sys/kern/vfs_vnops.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
   5  * All or some portions of this file are derived from material licensed
   6  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
   7  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
   8  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
   9  *
  10  * Copyright (c) 2012 Konstantin Belousov <kib@FreeBSD.org>
  11  * Copyright (c) 2013, 2014 The FreeBSD Foundation
  12  *
  13  * Portions of this software were developed by Konstantin Belousov
  14  * under sponsorship from the FreeBSD Foundation.
  15  *
  16  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  17  * modification, are permitted provided that the following conditions
  18  * are met:
  19  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  20  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  21  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  22  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  23  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  24  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  25  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  26  *    without specific prior written permission.
  27  *
  28  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  29  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  30  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  31  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  32  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  33  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  34  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  35  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  36  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  37  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  38  * SUCH DAMAGE.
  39  *
  40  *      @(#)vfs_vnops.c 8.2 (Berkeley) 1/21/94
  41  */
  42
  43 #include <sys/cdefs.h>
  44 __FBSDID("$FreeBSD$");
  45
  46 #include <sys/param.h>
  47 #include <sys/systm.h>
  48 #include <sys/disk.h>
  49 #include <sys/fcntl.h>
  50 #include <sys/file.h>
  51 #include <sys/kdb.h>
  52 #include <sys/stat.h>
  53 #include <sys/priv.h>
  54 #include <sys/proc.h>
  55 #include <sys/limits.h>
  56 #include <sys/lock.h>
  57 #include <sys/mount.h>
  58 #include <sys/mutex.h>
  59 #include <sys/namei.h>
  60 #include <sys/vnode.h>
  61 #include <sys/bio.h>
  62 #include <sys/buf.h>
  63 #include <sys/filio.h>
  64 #include <sys/resourcevar.h>
  65 #include <sys/rwlock.h>
  66 #include <sys/sx.h>
  67 #include <sys/sysctl.h>
  68 #include <sys/ttycom.h>
  69 #include <sys/conf.h>
  70 #include <sys/syslog.h>
  71 #include <sys/unistd.h>
  72
  73 #include <security/audit/audit.h>
  74 #include <security/mac/mac_framework.h>
  75
  76 #include <vm/vm.h>
  77 #include <vm/vm_extern.h>
  78 #include <vm/pmap.h>
  79 #include <vm/vm_map.h>
  80 #include <vm/vm_object.h>
  81 #include <vm/vm_page.h>
  82
  83 static fo_rdwr_t        vn_read;
  84 static fo_rdwr_t        vn_write;
  85 static fo_rdwr_t        vn_io_fault;
  86 static fo_truncate_t    vn_truncate;
  87 static fo_ioctl_t       vn_ioctl;
  88 static fo_poll_t        vn_poll;
  89 static fo_kqfilter_t    vn_kqfilter;
  90 static fo_stat_t        vn_statfile;
  91 static fo_close_t       vn_closefile;
  92
  93 struct  fileops vnops = {
  94         .fo_read = vn_io_fault,
  95         .fo_write = vn_io_fault,
  96         .fo_truncate = vn_truncate,
  97         .fo_ioctl = vn_ioctl,
  98         .fo_poll = vn_poll,
  99         .fo_kqfilter = vn_kqfilter,
 100         .fo_stat = vn_statfile,
 101         .fo_close = vn_closefile,
 102         .fo_chmod = vn_chmod,
 103         .fo_chown = vn_chown,
 104         .fo_sendfile = vn_sendfile,
 105         .fo_seek = vn_seek,
 106         .fo_flags = DFLAG_PASSABLE | DFLAG_SEEKABLE
 107 };
 108
 109 static const int io_hold_cnt = 16;
 110 static int vn_io_fault_enable = 1;
 111 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vn_io_fault_enable, CTLFLAG_RW,
 112     &vn_io_fault_enable, 0, "Enable vn_io_fault lock avoidance");
 113 static int vn_io_fault_prefault = 0;
 114 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vn_io_fault_prefault, CTLFLAG_RW,
 115     &vn_io_fault_prefault, 0, "Enable vn_io_fault prefaulting");
 116 static u_long vn_io_faults_cnt;
 117 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, vn_io_faults, CTLFLAG_RD,
 118     &vn_io_faults_cnt, 0, "Count of vn_io_fault lock avoidance triggers");
 119
 120 /*
 121  * Returns true if vn_io_fault mode of handling the i/o request should
 122  * be used.
 123  */
 124 static bool
 125 do_vn_io_fault(struct vnode *vp, struct uio *uio)
 126 {
 127         struct mount *mp;
 128
 129         return (uio->uio_segflg == UIO_USERSPACE && vp->v_type == VREG &&
 130             (mp = vp->v_mount) != NULL &&
 131             (mp->mnt_kern_flag & MNTK_NO_IOPF) != 0 && vn_io_fault_enable);
 132 }
 133
 134 /*
 135  * Structure used to pass arguments to vn_io_fault1(), to do either
 136  * file- or vnode-based I/O calls.
 137  */
 138 struct vn_io_fault_args {
 139         enum {
 140                 VN_IO_FAULT_FOP,
 141                 VN_IO_FAULT_VOP
 142         } kind;
 143         struct ucred *cred;
 144         int flags;
 145         union {
 146                 struct fop_args_tag {
 147                         struct file *fp;
 148                         fo_rdwr_t *doio;
 149                 } fop_args;
 150                 struct vop_args_tag {
 151                         struct vnode *vp;
 152                 } vop_args;
 153         } args;
 154 };
 155
 156 static int vn_io_fault1(struct vnode *vp, struct uio *uio,
 157     struct vn_io_fault_args *args, struct thread *td);
 158
 159 int
 160 vn_open(ndp, flagp, cmode, fp)
 161         struct nameidata *ndp;
 162         int *flagp, cmode;
 163         struct file *fp;
 164 {
 165         struct thread *td = ndp->ni_cnd.cn_thread;
 166
 167         return (vn_open_cred(ndp, flagp, cmode, 0, td->td_ucred, fp));
 168 }
 169
 170 /*
 171  * Common code for vnode open operations via a name lookup.
 172  * Lookup the vnode and invoke VOP_CREATE if needed.
 173  * Check permissions, and call the VOP_OPEN or VOP_CREATE routine.
 174  *
 175  * Note that this does NOT free nameidata for the successful case,
 176  * due to the NDINIT being done elsewhere.
