcpu)) {
2000                 vfs_mp_count_sub_pcpu(mpcpu, writeopcount, 1);
2001                 vfs_mp_count_sub_pcpu(mpcpu, ref, 1);
2002                 vfs_op_thread_exit(mp, mpcpu);
2003                 return;
2004         }
2005
2006         MNT_ILOCK(mp);
2007         vfs_assert_mount_counters(mp);
2008         MNT_REL(mp);
2009         c = --mp->mnt_writeopcount;
2010         if (mp->mnt_vfs_ops == 0) {
2011                 MPASS((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) == 0);
2012                 MNT_IUNLOCK(mp);
2013                 return;
2014         }
2015         if (c < 0)
2016                 vfs_dump_mount_counters(mp);
2017         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0 && c == 0)
2018                 wakeup(&mp->mnt_writeopcount);
2019         MNT_IUNLOCK(mp);
2020 }
2021
2022 /*
2023  * Filesystem secondary write operation has completed. If we are
2024  * suspending and this operation is the last one, notify the suspender
2025  * that the suspension is now in effect.
2026  */
2027 void
2028 vn_finished_secondary_write(struct mount *mp)
2029 {
2030         if (mp == NULL)
2031                 return;
2032         MNT_ILOCK(mp);
2033         MNT_REL(mp);
2034         mp->mnt_secondary_writes--;
2035         if (mp->mnt_secondary_writes < 0)
2036                 panic("vn_finished_secondary_write: neg cnt");
2037         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0 &&
2038             mp->mnt_secondary_writes <= 0)
2039                 wakeup(&mp->mnt_secondary_writes);
2040         MNT_IUNLOCK(mp);
2041 }
2042
2043 /*
2044  * Request a filesystem to suspend write operations.
2045  */
2046 int
2047 vfs_write_suspend(struct mount *mp, int flags)
2048 {
2049         int error;
2050
2051         vfs_op_enter(mp);
2052
2053         MNT_ILOCK(mp);
2054         vfs_assert_mount_counters(mp);
2055         if (mp->mnt_susp_owner == curthread) {
2056                 vfs_op_exit_locked(mp);
2057                 MNT_IUNLOCK(mp);
2058                 return (EALREADY);
2059         }
2060         while (mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND)
2061                 msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), PUSER - 1, "wsuspfs", 0);
2062
2063         /*
2064          * Unmount holds a write reference on the mount point.  If we
2065          * own busy reference and drain for writers, we deadlock with
2066          * the reference draining in the unmount path.  Callers of
2067          * vfs_write_suspend() must specify VS_SKIP_UNMOUNT if
2068          * vfs_busy() reference is owned and caller is not in the
2069          * unmount context.
2070          */
2071         if ((flags & VS_SKIP_UNMOUNT) != 0 &&
2072             (mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT) != 0) {
2073                 vfs_op_exit_locked(mp);
2074                 MNT_IUNLOCK(mp);
2075                 return (EBUSY);
2076         }
2077
2078         mp->mnt_kern_flag |= MNTK_SUSPEND;
2079         mp->mnt_susp_owner = curthread;
2080         if (mp->mnt_writeopcount > 0)
2081                 (void) msleep(&mp->mnt_writeopcount, 
2082                     MNT_MTX(mp), (PUSER - 1)|PDROP, "suspwt", 0);
2083         else
2084                 MNT_IUNLOCK(mp);
2085         if ((error = VFS_SYNC(mp, MNT_SUSPEND)) != 0) {
2086                 vfs_write_resume(mp, 0);
2087                 /* vfs_write_resume does vfs_op_exit() for us */
2088         }
2089         return (error);
2090 }
2091
2092 /*
2093  * Request a filesystem to resume write operations.
2094  */
2095 void
2096 vfs_write_resume(struct mount *mp, int flags)
2097 {
2098
2099         MNT_ILOCK(mp);
2100         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0) {
2101                 KASSERT(mp->mnt_susp_owner == curthread, ("mnt_susp_owner"));
2102                 mp->mnt_kern_flag &= ~(MNTK_SUSPEND | MNTK_SUSPEND2 |
2103                                        MNTK_SUSPENDED);
2104                 mp->mnt_susp_owner = NULL;
2105                 wakeup(&mp->mnt_writeopcount);
2106                 wakeup(&mp->mnt_flag);
2107                 curthread->td_pflags &= ~TDP_IGNSUSP;
2108                 if ((flags & VR_START_WRITE) != 0) {
2109                         MNT_REF(mp);
2110                         mp->mnt_writeopcount++;
2111                 }
2112                 MNT_IUNLOCK(mp);
2113                 if ((flags & VR_NO_SUSPCLR) == 0)
2114                         VFS_SUSP_CLEAN(mp);
2115                 vfs_op_exit(mp);
2116         } else if ((flags & VR_START_WRITE) != 0) {
2117                 MNT_REF(mp);
2118                 vn_start_write_refed(mp, 0, true);
2119         } else {
2120                 MNT_IUNLOCK(mp);
2121         }
2122 }
2123
2124 /*
2125  * Helper loop around vfs_write_suspend() for filesystem unmount VFS
2126  * methods.
2127  */
2128 int
2129 vfs_write_suspend_umnt(struct mount *mp)
2130 {
2131         int error;
2132
2133         KASSERT((curthread->td_pflags & TDP_IGNSUSP) == 0,
2134             ("vfs_write_suspend_umnt: recursed"));
2135
2136         /* dounmount() already called vn_start_write(). */
2137         for (;;) {
2138                 vn_finished_write(mp);
2139                 error = vfs_write_suspend(mp, 0);
2140                 if (error != 0) {
2141                         vn_start_write(NULL, &mp, V_WAIT);
2142                         return (error);
2143                 }
2144                 MNT_ILOCK(mp);
2145                 if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPENDED) != 0)
2146                         break;
2147                 MNT_IUNLOCK(mp);
2148                 vn_start_write(NULL, &mp, V_WAIT);
2149         }
2150         mp->mnt_kern_flag &= ~(MNTK_SUSPENDED | MNTK_SUSPEND2);
2151         wakeup(&mp->mnt_flag);
2152         MNT_IUNLOCK(mp);
2153         curthread->td_pflags |= TDP_IGNSUSP;
2154         return (0);
2155 }
2156
2157 /*
2158  * Implement kqueues for files by translating it to vnode operation.
2159  */
2160 static int
2161 vn_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
2162 {
2163
2164         return (VOP_KQFILTER(fp->f_vnode, kn));
2165 }
2166
2167 int
2168 vn_kqfilter_opath(struct file *fp, struct knote *kn)
2169 {
2170         if ((fp->f_flag & FKQALLOWED) == 0)
2171                 return (EBADF);
2172         return (vn_kqfilter(fp, kn));
2173 }
2174
2175 /*
2176  * Simplified in-kernel wrapper calls for extended attribute access.
2177  * Both calls pass in a NULL credential, authorizing as "kernel" access.
2178  * Set IO_NODELOCKED in ioflg if the vnode is already locked.
2179  */
2180 int
2181 vn_extattr_get(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
2182     const char *attrname, int *buflen, char *buf, struct thread *td)
2183 {
2184         struct uio      auio;
2185         struct iovec    iov;
2186         int     error;
2187
2188         iov.iov_len = *buflen;
2189         iov.iov_base = buf;
2190
2191         auio.uio_iov = &iov;
2192         auio.uio_iovcnt = 1;
2193         auio.uio_rw = UIO_READ;
2194         auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
2195         auio.uio_td = td;
2196         auio.uio_offset = 0;
2197         auio.uio_resid = *buflen;
2198
2199         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0)
2200                 vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2201
2202         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2203
2204         /* authorize attribute retrieval as kernel */
2205         error = VOP_GETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, &auio, NULL, NULL,
2206             td);
2207
2208         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0)
2209                 VOP_UNLOCK(vp);
2210
2211         if (error == 0) {
2212                 *buflen = *buflen - auio.uio_resid;
2213         }
2214
2215         return (error);
2216 }
2217
2218 /*
2219  * XXX failure mode if partially written?
2220  */
2221 int
2222 vn_extattr_set(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
2223     const char *attrname, int buflen, char *buf, struct thread *td)
2224 {
2225         struct uio      auio;
2226         struct iovec    iov;
2227         struct mount    *mp;
2228         int     error;
2229
2230         iov.iov_len = buflen;
2231         iov.iov_base = buf;
2232
2233         auio.uio_iov = &iov;
2234         auio.uio_iovcnt = 1;
2235         auio.uio_rw = UIO_WRITE;
2236         auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
2237         auio.uio_td = td;
2238         auio.uio_offset = 0;
2239         auio.uio_resid = buflen;
2240
2241         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2242                 if ((error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT)) != 0)
2243                         return (error);
2244                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2245         }
2246
2247         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2248
2249         /* authorize attribute setting as kernel */
2250         error = VOP_SETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, &auio, NULL, td);
2251
2252         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2253                 vn_finished_write(mp);
2254                 VOP_UNLOCK(vp);
2255         }
2256
2257         return (error);
2258 }
2259
2260 int
2261 vn_extattr_rm(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
2262     const char *attrname, struct thread *td)
2263 {
2264         struct mount    *mp;
2265         int     error;
2266
2267         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2268                 if ((error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT)) != 0)
2269                         return (error);
2270                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2271         }
2272
2273         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2274
2275         /* authorize attribute removal as kernel */
2276         error = VOP_DELETEEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, NULL, td);
2277         if (error == EOPNOTSUPP)
2278                 error = VOP_SETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, NULL,
2279                     NULL, td);
2280
2281         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2282                 vn_finished_write(mp);
2283                 VOP_UNLOCK(vp);
2284         }
2285
2286         return (error);
2287 }
2288
2289 static int
2290 vn_get_ino_alloc_vget(struct mount *mp, void *arg, int lkflags,
2291     struct vnode **rvp)
2292 {
2293
2294         return (VFS_VGET(mp, *(ino_t *)arg, lkflags, rvp));
2295 }
2296
2297 int
2298 vn_vget_ino(struct vnode *vp, ino_t ino, int lkflags, struct vnode **rvp)
2299 {
2300
2301         return (vn_vget_ino_gen(vp, vn_get_ino_alloc_vget, &ino,
2302             lkflags, rvp));
2303 }
2304
2305 int
2306 vn_vget_ino_gen(struct vnode *vp, vn_get_ino_t alloc, void *alloc_arg,
2307     int lkflags, struct vnode **rvp)
2308 {
2309         struct mount *mp;
2310         int ltype, error;
2311
2312         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_vget_ino_get");
2313         mp = vp->v_mount;
2314         ltype = VOP_ISLOCKED(vp);
2315         KASSERT(ltype == LK_EXCLUSIVE || ltype == LK_SHARED,
2316             ("vn_vget_ino: vp not locked"));
2317         error = vfs_busy(mp, MBF_NOWAIT);
2318         if (error != 0) {
2319                 vfs_ref(mp);
2320                 VOP_UNLOCK(vp);
2321                 error = vfs_busy(mp, 0);
2322                 vn_lock(vp, ltype | LK_RETRY);
2323                 vfs_rel(mp);
2324                 if (error != 0)
2325                         return (ENOENT);
2326                 if (VN_IS_DOOMED(vp)) {
2327                         vfs_unbusy(mp);
2328                         return (ENOENT);
2329                 }
2330         }
2331         VOP_UNLOCK(vp);
2332         error = alloc(mp, alloc_arg, lkflags, rvp);
2333         vfs_unbusy(mp);
2334         if (error != 0 || *rvp != vp)
2335                 vn_lock(vp, ltype | LK_RETRY);
2336         if (VN_IS_DOOMED(vp)) {
2337                 if (error == 0) {
2338                         if (*rvp == vp)
2339                                 vunref(vp);
2340                         else
2341                                 vput(*rvp);
2342                 }
2343                 error = ENOENT;
2344         }
2345         return (error);
2346 }
2347
2348 int
2349 vn_rlimit_fsize(const struct vnode *vp, const struct uio *uio,
2350     struct thread *td)
2351 {
2352
2353         if (vp->v_type != VREG || td == NULL)
2354                 return (0);
2355         if ((uoff_t)uio->uio_offset + uio->uio_resid >
2356             lim_cur(td, RLIMIT_FSIZE)) {
2357                 PROC_LOCK(td->td_proc);
2358                 kern_psignal(td->td_proc, SIGXFSZ);
2359                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
2360                 return (EFBIG);
2361         }
2362         return (0);
2363 }
2364
2365 int
2366 vn_chmod(struct file *fp, mode_t mode, struct ucred *active_cred,
2367     struct thread *td)
2368 {
2369         struct vnode *vp;
2370
2371         vp = fp->f_vnode;
2372 #ifdef AUDIT
2373         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2374         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
2375         VOP_UNLOCK(vp);
2376 #endif
2377         return (setfmode(td, active_cred, vp, mode));
2378 }
2379
2380 int
2381 vn_chown(struct file *fp, uid_t uid, gid_t gid, struct ucred *active_cred,
2382     struct thread *td)
2383 {
2384         struct vnode *vp;
2385
2386         vp = fp->f_vnode;
2387 #ifdef AUDIT
2388         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2389         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
2390         VOP_UNLOCK(vp);
2391 #endif
2392         return (setfown(td, active_cred, vp, uid, gid));
2393 }
2394
2395 void
2396 vn_pages_remove(struct vnode *vp, vm_pindex_t start, vm_pindex_t end)
2397 {
2398         vm_object_t object;
2399
2400         if ((object = vp->v_object) == NULL)
2401                 return;
2402         VM_OBJECT_WLOCK(object);
2403         vm_object_page_remove(object, start, end, 0);
2404         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