 177  */
 178 int
 179 vn_open_cred(struct nameidata *ndp, int *flagp, int cmode, u_int vn_open_flags,
 180     struct ucred *cred, struct file *fp)
 181 {
 182         struct vnode *vp;
 183         struct mount *mp;
 184         struct thread *td = ndp->ni_cnd.cn_thread;
 185         struct vattr vat;
 186         struct vattr *vap = &vat;
 187         int fmode, error;
 188
 189 restart:
 190         fmode = *flagp;
 191         if ((fmode & (O_CREAT | O_EXCL | O_DIRECTORY)) == (O_CREAT |
 192             O_EXCL | O_DIRECTORY))
 193                 return (EINVAL);
 194         else if ((fmode & (O_CREAT | O_DIRECTORY)) == O_CREAT) {
 195                 ndp->ni_cnd.cn_nameiop = CREATE;
 196                 /*
 197                  * Set NOCACHE to avoid flushing the cache when
 198                  * rolling in many files at once.
 199                 */
 200                 ndp->ni_cnd.cn_flags = ISOPEN | LOCKPARENT | LOCKLEAF | NOCACHE;
 201                 if ((fmode & O_EXCL) == 0 && (fmode & O_NOFOLLOW) == 0)
 202                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= FOLLOW;
 203                 if (!(vn_open_flags & VN_OPEN_NOAUDIT))
 204                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= AUDITVNODE1;
 205                 if (vn_open_flags & VN_OPEN_NOCAPCHECK)
 206                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= NOCAPCHECK;
 207                 bwillwrite();
 208                 if ((error = namei(ndp)) != 0)
 209                         return (error);
 210                 if (ndp->ni_vp == NULL) {
 211                         VATTR_NULL(vap);
 212                         vap->va_type = VREG;
 213                         vap->va_mode = cmode;
 214                         if (fmode & O_EXCL)
 215                                 vap->va_vaflags |= VA_EXCLUSIVE;
 216                         if (vn_start_write(ndp->ni_dvp, &mp, V_NOWAIT) != 0) {
 217                                 NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
 218                                 vput(ndp->ni_dvp);
 219                                 if ((error = vn_start_write(NULL, &mp,
 220                                     V_XSLEEP | PCATCH)) != 0)
 221                                         return (error);
 222                                 goto restart;
 223                         }
 224                         if ((vn_open_flags & VN_OPEN_NAMECACHE) != 0)
 225                                 ndp->ni_cnd.cn_flags |= MAKEENTRY;
 226 #ifdef MAC
 227                         error = mac_vnode_check_create(cred, ndp->ni_dvp,
 228                             &ndp->ni_cnd, vap);
 229                         if (error == 0)
 230 #endif
 231                                 error = VOP_CREATE(ndp->ni_dvp, &ndp->ni_vp,
 232                                                    &ndp->ni_cnd, vap);
 233                         vput(ndp->ni_dvp);
 234                         vn_finished_write(mp);
 235                         if (error) {
 236                                 NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
 237                                 return (error);
 238                         }
 239                         fmode &= ~O_TRUNC;
 240                         vp = ndp->ni_vp;
 241                 } else {
 242                         if (ndp->ni_dvp == ndp->ni_vp)
 243                                 vrele(ndp->ni_dvp);
 244                         else
 245                                 vput(ndp->ni_dvp);
 246                         ndp->ni_dvp = NULL;
 247                         vp = ndp->ni_vp;
 248                         if (fmode & O_EXCL) {
 249                                 error = EEXIST;
 250                                 goto bad;
 251                         }
 252                         fmode &= ~O_CREAT;
 253                 }
 254         } else {
 255                 ndp->ni_cnd.cn_nameiop = LOOKUP;
 256                 ndp->ni_cnd.cn_flags = ISOPEN |
 257                     ((fmode & O_NOFOLLOW) ? NOFOLLOW : FOLLOW) | LOCKLEAF;
 258                 if (!(fmode & FWRITE))
 259                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= LOCKSHARED;
 260                 if (!(vn_open_flags & VN_OPEN_NOAUDIT))
 261                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= AUDITVNODE1;
 262                 if (vn_open_flags & VN_OPEN_NOCAPCHECK)
 263                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= NOCAPCHECK;
 264                 if ((error = namei(ndp)) != 0)
 265                         return (error);
 266                 vp = ndp->ni_vp;
 267         }
 268         error = vn_open_vnode(vp, fmode, cred, td, fp);
 269         if (error)
 270                 goto bad;
 271         *flagp = fmode;
 272         return (0);
 273 bad:
 274         NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
 275         vput(vp);
 276         *flagp = fmode;
 277         ndp->ni_vp = NULL;
 278         return (error);
 279 }
 280
 281 /*
 282  * Common code for vnode open operations once a vnode is located.
 283  * Check permissions, and call the VOP_OPEN routine.
 284  */
 285 int
 286 vn_open_vnode(struct vnode *vp, int fmode, struct ucred *cred,
 287     struct thread *td, struct file *fp)
 288 {
 289         struct mount *mp;
 290         accmode_t accmode;
 291         struct flock lf;
 292         int error, have_flock, lock_flags, type;
 293
 294         if (vp->v_type == VLNK)
 295                 return (EMLINK);
 296         if (vp->v_type == VSOCK)
 297                 return (EOPNOTSUPP);
 298         if (vp->v_type != VDIR && fmode & O_DIRECTORY)
 299                 return (ENOTDIR);
 300         accmode = 0;
 301         if (fmode & (FWRITE | O_TRUNC)) {
 302                 if (vp->v_type == VDIR)
 303                         return (EISDIR);
 304                 accmode |= VWRITE;
 305         }
 306         if (fmode & FREAD)
 307                 accmode |= VREAD;
 308         if (fmode & FEXEC)
 309                 accmode |= VEXEC;
 310         if ((fmode & O_APPEND) && (fmode & FWRITE))
 311                 accmode |= VAPPEND;
 312 #ifdef MAC
 313         error = mac_vnode_check_open(cred, vp, accmode);
 314         if (error)
 315                 return (error);
 316 #endif
 317         if ((fmode & O_CREAT) == 0) {
 318                 if (accmode & VWRITE) {
 319                         error = vn_writechk(vp);
 320                         if (error)
 321                                 return (error);
 322                 }
 323                 if (accmode) {
 324                         error = VOP_ACCESS(vp, accmode, cred, td);
 325                         if (error)
 326                                 return (error);
 327                 }
 328         }
 329         if (vp->v_type == VFIFO && VOP_ISLOCKED(vp) != LK_EXCLUSIVE)
 330                 vn_lock(vp, LK_UPGRADE | LK_RETRY);
 331         if ((error = VOP_OPEN(vp, fmode, cred, td, fp)) != 0)
 332                 return (error);
 333
 334         if (fmode & (O_EXLOCK | O_SHLOCK)) {
 335                 KASSERT(fp != NULL, ("open with flock requires fp"));
 336                 lock_flags = VOP_ISLOCKED(vp);
 337                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
 338                 lf.l_whence = SEEK_SET;
 339                 lf.l_start = 0;
 340                 lf.l_len = 0;
 341                 if (fmode & O_EXLOCK)
 342                         lf.l_type = F_WRLCK;
 343                 else
 344                         lf.l_type = F_RDLCK;
 345                 type = F_FLOCK;
 346                 if ((fmode & FNONBLOCK) == 0)
 347                         type |= F_WAIT;
 348                 error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_SETLK, &lf, type);
 349                 have_flock = (error == 0);
 350                 vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
 351                 if (error == 0 && vp->v_iflag & VI_DOOMED)
 352                         error = ENOENT;
 353                 /*
 354                  * Another thread might have used this vnode as an
 355                  * executable while the vnode lock was dropped.