2405 }
2406
2407 int
2408 vn_bmap_seekhole(struct vnode *vp, u_long cmd, off_t *off, struct ucred *cred)
2409 {
2410         struct vattr va;
2411         daddr_t bn, bnp;
2412         uint64_t bsize;
2413         off_t noff;
2414         int error;
2415
2416         KASSERT(cmd == FIOSEEKHOLE || cmd == FIOSEEKDATA,
2417             ("Wrong command %lu", cmd));
2418
2419         if (vn_lock(vp, LK_SHARED) != 0)
2420                 return (EBADF);
2421         if (vp->v_type != VREG) {
2422                 error = ENOTTY;
2423                 goto unlock;
2424         }
2425         error = VOP_GETATTR(vp, &va, cred);
2426         if (error != 0)
2427                 goto unlock;
2428         noff = *off;
2429         if (noff >= va.va_size) {
2430                 error = ENXIO;
2431                 goto unlock;
2432         }
2433         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2434         for (bn = noff / bsize; noff < va.va_size; bn++, noff += bsize -
2435             noff % bsize) {
2436                 error = VOP_BMAP(vp, bn, NULL, &bnp, NULL, NULL);
2437                 if (error == EOPNOTSUPP) {
2438                         error = ENOTTY;
2439                         goto unlock;
2440                 }
2441                 if ((bnp == -1 && cmd == FIOSEEKHOLE) ||
2442                     (bnp != -1 && cmd == FIOSEEKDATA)) {
2443                         noff = bn * bsize;
2444                         if (noff < *off)
2445                                 noff = *off;
2446                         goto unlock;
2447                 }
2448         }
2449         if (noff > va.va_size)
2450                 noff = va.va_size;
2451         /* noff == va.va_size. There is an implicit hole at the end of file. */
2452         if (cmd == FIOSEEKDATA)
2453                 error = ENXIO;
2454 unlock:
2455         VOP_UNLOCK(vp);
2456         if (error == 0)
2457                 *off = noff;
2458         return (error);
2459 }
2460
2461 int
2462 vn_seek(struct file *fp, off_t offset, int whence, struct thread *td)
2463 {
2464         struct ucred *cred;
2465         struct vnode *vp;
2466         struct vattr vattr;
2467         off_t foffset, size;
2468         int error, noneg;
2469
2470         cred = td->td_ucred;
2471         vp = fp->f_vnode;
2472         foffset = foffset_lock(fp, 0);
2473         noneg = (vp->v_type != VCHR);
2474         error = 0;
2475         switch (whence) {
2476         case L_INCR:
2477                 if (noneg &&
2478                     (foffset < 0 ||
2479                     (offset > 0 && foffset > OFF_MAX - offset))) {
2480                         error = EOVERFLOW;
2481                         break;
2482                 }
2483                 offset += foffset;
2484                 break;
2485         case L_XTND:
2486                 vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2487                 error = VOP_GETATTR(vp, &vattr, cred);
2488                 VOP_UNLOCK(vp);
2489                 if (error)
2490                         break;
2491
2492                 /*
2493                  * If the file references a disk device, then fetch
2494                  * the media size and use that to determine the ending
2495                  * offset.
2496                  */
2497                 if (vattr.va_size == 0 && vp->v_type == VCHR &&
2498                     fo_ioctl(fp, DIOCGMEDIASIZE, &size, cred, td) == 0)
2499                         vattr.va_size = size;
2500                 if (noneg &&
2501                     (vattr.va_size > OFF_MAX ||
2502                     (offset > 0 && vattr.va_size > OFF_MAX - offset))) {
2503                         error = EOVERFLOW;
2504                         break;
2505                 }
2506                 offset += vattr.va_size;
2507                 break;
2508         case L_SET:
2509                 break;
2510         case SEEK_DATA:
2511                 error = fo_ioctl(fp, FIOSEEKDATA, &offset, cred, td);
2512                 if (error == ENOTTY)
2513                         error = EINVAL;
2514                 break;
2515         case SEEK_HOLE:
2516                 error = fo_ioctl(fp, FIOSEEKHOLE, &offset, cred, td);
2517                 if (error == ENOTTY)
2518                         error = EINVAL;
2519                 break;
2520         default:
2521                 error = EINVAL;
2522         }
2523         if (error == 0 && noneg && offset < 0)
2524                 error = EINVAL;
2525         if (error != 0)
2526                 goto drop;
2527         VFS_KNOTE_UNLOCKED(vp, 0);
2528         td->td_uretoff.tdu_off = offset;
2529 drop:
2530         foffset_unlock(fp, offset, error != 0 ? FOF_NOUPDATE : 0);
2531         return (error);
2532 }
2533
2534 int
2535 vn_utimes_perm(struct vnode *vp, struct vattr *vap, struct ucred *cred,
2536     struct thread *td)
2537 {
2538         int error;
2539
2540         /*
2541          * Grant permission if the caller is the owner of the file, or
2542          * the super-user, or has ACL_WRITE_ATTRIBUTES permission on
2543          * on the file.  If the time pointer is null, then write
2544          * permission on the file is also sufficient.
2545          *
2546          * From NFSv4.1, draft 21, 6.2.1.3.1, Discussion of Mask Attributes:
2547          * A user having ACL_WRITE_DATA or ACL_WRITE_ATTRIBUTES
2548          * will be allowed to set the times [..] to the current
2549          * server time.
2550          */
2551         error = VOP_ACCESSX(vp, VWRITE_ATTRIBUTES, cred, td);
2552         if (error != 0 && (vap->va_vaflags & VA_UTIMES_NULL) != 0)
2553                 error = VOP_ACCESS(vp, VWRITE, cred, td);
2554         return (error);
2555 }
2556
2557 int
2558 vn_fill_kinfo(struct file *fp, struct kinfo_file *kif, struct filedesc *fdp)
2559 {
2560         struct vnode *vp;
2561         int error;
2562
2563         if (fp->f_type == DTYPE_FIFO)
2564                 kif->kf_type = KF_TYPE_FIFO;
2565         else
2566                 kif->kf_type = KF_TYPE_VNODE;
2567         vp = fp->f_vnode;
2568         vref(vp);
2569         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2570         error = vn_fill_kinfo_vnode(vp, kif);
2571         vrele(vp);
2572         FILEDESC_SLOCK(fdp);
2573         return (error);
2574 }
2575
2576 static inline void
2577 vn_fill_junk(struct kinfo_file *kif)
2578 {
2579         size_t len, olen;
2580
2581         /*
2582          * Simulate vn_fullpath returning changing values for a given
2583          * vp during e.g. coredump.
2584          */
2585         len = (arc4random() % (sizeof(kif->kf_path) - 2)) + 1;
2586         olen = strlen(kif->kf_path);
2587         if (len < olen)
2588                 strcpy(&kif->kf_path[len - 1], "$");
2589         else
2590                 for (; olen < len; olen++)
2591                         strcpy(&kif->kf_path[olen], "A");
2592 }
2593
2594 int
2595 vn_fill_kinfo_vnode(struct vnode *vp, struct kinfo_file *kif)
2596 {
2597         struct vattr va;
2598         char *fullpath, *freepath;
2599         int error;
2600
2601         kif->kf_un.kf_file.kf_file_type = vntype_to_kinfo(vp->v_type);
2602         freepath = NULL;
2603         fullpath = "-";
2604         error = vn_fullpath(vp, &fullpath, &freepath);
2605         if (error == 0) {
2606                 strlcpy(kif->kf_path, fullpath, sizeof(kif->kf_path));
2607         }
2608         if (freepath != NULL)
2609                 free(freepath, M_TEMP);
2610
2611         KFAIL_POINT_CODE(DEBUG_FP, fill_kinfo_vnode__random_path,
2612                 vn_fill_junk(kif);
2613         );
2614
2615         /*
2616          * Retrieve vnode attributes.
2617          */
2618         va.va_fsid = VNOVAL;
2619         va.va_rdev = NODEV;
2620         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2621         error = VOP_GETATTR(vp, &va, curthread->td_ucred);
2622         VOP_UNLOCK(vp);
2623         if (error != 0)
2624                 return (error);
2625         if (va.va_fsid != VNOVAL)
2626                 kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid = va.va_fsid;
2627         else
2628                 kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid =
2629                     vp->v_mount->mnt_stat.f_fsid.val[0];
2630         kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid_freebsd11 =
2631             kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid; /* truncate */
2632         kif->kf_un.kf_file.kf_file_fileid = va.va_fileid;
2633         kif->kf_un.kf_file.kf_file_mode = MAKEIMODE(va.va_type, va.va_mode);
2634         kif->kf_un.kf_file.kf_file_size = va.va_size;
2635         kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev = va.va_rdev;
2636         kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev_freebsd11 =
2637             kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev; /* truncate */
2638         return (0);
2639 }
2640
2641 int
2642 vn_mmap(struct file *fp, vm_map_t map, vm_offset_t *addr, vm_size_t size,
2643     vm_prot_t prot, vm_prot_t cap_maxprot, int flags, vm_ooffset_t foff,
2644     struct thread *td)
2645 {
2646 #ifdef HWPMC_HOOKS
2647         struct pmckern_map_in pkm;
2648 #endif
2649         struct mount *mp;
2650         struct vnode *vp;
2651         vm_object_t object;
2652         vm_prot_t maxprot;
2653         boolean_t writecounted;
2654         int error;
2655
2656 #if defined(COMPAT_FREEBSD7) || defined(COMPAT_FREEBSD6) || \
2657     defined(COMPAT_FREEBSD5) || defined(COMPAT_FREEBSD4)
2658         /*
2659          * POSIX shared-memory objects are defined to have
2660          * kernel persistence, and are not defined to support
2661          * read(2)/write(2) -- or even open(2).  Thus, we can
2662          * use MAP_ASYNC to trade on-disk coherence for speed.
2663          * The shm_open(3) library routine turns on the FPOSIXSHM
2664          * flag to request this behavior.
2665          */
2666         if ((fp->f_flag & FPOSIXSHM) != 0)
2667                 flags |= MAP_NOSYNC;
2668 #endif
2669         vp = fp->f_vnode;
2670
2671         /*
2672          * Ensure that file and memory protections are
2673          * compatible.  Note that we only worry about
2674          * writability if mapping is shared; in this case,
2675          * current and max prot are dictated by the open file.
2676          * XXX use the vnode instead?  Problem is: what
2677          * credentials do we use for determination? What if
2678          * proc does a setuid?
2679          */
2680         mp = vp->v_mount;
2681         if (mp != NULL && (mp->mnt_flag & MNT_NOEXEC) != 0) {
2682                 maxprot = VM_PROT_NONE;
2683                 if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) != 0)
2684                         return (EACCES);
2685         } else
2686                 maxprot = VM_PROT_EXECUTE;
2687         if ((fp->f_flag & FREAD) != 0)
2688                 maxprot |= VM_PROT_READ;
2689         else if ((prot & VM_PROT_READ) != 0)
2690                 return (EACCES);
2691
2692         /*
2693          * If we are sharing potential changes via MAP_SHARED and we
2694          * are trying to get write permission although we opened it
2695          * without asking for it, bail out.
2696          */
2697         if ((flags & MAP_SHARED) != 0) {
2698                 if ((fp->f_flag & FWRITE) != 0)
2699                         maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2700                 else if ((prot & VM_PROT_WRITE) != 0)
2701                         return (EACCES);
2702         } else {
2703                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2704                 cap_maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2705         }
2706         maxprot &= cap_maxprot;
2707
2708         /*
2709          * For regular files and shared memory, POSIX requires that
2710          * the value of foff be a legitimate offset within the data
2711          * object.  In particular, negative offsets are invalid.
2712          * Blocking negative offsets and overflows here avoids
2713          * possible wraparound or user-level access into reserved
2714          * ranges of the data object later.  In contrast, POSIX does
2715          * not dictate how offsets are used by device drivers, so in
2716          * the case of a device mapping a negative offset is passed
2717          * on.
2718          */
2719         if (
2720 #ifdef _LP64
2721             size > OFF_MAX ||
2722 #endif
2723             foff > OFF_MAX - size)
2724                 return (EINVAL);
2725
2726         writecounted = FALSE;
2727         error = vm_mmap_vnode(td, size, prot, &maxprot, &flags, vp,
2728             &foff, &object, &writecounted);
2729         if (error != 0)
2730                 return (error);
2731         error = vm_mmap_object(map, addr, size, prot, maxprot, flags, object,
2732             foff, writecounted, td);
2733         if (error != 0) {
2734                 /*
2735                  * If this mapping was accounted for in the vnode's
2736                  * writecount, then undo that now.
2737                  */
2738                 if (writecounted)
2739                         vm_pager_release_writecount(object, 0, size);
2740                 vm_object_deallocate(object);
2741         }
2742 #ifdef HWPMC_HOOKS
2743         /* Inform hwpmc(4) if an executable is being mapped. */
2744         if (PMC_HOOK_INSTALLED(PMC_FN_MMAP)) {
2745                 if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) != 0 && error == 0) {
2746                         pkm.pm_file = vp;
2747                         pkm.pm_address = (uintptr_t) *addr;
2748                         PMC_CALL_HOOK_UNLOCKED(td, PMC_FN_MMAP, (void *) &pkm);
2749                 }
2750         }
2751 #endif
2752         return (error);
2753 }
2754
2755 void
2756 vn_fsid(struct vnode *vp, struct vattr *va)
2757 {
2758         fsid_t *f;
2759
2760         f = &vp->v_mount->mnt_stat.f_fsid;
2761         va->va_fsid = (uint32_t)f->val[1];
2762         va->va_fsid <<= sizeof(f->val[1]) * NBBY;
2763         va->va_fsid += (uint32_t)f->val[0];
2764 }
2765
2766 int
2767 vn_fsync_buf(struct vnode *vp, int waitfor)
2768 {
2769         struct buf *bp, *nbp;
2770         struct bufobj *bo;
2771         struct mount *mp;
2772         int error, maxretry;
2773
2774         error = 0;
2775         maxretry = 10000;     /* large, arbitrarily chosen */
2776         mp = NULL;
2777         if (vp->v_type == VCHR) {
2778                 VI_LOCK(vp);
2779                 mp = vp->v_rdev->si_mountpt;
2780                 VI_UNLOCK(vp);
2781         }
2782         bo = &vp->v_bufobj;
2783         BO_LOCK(bo);
2784 loop1:
2785         /*
2786          * MARK/SCAN initialization to avoid infinite loops.