 356                  * Ensure the vnode is still able to be opened for
 357                  * writing after the lock has been obtained.
 358                  */
 359                 if (error == 0 && accmode & VWRITE)
 360                         error = vn_writechk(vp);
 361                 if (error) {
 362                         VOP_UNLOCK(vp, 0);
 363                         if (have_flock) {
 364                                 lf.l_whence = SEEK_SET;
 365                                 lf.l_start = 0;
 366                                 lf.l_len = 0;
 367                                 lf.l_type = F_UNLCK;
 368                                 (void) VOP_ADVLOCK(vp, fp, F_UNLCK, &lf,
 369                                     F_FLOCK);
 370                         }
 371                         vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT);
 372                         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
 373                         (void)VOP_CLOSE(vp, fmode, cred, td);
 374                         vn_finished_write(mp);
 375                         /* Prevent second close from fdrop()->vn_close(). */
 376                         if (fp != NULL)
 377                                 fp->f_ops= &badfileops;
 378                         return (error);
 379                 }
 380                 fp->f_flag |= FHASLOCK;
 381         }
 382         if (fmode & FWRITE) {
 383                 VOP_ADD_WRITECOUNT(vp, 1);
 384                 CTR3(KTR_VFS, "%s: vp %p v_writecount increased to %d",
 385                     __func__, vp, vp->v_writecount);
 386         }
 387         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_open_vnode");
 388         return (0);
 389 }
 390
 391 /*
 392  * Check for write permissions on the specified vnode.
 393  * Prototype text segments cannot be written.
 394  */
 395 int
 396 vn_writechk(vp)
 397         register struct vnode *vp;
 398 {
 399
 400         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_writechk");
 401         /*
 402          * If there's shared text associated with
 403          * the vnode, try to free it up once.  If
 404          * we fail, we can't allow writing.
 405          */
 406         if (VOP_IS_TEXT(vp))
 407                 return (ETXTBSY);
 408
 409         return (0);
 410 }
 411
 412 /*
 413  * Vnode close call
 414  */
 415 static int
 416 vn_close1(struct vnode *vp, int flags, struct ucred *file_cred,
 417     struct thread *td, bool keep_ref)
 418 {
 419         struct mount *mp;
 420         int error, lock_flags;
 421
 422         if (vp->v_type != VFIFO && (flags & FWRITE) == 0 &&
 423             MNT_EXTENDED_SHARED(vp->v_mount))
 424                 lock_flags = LK_SHARED;
 425         else
 426                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
 427
 428         vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT);
 429         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
 430         if (flags & FWRITE) {
 431                 VNASSERT(vp->v_writecount > 0, vp,
 432                     ("vn_close: negative writecount"));
 433                 VOP_ADD_WRITECOUNT(vp, -1);
 434                 CTR3(KTR_VFS, "%s: vp %p v_writecount decreased to %d",
 435                     __func__, vp, vp->v_writecount);
 436         }
 437         error = VOP_CLOSE(vp, flags, file_cred, td);
 438         if (keep_ref)
 439                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
 440         else
 441                 vput(vp);
 442         vn_finished_write(mp);
 443         return (error);
 444 }
 445
 446 int
 447 vn_close(struct vnode *vp, int flags, struct ucred *file_cred,
 448     struct thread *td)
 449 {
 450
 451         return (vn_close1(vp, flags, file_cred, td, false));
 452 }
 453
 454 /*
 455  * Heuristic to detect sequential operation.
 456  */
 457 static int
 458 sequential_heuristic(struct uio *uio, struct file *fp)
 459 {
 460
 461         ASSERT_VOP_LOCKED(fp->f_vnode, __func__);
 462         if (fp->f_flag & FRDAHEAD)
 463                 return (fp->f_seqcount << IO_SEQSHIFT);
 464
 465         /*
 466          * Offset 0 is handled specially.  open() sets f_seqcount to 1 so
 467          * that the first I/O is normally considered to be slightly
 468          * sequential.  Seeking to offset 0 doesn't change sequentiality
 469          * unless previous seeks have reduced f_seqcount to 0, in which
 470          * case offset 0 is not special.
 471          */
 472         if ((uio->uio_offset == 0 && fp->f_seqcount > 0) ||
 473             uio->uio_offset == fp->f_nextoff) {
 474                 /*
 475                  * f_seqcount is in units of fixed-size blocks so that it
 476                  * depends mainly on the amount of sequential I/O and not
 477                  * much on the number of sequential I/O's.  The fixed size
 478                  * of 16384 is hard-coded here since it is (not quite) just
 479                  * a magic size that works well here.  This size is more
 480                  * closely related to the best I/O size for real disks than
 481                  * to any block size used by software.
 482                  */
 483                 fp->f_seqcount += howmany(uio->uio_resid, 16384);
 484                 if (fp->f_seqcount > IO_SEQMAX)
 485                         fp->f_seqcount = IO_SEQMAX;
 486                 return (fp->f_seqcount << IO_SEQSHIFT);
 487         }
 488
 489         /* Not sequential.  Quickly draw-down sequentiality. */
 490         if (fp->f_seqcount > 1)
 491                 fp->f_seqcount = 1;
 492         else
 493                 fp->f_seqcount = 0;
 494         return (0);
 495 }
 496
 497 /*
 498  * Package up an I/O request on a vnode into a uio and do it.