2787          */
2788         TAILQ_FOREACH(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs) {
2789                 bp->b_vflags &= ~BV_SCANNED;
2790                 bp->b_error = 0;
2791         }
2792
2793         /*
2794          * Flush all dirty buffers associated with a vnode.
2795          */
2796 loop2:
2797         TAILQ_FOREACH_SAFE(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs, nbp) {
2798                 if ((bp->b_vflags & BV_SCANNED) != 0)
2799                         continue;
2800                 bp->b_vflags |= BV_SCANNED;
2801                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL)) {
2802                         if (waitfor != MNT_WAIT)
2803                                 continue;
2804                         if (BUF_LOCK(bp,
2805                             LK_EXCLUSIVE | LK_INTERLOCK | LK_SLEEPFAIL,
2806                             BO_LOCKPTR(bo)) != 0) {
2807                                 BO_LOCK(bo);
2808                                 goto loop1;
2809                         }
2810                         BO_LOCK(bo);
2811                 }
2812                 BO_UNLOCK(bo);
2813                 KASSERT(bp->b_bufobj == bo,
2814                     ("bp %p wrong b_bufobj %p should be %p",
2815                     bp, bp->b_bufobj, bo));
2816                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
2817                         panic("fsync: not dirty");
2818                 if ((vp->v_object != NULL) && (bp->b_flags & B_CLUSTEROK)) {
2819                         vfs_bio_awrite(bp);
2820                 } else {
2821                         bremfree(bp);
2822                         bawrite(bp);
2823                 }
2824                 if (maxretry < 1000)
2825                         pause("dirty", hz < 1000 ? 1 : hz / 1000);
2826                 BO_LOCK(bo);
2827                 goto loop2;
2828         }
2829
2830         /*
2831          * If synchronous the caller expects us to completely resolve all
2832          * dirty buffers in the system.  Wait for in-progress I/O to
2833          * complete (which could include background bitmap writes), then
2834          * retry if dirty blocks still exist.
2835          */
2836         if (waitfor == MNT_WAIT) {
2837                 bufobj_wwait(bo, 0, 0);
2838                 if (bo->bo_dirty.bv_cnt > 0) {
2839                         /*
2840                          * If we are unable to write any of these buffers
2841                          * then we fail now rather than trying endlessly
2842                          * to write them out.
2843                          */
2844                         TAILQ_FOREACH(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs)
2845                                 if ((error = bp->b_error) != 0)
2846                                         break;
2847                         if ((mp != NULL && mp->mnt_secondary_writes > 0) ||
2848                             (error == 0 && --maxretry >= 0))
2849                                 goto loop1;
2850                         if (error == 0)
2851                                 error = EAGAIN;
2852                 }
2853         }
2854         BO_UNLOCK(bo);
2855         if (error != 0)
2856                 vn_printf(vp, "fsync: giving up on dirty (error = %d) ", error);
2857
2858         return (error);
2859 }
2860
2861 /*
2862  * Copies a byte range from invp to outvp.  Calls VOP_COPY_FILE_RANGE()
2863  * or vn_generic_copy_file_range() after rangelocking the byte ranges,
2864  * to do the actual copy.
2865  * vn_generic_copy_file_range() is factored out, so it can be called
2866  * from a VOP_COPY_FILE_RANGE() call as well, but handles vnodes from
2867  * different file systems.
2868  */
2869 int
2870 vn_copy_file_range(struct vnode *invp, off_t *inoffp, struct vnode *outvp,
2871     off_t *outoffp, size_t *lenp, unsigned int flags, struct ucred *incred,
2872     struct ucred *outcred, struct thread *fsize_td)
2873 {
2874         int error;
2875         size_t len;
2876         uint64_t uval;
2877
2878         len = *lenp;
2879         *lenp = 0;              /* For error returns. */
2880         error = 0;
2881
2882         /* Do some sanity checks on the arguments. */
2883         if (invp->v_type == VDIR || outvp->v_type == VDIR)
2884                 error = EISDIR;
2885         else if (*inoffp < 0 || *outoffp < 0 ||
2886             invp->v_type != VREG || outvp->v_type != VREG)
2887                 error = EINVAL;
2888         if (error != 0)
2889                 goto out;
2890
2891         /* Ensure offset + len does not wrap around. */
2892         uval = *inoffp;
2893         uval += len;
2894         if (uval > INT64_MAX)
2895                 len = INT64_MAX - *inoffp;
2896         uval = *outoffp;
2897         uval += len;
2898         if (uval > INT64_MAX)
2899                 len = INT64_MAX - *outoffp;
2900         if (len == 0)
2901                 goto out;
2902
2903         /*
2904          * If the two vnode are for the same file system, call
2905          * VOP_COPY_FILE_RANGE(), otherwise call vn_generic_copy_file_range()
2906          * which can handle copies across multiple file systems.
2907          */
2908         *lenp = len;
2909         if (invp->v_mount == outvp->v_mount)
2910                 error = VOP_COPY_FILE_RANGE(invp, inoffp, outvp, outoffp,
2911                     lenp, flags, incred, outcred, fsize_td);
2912         else
2913                 error = vn_generic_copy_file_range(invp, inoffp, outvp,
2914                     outoffp, lenp, flags, incred, outcred, fsize_td);
2915 out:
2916         return (error);
2917 }
2918
2919 /*
2920  * Test len bytes of data starting at dat for all bytes == 0.
2921  * Return true if all bytes are zero, false otherwise.
2922  * Expects dat to be well aligned.
2923  */
2924 static bool
2925 mem_iszero(void *dat, int len)
2926 {
2927         int i;
2928         const u_int *p;
2929         const char *cp;
2930
2931         for (p = dat; len > 0; len -= sizeof(*p), p++) {
2932                 if (len >= sizeof(*p)) {
2933                         if (*p != 0)
2934                                 return (false);
2935                 } else {
2936                         cp = (const char *)p;
2937                         for (i = 0; i < len; i++, cp++)
2938                                 if (*cp != '\0')
2939                                         return (false);
2940                 }
2941         }
2942         return (true);
2943 }
2944
2945 /*
2946  * Look for a hole in the output file and, if found, adjust *outoffp
2947  * and *xferp to skip past the hole.
2948  * *xferp is the entire hole length to be written and xfer2 is how many bytes
2949  * to be written as 0's upon return.
2950  */
2951 static off_t
2952 vn_skip_hole(struct vnode *outvp, off_t xfer2, off_t *outoffp, off_t *xferp,
2953     off_t *dataoffp, off_t *holeoffp, struct ucred *cred)
2954 {
2955         int error;
2956         off_t delta;
2957
2958         if (*holeoffp == 0 || *holeoffp <= *outoffp) {
2959                 *dataoffp = *outoffp;
2960                 error = VOP_IOCTL(outvp, FIOSEEKDATA, dataoffp, 0, cred,
2961                     curthread);
2962                 if (error == 0) {
2963                         *holeoffp = *dataoffp;
2964                         error = VOP_IOCTL(outvp, FIOSEEKHOLE, holeoffp, 0, cred,
2965                             curthread);
2966                 }
2967                 if (error != 0 || *holeoffp == *dataoffp) {
2968                         /*
2969                          * Since outvp is unlocked, it may be possible for
2970                          * another thread to do a truncate(), lseek(), write()
2971                          * creating a hole at startoff between the above
2972                          * VOP_IOCTL() calls, if the other thread does not do
2973                          * rangelocking.