 499  */
 500 int
 501 vn_rdwr(enum uio_rw rw, struct vnode *vp, void *base, int len, off_t offset,
 502     enum uio_seg segflg, int ioflg, struct ucred *active_cred,
 503     struct ucred *file_cred, ssize_t *aresid, struct thread *td)
 504 {
 505         struct uio auio;
 506         struct iovec aiov;
 507         struct mount *mp;
 508         struct ucred *cred;
 509         void *rl_cookie;
 510         struct vn_io_fault_args args;
 511         int error, lock_flags;
 512
 513         if (offset < 0 && vp->v_type != VCHR)
 514                 return (EINVAL);
 515         auio.uio_iov = &aiov;
 516         auio.uio_iovcnt = 1;
 517         aiov.iov_base = base;
 518         aiov.iov_len = len;
 519         auio.uio_resid = len;
 520         auio.uio_offset = offset;
 521         auio.uio_segflg = segflg;
 522         auio.uio_rw = rw;
 523         auio.uio_td = td;
 524         error = 0;
 525
 526         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
 527                 if ((ioflg & IO_RANGELOCKED) == 0) {
 528                         if (rw == UIO_READ) {
 529                                 rl_cookie = vn_rangelock_rlock(vp, offset,
 530                                     offset + len);
 531                         } else {
 532                                 rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, offset,
 533                                     offset + len);
 534                         }
 535                 } else
 536                         rl_cookie = NULL;
 537                 mp = NULL;
 538                 if (rw == UIO_WRITE) {
 539                         if (vp->v_type != VCHR &&
 540                             (error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH))
 541                             != 0)
 542                                 goto out;
 543                         if (MNT_SHARED_WRITES(mp) ||
 544                             ((mp == NULL) && MNT_SHARED_WRITES(vp->v_mount)))
 545                                 lock_flags = LK_SHARED;
 546                         else
 547                                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
 548                 } else
 549                         lock_flags = LK_SHARED;
 550                 vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
 551         } else
 552                 rl_cookie = NULL;
 553
 554         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
 555 #ifdef MAC
 556         if ((ioflg & IO_NOMACCHECK) == 0) {
 557                 if (rw == UIO_READ)
 558                         error = mac_vnode_check_read(active_cred, file_cred,
 559                             vp);
 560                 else
 561                         error = mac_vnode_check_write(active_cred, file_cred,
 562                             vp);
 563         }
 564 #endif
 565         if (error == 0) {
 566                 if (file_cred != NULL)
 567                         cred = file_cred;
 568                 else
 569                         cred = active_cred;
 570                 if (do_vn_io_fault(vp, &auio)) {
 571                         args.kind = VN_IO_FAULT_VOP;
 572                         args.cred = cred;
 573                         args.flags = ioflg;
 574                         args.args.vop_args.vp = vp;
 575                         error = vn_io_fault1(vp, &auio, &args, td);
 576                 } else if (rw == UIO_READ) {
 577                         error = VOP_READ(vp, &auio, ioflg, cred);
 578                 } else /* if (rw == UIO_WRITE) */ {
 579                         error = VOP_WRITE(vp, &auio, ioflg, cred);
 580                 }
 581         }
 582         if (aresid)
 583                 *aresid = auio.uio_resid;
 584         else
 585                 if (auio.uio_resid && error == 0)
 586                         error = EIO;
 587         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
 588                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
 589                 if (mp != NULL)
 590                         vn_finished_write(mp);
 591         }
 592  out:
 593         if (rl_cookie != NULL)
 594                 vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
 595         return (error);
 596 }
 597
 598 /*
 599  * Package up an I/O request on a vnode into a uio and do it.  The I/O
 600  * request is split up into smaller chunks and we try to avoid saturating
 601  * the buffer cache while potentially holding a vnode locked, so we
 602  * check bwillwrite() before calling vn_rdwr().  We also call kern_yield()
 603  * to give other processes a chance to lock the vnode (either other processes
 604  * core'ing the same binary, or unrelated processes scanning the directory).
 605  */
 606 int
 607 vn_rdwr_inchunks(rw, vp, base, len, offset, segflg, ioflg, active_cred,
 608     file_cred, aresid, td)
 609         enum uio_rw rw;
 610         struct vnode *vp;
 611         void *base;
 612         size_t len;
 613         off_t offset;
 614         enum uio_seg segflg;
 615         int ioflg;
 616         struct ucred *active_cred;
 617         struct ucred *file_cred;
 618         size_t *aresid;
 619         struct thread *td;
 620 {
 621         int error = 0;
 622         ssize_t iaresid;
 623
 624         do {
 625                 int chunk;
 626
 627                 /*
 628                  * Force `offset' to a multiple of MAXBSIZE except possibly
 629                  * for the first chunk, so that filesystems only need to
 630                  * write full blocks except possibly for the first and last
 631                  * chunks.
 632                  */
 633                 chunk = MAXBSIZE - (uoff_t)offset % MAXBSIZE;
 634
 635                 if (chunk > len)
 636                         chunk = len;
 637                 if (rw != UIO_READ && vp->v_type == VREG)
 638                         bwillwrite();
 639                 iaresid = 0;
 640                 error = vn_rdwr(rw, vp, base, chunk, offset, segflg,
 641                     ioflg, active_cred, file_cred, &iaresid, td);
 642                 len -= chunk;   /* aresid calc already includes length */
 643                 if (error)
 644                         break;
 645                 offset += chunk;
 646                 base = (char *)base + chunk;
 647                 kern_yield(PRI_USER);
 648         } while (len);
 649         if (aresid)
 650                 *aresid = len + iaresid;
 651         return (error);
 652 }
 653
 654 off_t
 655 foffset_lock(struct file *fp, int flags)
 656 {
 657         struct mtx *mtxp;
 658         off_t res;
 659
 660         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
 661
 662 #if OFF_MAX <= LONG_MAX
 663         /*
 664          * Caller only wants the current f_offset value.  Assume that
 665          * the long and shorter integer types reads are atomic.
 666          */
 667         if ((flags & FOF_NOLOCK) != 0)
 668                 return (fp->f_offset);
 669 #endif
 670
 671         /*
 672          * According to McKusick the vn lock was protecting f_offset here.
 673          * It is now protected by the FOFFSET_LOCKED flag.