2974                          * If that happens, *holeoffp == *dataoffp and finding
2975                          * the hole has failed, so disable vn_skip_hole().
2976                          */
2977                         *holeoffp = -1; /* Disable use of vn_skip_hole(). */
2978                         return (xfer2);
2979                 }
2980                 KASSERT(*dataoffp >= *outoffp,
2981                     ("vn_skip_hole: dataoff=%jd < outoff=%jd",
2982                     (intmax_t)*dataoffp, (intmax_t)*outoffp));
2983                 KASSERT(*holeoffp > *dataoffp,
2984                     ("vn_skip_hole: holeoff=%jd <= dataoff=%jd",
2985                     (intmax_t)*holeoffp, (intmax_t)*dataoffp));
2986         }
2987
2988         /*
2989          * If there is a hole before the data starts, advance *outoffp and
2990          * *xferp past the hole.
2991          */
2992         if (*dataoffp > *outoffp) {
2993                 delta = *dataoffp - *outoffp;
2994                 if (delta >= *xferp) {
2995                         /* Entire *xferp is a hole. */
2996                         *outoffp += *xferp;
2997                         *xferp = 0;
2998                         return (0);
2999                 }
3000                 *xferp -= delta;
3001                 *outoffp += delta;
3002                 xfer2 = MIN(xfer2, *xferp);
3003         }
3004
3005         /*
3006          * If a hole starts before the end of this xfer2, reduce this xfer2 so
3007          * that the write ends at the start of the hole.
3008          * *holeoffp should always be greater than *outoffp, but for the
3009          * non-INVARIANTS case, check this to make sure xfer2 remains a sane
3010          * value.
3011          */
3012         if (*holeoffp > *outoffp && *holeoffp < *outoffp + xfer2)
3013                 xfer2 = *holeoffp - *outoffp;
3014         return (xfer2);
3015 }
3016
3017 /*
3018  * Write an xfer sized chunk to outvp in blksize blocks from dat.
3019  * dat is a maximum of blksize in length and can be written repeatedly in
3020  * the chunk.
3021  * If growfile == true, just grow the file via vn_truncate_locked() instead
3022  * of doing actual writes.
3023  * If checkhole == true, a hole is being punched, so skip over any hole
3024  * already in the output file.
3025  */
3026 static int
3027 vn_write_outvp(struct vnode *outvp, char *dat, off_t outoff, off_t xfer,
3028     u_long blksize, bool growfile, bool checkhole, struct ucred *cred)
3029 {
3030         struct mount *mp;
3031         off_t dataoff, holeoff, xfer2;
3032         int error, lckf;
3033
3034         /*
3035          * Loop around doing writes of blksize until write has been completed.
3036          * Lock/unlock on each loop iteration so that a bwillwrite() can be
3037          * done for each iteration, since the xfer argument can be very
3038          * large if there is a large hole to punch in the output file.
3039          */
3040         error = 0;
3041         holeoff = 0;
3042         do {
3043                 xfer2 = MIN(xfer, blksize);
3044                 if (checkhole) {
3045                         /*
3046                          * Punching a hole.  Skip writing if there is
3047                          * already a hole in the output file.
3048                          */
3049                         xfer2 = vn_skip_hole(outvp, xfer2, &outoff, &xfer,
3050                             &dataoff, &holeoff, cred);
3051                         if (xfer == 0)
3052                                 break;
3053                         if (holeoff < 0)
3054                                 checkhole = false;
3055                         KASSERT(xfer2 > 0, ("vn_write_outvp: xfer2=%jd",
3056                             (intmax_t)xfer2));
3057                 }
3058                 bwillwrite();
3059                 mp = NULL;
3060                 error = vn_start_write(outvp, &mp, V_WAIT);
3061                 if (error != 0)
3062                         break;
3063                 if (growfile) {
3064                         error = vn_lock(outvp, LK_EXCLUSIVE);
3065                         if (error == 0) {
3066                                 error = vn_truncate_locked(outvp, outoff + xfer,
3067                                     false, cred);
3068                                 VOP_UNLOCK(outvp);
3069                         }
3070                 } else {
3071                         if (MNT_SHARED_WRITES(mp))
3072                                 lckf = LK_SHARED;
3073                         else
3074                                 lckf = LK_EXCLUSIVE;
3075                         error = vn_lock(outvp, lckf);
3076                         if (error == 0) {
3077                                 error = vn_rdwr(UIO_WRITE, outvp, dat, xfer2,
3078                                     outoff, UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED,
3079                                     curthread->td_ucred, cred, NULL, curthread);
3080                                 outoff += xfer2;
3081                                 xfer -= xfer2;
3082                                 VOP_UNLOCK(outvp);
3083                         }
3084                 }
3085                 if (mp != NULL)
3086                         vn_finished_write(mp);
3087         } while (!growfile && xfer > 0 && error == 0);
3088         return (error);
3089 }
3090
3091 /*
3092  * Copy a byte range of one file to another.  This function can handle the
3093  * case where invp and outvp are on different file systems.
3094  * It can also be called by a VOP_COPY_FILE_RANGE() to do the work, if there
3095  * is no better file system specific way to do it.
3096  */
3097 int
3098 vn_generic_copy_file_range(struct vnode *invp, off_t *inoffp,
3099     struct vnode *outvp, off_t *outoffp, size_t *lenp, unsigned int flags,
3100     struct ucred *incred, struct ucred *outcred, struct thread *fsize_td)
3101 {
3102         struct vattr va, inva;
3103         struct mount *mp;
3104         struct uio io;
3105         off_t startoff, endoff, xfer, xfer2;
3106         u_long blksize;
3107         int error, interrupted;
3108         bool cantseek, readzeros, eof, lastblock, holetoeof;
3109         ssize_t aresid;
3110         size_t copylen, len, rem, savlen;
3111         char *dat;
3112         long holein, holeout;
3113
3114         holein = holeout = 0;
3115         savlen = len = *lenp;
3116         error = 0;
3117         interrupted = 0;
3118         dat = NULL;
3119
3120         error = vn_lock(invp, LK_SHARED);
3121         if (error != 0)
3122                 goto out;
3123         if (VOP_PATHCONF(invp, _PC_MIN_HOLE_SIZE, &holein) != 0)
3124                 holein = 0;
3125         if (holein > 0)
3126                 error = VOP_GETATTR(invp, &inva, incred);
3127         VOP_UNLOCK(invp);
3128         if (error != 0)
3129                 goto out;
3130
3131         mp = NULL;
3132         error = vn_start_write(outvp, &mp, V_WAIT);
3133         if (error == 0)
3134                 error = vn_lock(outvp, LK_EXCLUSIVE);
3135         if (error == 0) {
3136                 /*
3137                  * If fsize_td != NULL, do a vn_rlimit_fsize() call,
3138                  * now that outvp is locked.
3139                  */
3140                 if (fsize_td != NULL) {
3141                         io.uio_offset = *outoffp;
3142                         io.uio_resid = len;
3143                         error = vn_rlimit_fsize(outvp, &io, fsize_td);
3144                         if (error != 0)
3145                                 error = EFBIG;
3146                 }
3147                 if (VOP_PATHCONF(outvp, _PC_MIN_HOLE_SIZE, &holeout) != 0)
3148                         holeout = 0;
3149                 /*
3150                  * Holes that are past EOF do not need to be written as a block
3151                  * of zero bytes.  So, truncate the output file as far as
3152                  * possible and then use va.va_size to decide if writing 0
3153                  * bytes is necessary in the loop below.
3154                  */
3155                 if (error == 0)
3156                         error = VOP_GETATTR(outvp, &va, outcred);
3157                 if (error == 0 && va.va_size > *outoffp && va.va_size <=
3158                     *outoffp + len) {
3159 #ifdef MAC
3160                         error = mac_vnode_check_write(curthread->td_ucred,
3161                             outcred, outvp);
3162                         if (error == 0)
3163 #endif
3164                                 error = vn_truncate_locked(outvp, *outoffp,
3165                                     false, outcred);
3166                         if (error == 0)
3167                                 va.va_size = *outoffp;
3168                 }
3169                 VOP_UNLOCK(outvp);
3170         }
3171         if (mp != NULL)
3172                 vn_finished_write(mp);
3173         if (error != 0)
3174                 goto out;
3175
3176         /*
3177          * Set the blksize to the larger of the hole sizes for invp and outvp.
3178          * If hole sizes aren't available, set the blksize to the larger 
3179          * f_iosize of invp and outvp.
3180          * This code expects the hole sizes and f_iosizes to be powers of 2.
3181          * This value is clipped at 4Kbytes and 1Mbyte.
3182          */
3183         blksize = MAX(holein, holeout);
3184
3185         /* Clip len to end at an exact multiple of hole size. */
3186         if (blksize > 1) {
3187                 rem = *inoffp % blksize;
3188                 if (rem > 0)
3189                         rem = blksize - rem;
3190                 if (len > rem && len - rem > blksize)
3191                         len = savlen = rounddown(len - rem, blksize) + rem;
3192         }
3193
3194         if (blksize <= 1)
3195                 blksize = MAX(invp->v_mount->mnt_stat.f_iosize,
3196                     outvp->v_mount->mnt_stat.f_iosize);
3197         if (blksize < 4096)
3198                 blksize = 4096;
3199         else if (blksize > 1024 * 1024)
3200                 blksize = 1024 * 1024;
3201         dat = malloc(blksize, M_TEMP, M_WAITOK);
3202
3203         /*
3204          * If VOP_IOCTL(FIOSEEKHOLE) works for invp, use it and FIOSEEKDATA
3205          * to find holes.  Otherwise, just scan the read block for all 0s
3206          * in the inner loop where the data copying is done.
3207          * Note that some file systems such as NFSv3, NFSv4.0 and NFSv4.1 may
3208          * support holes on the server, but do not support FIOSEEKHOLE.
3209          */
3210         holetoeof = eof = false;
3211         while (len > 0 && error == 0 && !eof && interrupted == 0) {
3212                 endoff = 0;                     /* To shut up compilers. */
3213                 cantseek = true;
3214                 startoff = *inoffp;
3215                 copylen = len;
3216
3217                 /*
3218                  * Find the next data area.  If there is just a hole to EOF,
3219                  * FIOSEEKDATA should fail with ENXIO.
3220                  * (I do not know if any file system will report a hole to
3221                  *  EOF via FIOSEEKHOLE, but I am pretty sure FIOSEEKDATA
3222                  *  will fail for those file systems.)
3223                  *
3224                  * For input files that don't support FIOSEEKDATA/FIOSEEKHOLE,
3225                  * the code just falls through to the inner copy loop.
3226                  */
3227                 error = EINVAL;
3228                 if (holein > 0) {
3229                         error = VOP_IOCTL(invp, FIOSEEKDATA, &startoff, 0,
3230                             incred, curthread);
3231                         if (error == ENXIO) {
3232                                 startoff = endoff = inva.va_size;
3233                                 eof = holetoeof = true;
3234                                 error = 0;
3235                         }
3236                 }
3237                 if (error == 0 && !holetoeof) {
3238                         endoff = startoff;
3239                         error = VOP_IOCTL(invp, FIOSEEKHOLE, &endoff, 0,
3240                             incred, curthread);
3241                         /*
3242                          * Since invp is unlocked, it may be possible for
3243                          * another thread to do a truncate(), lseek(), write()
3244                          * creating a hole at startoff between the above
3245                          * VOP_IOCTL() calls, if the other thread does not do
3246                          * rangelocking.
3247                          * If that happens, startoff == endoff and finding
3248                          * the hole has failed, so set an error.
3249                          */
3250                         if (error == 0 && startoff == endoff)
3251                                 error = EINVAL; /* Any error. Reset to 0. */
3252                 }
3253                 if (error == 0) {
3254                         if (startoff > *inoffp) {
3255                                 /* Found hole before data block. */
3256                                 xfer = MIN(startoff - *inoffp, len);
3257                                 if (*outoffp < va.va_size) {
3258                                         /* Must write 0s to punch hole. */
3259                                         xfer2 = MIN(va.va_size - *outoffp,
3260                                             xfer);
3261                                         memset(dat, 0, MIN(xfer2, blksize));
3262                                         error = vn_write_outvp(outvp, dat,
3263                                             *outoffp, xfer2, blksize, false,
3264                                             holeout > 0, outcred);
3265                                 }
3266
3267                                 if (error == 0 && *outoffp + xfer >
3268                                     va.va_size && (xfer == len || holetoeof)) {
3269                                         /* Grow output file (hole at end). */
3270                                         error = vn_write_outvp(outvp, dat,
3271                                             *outoffp, xfer, blksize, true,
3272                                             false, outcred);
3273                                 }
3274                                 if (error == 0) {
3275                                         *inoffp += xfer;
3276                                         *outoffp += xfer;
3277                                         len -= xfer;
3278                                         if (len < savlen)
3279                                                 interrupted = sig_intr();
3280                                 }
3281                         }
3282                         copylen = MIN(len, endoff - startoff);
3283                         cantseek = false;
3284                 } else {
3285                         cantseek = true;
3286                         startoff = *inoffp;
3287                         copylen = len;
3288                         error = 0;
3289                 }
3290
3291                 xfer = blksize;
3292                 if (cantseek) {
3293                         /*
3294                          * Set first xfer to end at a block boundary, so that
3295                          * holes are more likely detected in the loop below via
3296                          * the for all bytes 0 method.