 674          */
 675         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
 676         mtx_lock(mtxp);
 677         if ((flags & FOF_NOLOCK) == 0) {
 678                 while (fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCKED) {
 679                         fp->f_vnread_flags |= FOFFSET_LOCK_WAITING;
 680                         msleep(&fp->f_vnread_flags, mtxp, PUSER -1,
 681                             "vofflock", 0);
 682                 }
 683                 fp->f_vnread_flags |= FOFFSET_LOCKED;
 684         }
 685         res = fp->f_offset;
 686         mtx_unlock(mtxp);
 687         return (res);
 688 }
 689
 690 void
 691 foffset_unlock(struct file *fp, off_t val, int flags)
 692 {
 693         struct mtx *mtxp;
 694
 695         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
 696
 697 #if OFF_MAX <= LONG_MAX
 698         if ((flags & FOF_NOLOCK) != 0) {
 699                 if ((flags & FOF_NOUPDATE) == 0)
 700                         fp->f_offset = val;
 701                 if ((flags & FOF_NEXTOFF) != 0)
 702                         fp->f_nextoff = val;
 703                 return;
 704         }
 705 #endif
 706
 707         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
 708         mtx_lock(mtxp);
 709         if ((flags & FOF_NOUPDATE) == 0)
 710                 fp->f_offset = val;
 711         if ((flags & FOF_NEXTOFF) != 0)
 712                 fp->f_nextoff = val;
 713         if ((flags & FOF_NOLOCK) == 0) {
 714                 KASSERT((fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCKED) != 0,
 715                     ("Lost FOFFSET_LOCKED"));
 716                 if (fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCK_WAITING)
 717                         wakeup(&fp->f_vnread_flags);
 718                 fp->f_vnread_flags = 0;
 719         }
 720         mtx_unlock(mtxp);
 721 }
 722
 723 void
 724 foffset_lock_uio(struct file *fp, struct uio *uio, int flags)
 725 {
 726
 727         if ((flags & FOF_OFFSET) == 0)
 728                 uio->uio_offset = foffset_lock(fp, flags);
 729 }
 730
 731 void
 732 foffset_unlock_uio(struct file *fp, struct uio *uio, int flags)
 733 {
 734
 735         if ((flags & FOF_OFFSET) == 0)
 736                 foffset_unlock(fp, uio->uio_offset, flags);
 737 }
 738
 739 static int
 740 get_advice(struct file *fp, struct uio *uio)
 741 {
 742         struct mtx *mtxp;
 743         int ret;
 744
 745         ret = POSIX_FADV_NORMAL;
 746         if (fp->f_advice == NULL || fp->f_vnode->v_type != VREG)
 747                 return (ret);
 748
 749         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
 750         mtx_lock(mtxp);
 751         if (fp->f_advice != NULL &&
 752             uio->uio_offset >= fp->f_advice->fa_start &&
 753             uio->uio_offset + uio->uio_resid <= fp->f_advice->fa_end)
 754                 ret = fp->f_advice->fa_advice;
 755         mtx_unlock(mtxp);
 756         return (ret);
 757 }
 758
 759 /*
 760  * File table vnode read routine.
 761  */
 762 static int
 763 vn_read(fp, uio, active_cred, flags, td)
 764         struct file *fp;
 765         struct uio *uio;
 766         struct ucred *active_cred;
 767         int flags;
 768         struct thread *td;
 769 {
 770         struct vnode *vp;
 771         struct mtx *mtxp;
 772         int error, ioflag;
 773         int advice;
 774         off_t offset, start, end;
 775
 776         KASSERT(uio->uio_td == td, ("uio_td %p is not td %p",
 777             uio->uio_td, td));
 778         KASSERT(flags & FOF_OFFSET, ("No FOF_OFFSET"));
 779         vp = fp->f_vnode;
 780         ioflag = 0;
 781         if (fp->f_flag & FNONBLOCK)
 782                 ioflag |= IO_NDELAY;
 783         if (fp->f_flag & O_DIRECT)
 784                 ioflag |= IO_DIRECT;
 785         advice = get_advice(fp, uio);
 786         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
 787
 788         switch (advice) {
 789         case POSIX_FADV_NORMAL:
 790         case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
 791         case POSIX_FADV_NOREUSE:
 792                 ioflag |= sequential_heuristic(uio, fp);
 793                 break;
 794         case POSIX_FADV_RANDOM:
 795                 /* Disable read-ahead for random I/O. */
 796                 break;
 797         }
 798         offset = uio->uio_offset;
 799
 800 #ifdef MAC
 801         error = mac_vnode_check_read(active_cred, fp->f_cred, vp);
 802         if (error == 0)
 803 #endif
 804                 error = VOP_READ(vp, uio, ioflag, fp->f_cred);
 805         fp->f_nextoff = uio->uio_offset;
 806         VOP_UNLOCK(vp, 0);
 807         if (error == 0 && advice == POSIX_FADV_NOREUSE &&
 808             offset != uio->uio_offset) {
 809                 /*
 810                  * Use POSIX_FADV_DONTNEED to flush clean pages and
 811                  * buffers for the backing file after a
 812                  * POSIX_FADV_NOREUSE read(2).  To optimize the common
 813                  * case of using POSIX_FADV_NOREUSE with sequential
 814                  * access, track the previous implicit DONTNEED
 815                  * request and grow this request to include the
 816                  * current read(2) in addition to the previous
 817                  * DONTNEED.  With purely sequential access this will
 818                  * cause the DONTNEED requests to continously grow to
 819                  * cover all of the previously read regions of the
 820                  * file.  This allows filesystem blocks that are
 821                  * accessed by multiple calls to read(2) to be flushed
 822                  * once the last read(2) finishes.
 823                  */
 824                 start = offset;
 825                 end = uio->uio_offset - 1;
 826                 mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
 827                 mtx_lock(mtxp);
 828                 if (fp->f_advice != NULL &&
 829                     fp->f_advice->fa_advice == POSIX_FADV_NOREUSE) {
 830                         if (start != 0 && fp->f_advice->fa_prevend + 1 == start)
 831                                 start = fp->f_advice->fa_prevstart;
 832                         else if (fp->f_advice->fa_prevstart != 0 &&
 833                             fp->f_advice->fa_prevstart == end + 1)
 834                                 end = fp->f_advice->fa_prevend;
 835                         fp->f_advice->fa_prevstart = start;
 836                         fp->f_advice->fa_prevend = end;
 837                 }
 838                 mtx_unlock(mtxp);
 839                 error = VOP_ADVISE(vp, start, end, POSIX_FADV_DONTNEED);
 840         }
 841         return (error);
 842 }
 843
 844 /*
 845  * File table vnode write routine.
 846  */
 847 static int
 848 vn_write(fp, uio, active_cred, flags, td)
 849         struct file *fp;
 850         struct uio *uio;
 851         struct ucred *active_cred;
 852         int flags;
 853         struct thread *td;
 854 {
 855         struct vnode *vp;
 856         struct mount *mp;
 857         struct mtx *mtxp;
 858         int error, ioflag, lock_flags;
 859         int advice;
 860         off_t offset, start, end;
 861
 862         KASSERT(uio->uio_td == td, ("uio_td %p is not td %p",
 863             uio->uio_td, td));
 864         KASSERT(flags & FOF_OFFSET, ("No FOF_OFFSET"));
 865         vp = fp->f_vnode;
 866         if (vp->v_type == VREG)
 867                 bwillwrite();
 868         ioflag = IO_UNIT;
 869         if (vp->v_type == VREG && (fp->f_flag & O_APPEND))
 870                 ioflag |= IO_APPEND;
 871         if (fp->f_flag & FNONBLOCK)
 872                 ioflag |= IO_NDELAY;
 873         if (fp->f_flag & O_DIRECT)
 874                 ioflag |= IO_DIRECT;
 875         if ((fp->f_flag & O_FSYNC) ||
 876             (vp->v_mount && (vp->v_mount->mnt_flag & MNT_SYNCHRONOUS)))
 877                 ioflag |= IO_SYNC;
 878         mp = NULL;
 879         if (vp->v_type != VCHR &&
 880             (error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH)) != 0)
 881                 goto unlock;
 882
 883         advice = get_advice(fp, uio);
 884
 885         if (MNT_SHARED_WRITES(mp) ||
 886             (mp == NULL && MNT_SHARED_WRITES(vp->v_mount))) {
 887                 lock_flags = LK_SHARED;
 888         } else {
 889                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
 890         }
 891
 892         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
 893         switch (advice) {
 894         case POSIX_FADV_NORMAL:
 895         case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
 896         case POSIX_FADV_NOREUSE:
 897                 ioflag |= sequential_heuristic(uio, fp);
 898                 break;
 899         case POSIX_FADV_RANDOM:
 900                 /* XXX: Is this correct? */
 901                 break;
 902         }
 903         offset = uio->uio_offset;
 904
 905 #ifdef MAC
 906         error = mac_vnode_check_write(active_cred, fp->f_cred, vp);
 907         if (error == 0)
 908 #endif
 909                 error = VOP_WRITE(vp, uio, ioflag, fp->f_cred);
 910         fp->f_nextoff = uio->uio_offset;
 911         VOP_UNLOCK(vp, 0);
 912         if (vp->v_type != VCHR)
 913                 vn_finished_write(mp);
 914         if (error == 0 && advice == POSIX_FADV_NOREUSE &&
 915             offset != uio->uio_offset) {
 916                 /*
 917                  * Use POSIX_FADV_DONTNEED to flush clean pages and
 918                  * buffers for the backing file after a
 919                  * POSIX_FADV_NOREUSE write(2).  To optimize the
 920                  * common case of using POSIX_FADV_NOREUSE with
 921                  * sequential access, track the previous implicit
 922                  * DONTNEED request and grow this request to include
 923                  * the current write(2) in addition to the previous
 924                  * DONTNEED.  With purely sequential access this will
 925                  * cause the DONTNEED requests to continously grow to
 926                  * cover all of the previously written regions of the
 927                  * file.
 928                  *
 929                  * Note that the blocks just written are almost
 930                  * certainly still dirty, so this only works when
 931                  * VOP_ADVISE() calls from subsequent writes push out
 932                  * the data written by this write(2) once the backing
 933                  * buffers are clean.  However, as compared to forcing
 934                  * IO_DIRECT, this gives much saner behavior.  Write
 935                  * clustering is still allowed, and clean pages are
 936                  * merely moved to the cache page queue rather than
 937                  * outright thrown away.  This means a subsequent
 938                  * read(2) can still avoid hitting the disk if the
 939                  * pages have not been reclaimed.
 940                  *
 941                  * This does make POSIX_FADV_NOREUSE largely useless
 942                  * with non-sequential access.  However, sequential
 943                  * access is the more common use case and the flag is
 944                  * merely advisory.
 945                  */
 946                 start = offset;
 947                 end = uio->uio_offset - 1;
 948                 mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
 949                 mtx_lock(mtxp);
 950                 if (fp->f_advice != NULL &&
 951                     fp->f_advice->fa_advice == POSIX_FADV_NOREUSE) {
 952                         if (start != 0 && fp->f_advice->fa_prevend + 1 == start)
 953                                 start = fp->f_advice->fa_prevstart;
 954                         else if (fp->f_advice->fa_prevstart != 0 &&
 955                             fp->f_advice->fa_prevstart == end + 1)
 956                                 end = fp->f_advice->fa_prevend;
 957                         fp->f_advice->fa_prevstart = start;
 958                         fp->f_advice->fa_prevend = end;
 959                 }
 960                 mtx_unlock(mtxp);
 961                 error = VOP_ADVISE(vp, start, end, POSIX_FADV_DONTNEED);
 962         }
 963
 964 unlock:
 965         return (error);
 966 }
 967
 968 /*
 969  * The vn_io_fault() is a wrapper around vn_read() and vn_write() to
 970  * prevent the following deadlock:
 971  *
 972  * Assume that the thread A reads from the vnode vp1 into userspace
 973  * buffer buf1 backed by the pages of vnode vp2.  If a page in buf1 is
 974  * currently not resident, then system ends up with the call chain
 975  *   vn_read() -> VOP_READ(vp1) -> uiomove() -> [Page Fault] ->
 976  *     vm_fault(buf1) -> vnode_pager_getpages(vp2) -> VOP_GETPAGES(vp2)
 977  * which establishes lock order vp1->vn_lock, then vp2->vn_lock.
 978  * If, at the same time, thread B reads from vnode vp2 into buffer buf2
 979  * backed by the pages of vnode vp1, and some page in buf2 is not
 980  * resident, we get a reversed order vp2->vn_lock, then vp1->vn_lock.
 981  *
 982  * To prevent the lock order reversal and deadlock, vn_io_fault() does
 983  * not allow page faults to happen during VOP_READ() or VOP_WRITE().
 984  * Instead, it first tries to do the whole range i/o with pagefaults
 985  * disabled. If all pages in the i/o buffer are resident and mapped,
 986  * VOP will succeed (ignoring the genuine filesystem errors).
 987  * Otherwise, we get back EFAULT, and vn_io_fault() falls back to do
 988  * i/o in chunks, with all pages in the chunk prefaulted and held
 989  * using vm_fault_quick_hold_pages().