3297                          */
3298                         xfer -= (*inoffp % blksize);
3299                 }
3300                 /* Loop copying the data block. */
3301                 while (copylen > 0 && error == 0 && !eof && interrupted == 0) {
3302                         if (copylen < xfer)
3303                                 xfer = copylen;
3304                         error = vn_lock(invp, LK_SHARED);
3305                         if (error != 0)
3306                                 goto out;
3307                         error = vn_rdwr(UIO_READ, invp, dat, xfer,
3308                             startoff, UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED,
3309                             curthread->td_ucred, incred, &aresid,
3310                             curthread);
3311                         VOP_UNLOCK(invp);
3312                         lastblock = false;
3313                         if (error == 0 && aresid > 0) {
3314                                 /* Stop the copy at EOF on the input file. */
3315                                 xfer -= aresid;
3316                                 eof = true;
3317                                 lastblock = true;
3318                         }
3319                         if (error == 0) {
3320                                 /*
3321                                  * Skip the write for holes past the initial EOF
3322                                  * of the output file, unless this is the last
3323                                  * write of the output file at EOF.
3324                                  */
3325                                 readzeros = cantseek ? mem_iszero(dat, xfer) :
3326                                     false;
3327                                 if (xfer == len)
3328                                         lastblock = true;
3329                                 if (!cantseek || *outoffp < va.va_size ||
3330                                     lastblock || !readzeros)
3331                                         error = vn_write_outvp(outvp, dat,
3332                                             *outoffp, xfer, blksize,
3333                                             readzeros && lastblock &&
3334                                             *outoffp >= va.va_size, false,
3335                                             outcred);
3336                                 if (error == 0) {
3337                                         *inoffp += xfer;
3338                                         startoff += xfer;
3339                                         *outoffp += xfer;
3340                                         copylen -= xfer;
3341                                         len -= xfer;
3342                                         if (len < savlen)
3343                                                 interrupted = sig_intr();
3344                                 }
3345                         }
3346                         xfer = blksize;
3347                 }
3348         }
3349 out:
3350         *lenp = savlen - len;
3351         free(dat, M_TEMP);
3352         return (error);
3353 }
3354
3355 static int
3356 vn_fallocate(struct file *fp, off_t offset, off_t len, struct thread *td)
3357 {
3358         struct mount *mp;
3359         struct vnode *vp;
3360         off_t olen, ooffset;
3361         int error;
3362 #ifdef AUDIT
3363         int audited_vnode1 = 0;
3364 #endif
3365
3366         vp = fp->f_vnode;
3367         if (vp->v_type != VREG)
3368                 return (ENODEV);
3369
3370         /* Allocating blocks may take a long time, so iterate. */
3371         for (;;) {
3372                 olen = len;
3373                 ooffset = offset;
3374
3375                 bwillwrite();
3376                 mp = NULL;
3377                 error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH);
3378                 if (error != 0)
3379                         break;
3380                 error = vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE);
3381                 if (error != 0) {
3382                         vn_finished_write(mp);
3383                         break;
3384                 }
3385 #ifdef AUDIT
3386                 if (!audited_vnode1) {
3387                         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
3388                         audited_vnode1 = 1;
3389                 }
3390 #endif
3391 #ifdef MAC
3392                 error = mac_vnode_check_write(td->td_ucred, fp->f_cred, vp);
3393                 if (error == 0)
3394 #endif
3395                         error = VOP_ALLOCATE(vp, &offset, &len);
3396                 VOP_UNLOCK(vp);
3397                 vn_finished_write(mp);
3398
3399                 if (olen + ooffset != offset + len) {
3400                         panic("offset + len changed from %jx/%jx to %jx/%jx",
3401                             ooffset, olen, offset, len);
3402                 }
3403                 if (error != 0 || len == 0)
3404                         break;
3405                 KASSERT(olen > len, ("Iteration did not make progress?"));
3406                 maybe_yield();
3407         }
3408
3409         return (error);
3410 }
3411
3412 static u_long vn_lock_pair_pause_cnt;
3413 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, vn_lock_pair_pause, CTLFLAG_RD,
3414     &vn_lock_pair_pause_cnt, 0,
3415     "Count of vn_lock_pair deadlocks");
3416
3417 u_int vn_lock_pair_pause_max;
3418 SYSCTL_UINT(_debug, OID_AUTO, vn_lock_pair_pause_max, CTLFLAG_RW,
3419     &vn_lock_pair_pause_max, 0,
3420     "Max ticks for vn_lock_pair deadlock avoidance sleep");
3421
3422 static void
3423 vn_lock_pair_pause(const char *wmesg)
3424 {
3425         atomic_add_long(&vn_lock_pair_pause_cnt, 1);
3426         pause(wmesg, prng32_bounded(vn_lock_pair_pause_max));
3427 }
3428
3429 /*
3430  * Lock pair of vnodes vp1, vp2, avoiding lock order reversal.
3431  * vp1_locked indicates whether vp1 is exclusively locked; if not, vp1
3432  * must be unlocked.  Same for vp2 and vp2_locked.  One of the vnodes
3433  * can be NULL.
3434  *
3435  * The function returns with both vnodes exclusively locked, and
3436  * guarantees that it does not create lock order reversal with other
3437  * threads during its execution.  Both vnodes could be unlocked
3438  * temporary (and reclaimed).
3439  */
3440 void
3441 vn_lock_pair(struct vnode *vp1, bool vp1_locked, struct vnode *vp2,
3442     bool vp2_locked)
3443 {
3444         int error;
3445
3446         if (vp1 == NULL && vp2 == NULL)
3447                 return;
3448         if (vp1 != NULL) {
3449                 if (vp1_locked)
3450                         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp1, "vp1");
3451                 else
3452                         ASSERT_VOP_UNLOCKED(vp1, "vp1");
3453         } else {
3454                 vp1_locked = true;
3455         }
3456         if (vp2 != NULL) {
3457                 if (vp2_locked)
3458                         ASSERT_VOP_ELOCKED(vp2, "vp2");
3459                 else
3460                         ASSERT_VOP_UNLOCKED(vp2, "vp2");
3461         } else {
3462                 vp2_locked = true;
3463         }
3464         if (!vp1_locked && !vp2_locked) {
3465                 vn_lock(vp1, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
3466                 vp1_locked = true;
3467         }
3468
3469         for (;;) {
3470                 if (vp1_locked && vp2_locked)
3471                         break;
3472                 if (vp1_locked && vp2 != NULL) {
3473                         if (vp1 != NULL) {
3474                                 error = VOP_LOCK1(vp2, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT,
3475                                     __FILE__, __LINE__);
3476                                 if (error == 0)
3477                                         break;
3478                                 VOP_UNLOCK(vp1);
3479                                 vp1_locked = false;
3480                                 vn_lock_pair_pause("vlp1");
3481                         }
3482                         vn_lock(vp2, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
3483                         vp2_locked = true;
3484                 }
3485                 if (vp2_locked && vp1 != NULL) {
3486                         if (vp2 != NULL) {
3487                                 error = VOP_LOCK1(vp1, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT,
3488                                     __FILE__, __LINE__);
3489                                 if (error == 0)
3490                                         break;
3491                                 VOP_UNLOCK(vp2);
3492                                 vp2_locked = false;
3493                                 vn_lock_pair_pause("vlp2");
3494                         }
3495                         vn_lock(vp1, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
3496                         vp1_locked = true;
3497                 }
3498         }
3499         if (vp1 != NULL)
3500                 ASSERT_VOP_ELOCKED(vp1, "vp1 ret");
3501         if (vp2 != NULL)
3502                 ASSERT_VOP_ELOCKED(vp2, "vp2 ret");
3503 }