 990  *
 991  * Filesystems using this deadlock avoidance scheme should use the
 992  * array of the held pages from uio, saved in the curthread->td_ma,
 993  * instead of doing uiomove().  A helper function
 994  * vn_io_fault_uiomove() converts uiomove request into
 995  * uiomove_fromphys() over td_ma array.
 996  *
 997  * Since vnode locks do not cover the whole i/o anymore, rangelocks
 998  * make the current i/o request atomic with respect to other i/os and
 999  * truncations.
1000  */
1001
1002 /*
1003  * Decode vn_io_fault_args and perform the corresponding i/o.
1004  */
1005 static int
1006 vn_io_fault_doio(struct vn_io_fault_args *args, struct uio *uio,
1007     struct thread *td)
1008 {
1009
1010         switch (args->kind) {
1011         case VN_IO_FAULT_FOP:
1012                 return ((args->args.fop_args.doio)(args->args.fop_args.fp,
1013                     uio, args->cred, args->flags, td));
1014         case VN_IO_FAULT_VOP:
1015                 if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
1016                         return (VOP_READ(args->args.vop_args.vp, uio,
1017                             args->flags, args->cred));
1018                 } else if (uio->uio_rw == UIO_WRITE) {
1019                         return (VOP_WRITE(args->args.vop_args.vp, uio,
1020                             args->flags, args->cred));
1021                 }
1022                 break;
1023         }
1024         panic("vn_io_fault_doio: unknown kind of io %d %d", args->kind,
1025             uio->uio_rw);
1026 }
1027
1028 static int
1029 vn_io_fault_touch(char *base, const struct uio *uio)
1030 {
1031         int r;
1032
1033         r = fubyte(base);
1034         if (r == -1 || (uio->uio_rw == UIO_READ && subyte(base, r) == -1))
1035                 return (EFAULT);
1036         return (0);
1037 }
1038
1039 static int
1040 vn_io_fault_prefault_user(const struct uio *uio)
1041 {
1042         char *base;
1043         const struct iovec *iov;
1044         size_t len;
1045         ssize_t resid;
1046         int error, i;
1047
1048         KASSERT(uio->uio_segflg == UIO_USERSPACE,
1049             ("vn_io_fault_prefault userspace"));
1050
1051         error = i = 0;
1052         iov = uio->uio_iov;
1053         resid = uio->uio_resid;
1054         base = iov->iov_base;
1055         len = iov->iov_len;
1056         while (resid > 0) {
1057                 error = vn_io_fault_touch(base, uio);
1058                 if (error != 0)
1059                         break;
1060                 if (len < PAGE_SIZE) {
1061                         if (len != 0) {
1062                                 error = vn_io_fault_touch(base + len - 1, uio);
1063                                 if (error != 0)
1064                                         break;
1065                                 resid -= len;
1066                         }
1067                         if (++i >= uio->uio_iovcnt)
1068                                 break;
1069                         iov = uio->uio_iov + i;
1070                         base = iov->iov_base;
1071                         len = iov->iov_len;
1072                 } else {
1073                         len -= PAGE_SIZE;
1074                         base += PAGE_SIZE;
1075                         resid -= PAGE_SIZE;
1076                 }
1077         }
1078         return (error);
1079 }
1080
1081 /*
1082  * Common code for vn_io_fault(), agnostic to the kind of i/o request.
1083  * Uses vn_io_fault_doio() to make the call to an actual i/o function.
1084  * Used from vn_rdwr() and vn_io_fault(), which encode the i/o request
1085  * into args and call vn_io_fault1() to handle faults during the user
1086  * mode buffer accesses.
1087  */
1088 static int
1089 vn_io_fault1(struct vnode *vp, struct uio *uio, struct vn_io_fault_args *args,
1090     struct thread *td)
1091 {
1092         vm_page_t ma[io_hold_cnt + 2];
1093         struct uio *uio_clone, short_uio;
1094         struct iovec short_iovec[1];
1095         vm_page_t *prev_td_ma;
1096         vm_prot_t prot;
1097         vm_offset_t addr, end;
1098         size_t len, resid;
1099         ssize_t adv;
1100         int error, cnt, save, saveheld, prev_td_ma_cnt;
1101
1102         if (vn_io_fault_prefault) {
1103                 error = vn_io_fault_prefault_user(uio);
1104                 if (error != 0)
1105                         return (error); /* Or ignore ? */
1106         }
1107
1108         prot = uio->uio_rw == UIO_READ ? VM_PROT_WRITE : VM_PROT_READ;
1109
1110         /*
1111          * The UFS follows IO_UNIT directive and replays back both
1112          * uio_offset and uio_resid if an error is encountered during the
1113          * operation.  But, since the iovec may be already advanced,
1114          * uio is still in an inconsistent state.
1115          *
1116          * Cache a copy of the original uio, which is advanced to the redo
1117          * point using UIO_NOCOPY below.
1118          */
1119         uio_clone = cloneuio(uio);
1120         resid = uio->uio_resid;
1121
1122         short_uio.uio_segflg = UIO_USERSPACE;
1123         short_uio.uio_rw = uio->uio_rw;
1124         short_uio.uio_td = uio->uio_td;
1125
1126         save = vm_fault_disable_pagefaults();
1127         error = vn_io_fault_doio(args, uio, td);
1128         if (error != EFAULT)
1129                 goto out;
1130
1131         atomic_add_long(&vn_io_faults_cnt, 1);
1132         uio_clone->uio_segflg = UIO_NOCOPY;
1133         uiomove(NULL, resid - uio->uio_resid, uio_clone);
1134         uio_clone->uio_segflg = uio->uio_segflg;
1135
1136         saveheld = curthread_pflags_set(TDP_UIOHELD);
1137         prev_td_ma = td->td_ma;
1138         prev_td_ma_cnt = td->td_ma_cnt;
1139
1140         while (uio_clone->uio_resid != 0) {
1141                 len = uio_clone->uio_iov->iov_len;
1142                 if (len == 0) {
1143                         KASSERT(uio_clone->uio_iovcnt >= 1,
1144                             ("iovcnt underflow"));
1145                         uio_clone->uio_iov++;
1146                         uio_clone->uio_iovcnt--;
1147                         continue;
1148                 }
1149                 if (len > io_hold_cnt * PAGE_SIZE)
1150                         len = io_hold_cnt * PAGE_SIZE;
1151                 addr = (uintptr_t)uio_clone->uio_iov->iov_base;
1152                 end = round_page(addr + len);
1153                 if (end < addr) {
1154                         error = EFAULT;
1155                         break;
1156                 }
1157                 cnt = atop(end - trunc_page(addr));
1158                 /*
1159                  * A perfectly misaligned address and length could cause
1160                  * both the start and the end of the chunk to use partial
1161                  * page.  +2 accounts for such a situation.
1162                  */
1163                 cnt = vm_fault_quick_hold_pages(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map,
1164                     addr, len, prot, ma, io_hold_cnt + 2);
1165                 if (cnt == -1) {
1166                         error = EFAULT;
1167                         break;
1168                 }
1169                 short_uio.uio_iov = &short_iovec[0];
1170                 short_iovec[0].iov_base = (void *)addr;
1171                 short_uio.uio_iovcnt = 1;
1172                 short_uio.uio_resid = short_iovec[0].iov_len = len;
1173                 short_uio.uio_offset = uio_clone->uio_offset;
1174                 td->td_ma = ma;
1175                 td->td_ma_cnt = cnt;
1176
1177                 error = vn_io_fault_doio(args, &short_uio, td);
1178                 vm_page_unhold_pages(ma, cnt);
1179                 adv = len - short_uio.uio_resid;
1180
1181                 uio_clone->uio_iov->iov_base =
1182                     (char *)uio_clone->uio_iov->iov_base + adv;
1183                 uio_clone->uio_iov->iov_len -= adv;
1184                 uio_clone->uio_resid -= adv;
1185                 uio_clone->uio_offset += adv;
1186
1187                 uio->uio_resid -= adv;
1188                 uio->uio_offset += adv;
1189
1190                 if (error != 0 || adv == 0)
1191                         break;
1192         }
1193         td->td_ma = prev_td_ma;
1194         td->td_ma_cnt = prev_td_ma_cnt;
1195         curthread_pflags_restore(saveheld);
1196 out:
1197         vm_fault_enable_pagefaults(save);
1198         free(uio_clone, M_IOV);
1199         return (error);
1200 }
1201
1202 static int
1203 vn_io_fault(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
1204     int flags, struct thread *td)
1205 {
1206         fo_rdwr_t *doio;
1207         struct vnode *vp;
1208         void *rl_cookie;
1209         struct vn_io_fault_args args;
1210         int error;
1211
1212         doio = uio->uio_rw == UIO_READ ? vn_read : vn_write;
1213         vp = fp->f_vnode;
1214         foffset_lock_uio(fp, uio, flags);
1215         if (do_vn_io_fault(vp, uio)) {
1216                 args.kind = VN_IO_FAULT_FOP;
1217                 args.args.fop_args.fp = fp;
1218                 args.args.fop_args.doio = doio;
1219                 args.cred = active_cred;
1220                 args.flags = flags | FOF_OFFSET;
1221                 if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
1222                         rl_cookie = vn_rangelock_rlock(vp, uio->uio_offset,
1223                             uio->uio_offset + uio->uio_resid);
1224                 } else if ((fp->f_flag & O_APPEND) != 0 ||
1225                     (flags & FOF_OFFSET) == 0) {
1226                         /* For appenders, punt and lock the whole range. */
1227                         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, 0, OFF_MAX);
1228                 } else {
1229                         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, uio->uio_offset,
1230                             uio->uio_offset + uio->uio_resid);
1231                 }
1232                 error = vn_io_fault1(vp, uio, &args, td);
1233                 vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
1234         } else {
1235                 error = doio(fp, uio, active_cred, flags | FOF_OFFSET, td);
1236         }
1237         foffset_unlock_uio(fp, uio, flags);
1238         return (error);
1239 }
1240
1241 /*
1242  * Helper function to perform the requested uiomove operation using
1243  * the held pages for io->uio_iov[0].iov_base buffer instead of
1244  * copyin/copyout.  Access to the pages with uiomove_fromphys()
1245  * instead of iov_base prevents page faults that could occur due to
1246  * pmap_collect() invalidating the mapping created by
1247  * vm_fault_quick_hold_pages(), or pageout daemon, page laundry or
1248  * object cleanup revoking the write access from page mappings.
1249  *
1250  * Filesystems specified MNTK_NO_IOPF shall use vn_io_fault_uiomove()
1251  * instead of plain uiomove().
1252  */
1253 int
1254 vn_io_fault_uiomove(char *data, int xfersize, struct uio *uio)
1255 {
1256         struct uio transp_uio;
1257         struct iovec transp_iov[1];
1258         struct thread *td;
1259         size_t adv;
1260         int error, pgadv;
1261
1262         td = curthread;
1263         if ((td->td_pflags & TDP_UIOHELD) == 0 ||
1264             uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE)
1265                 return (uiomove(data, xfersize, uio));
1266
1267         KASSERT(uio->uio_iovcnt == 1, ("uio_iovcnt %d", uio->uio_iovcnt));
1268         transp_iov[0].iov_base = data;
1269         transp_uio.uio_iov = &transp_iov[0];
1270         transp_uio.uio_iovcnt = 1;
1271         if (xfersize > uio->uio_resid)
1272                 xfersize = uio->uio_resid;
1273         transp_uio.uio_resid = transp_iov[0].iov_len = xfersize;
1274         transp_uio.uio_offset = 0;
1275         transp_uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
1276         /*
1277          * Since transp_iov points to data, and td_ma page array
1278          * corresponds to original uio->uio_iov, we need to invert the
1279          * direction of the i/o operation as passed to
1280          * uiomove_fromphys().
1281          */
1282         switch (uio->uio_rw) {
1283         case UIO_WRITE:
1284                 transp_uio.uio_rw = UIO_READ;
1285                 break;
1286         case UIO_READ:
1287                 transp_uio.uio_rw = UIO_WRITE;
1288                 break;
1289         }
1290         transp_uio.uio_td = uio->uio_td;
1291         error = uiomove_fromphys(td->td_ma,
1292             ((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base) & PAGE_MASK,
1293             xfersize, &transp_uio);
1294         adv = xfersize - transp_uio.uio_resid;
1295         pgadv =
1296             (((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base + adv) >> PAGE_SHIFT) -
1297             (((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base) >> PAGE_SHIFT);
1298         td->td_ma += pgadv;
1299         KASSERT(td->td_ma_cnt >= pgadv, ("consumed pages %d %d", td->td_ma_cnt,
1300             pgadv));
1301         td->td_ma_cnt -= pgadv;
1302         uio->uio_iov->iov_base = (char *)uio->uio_iov->iov_base + adv;
1303         uio->uio_iov->iov_len -= adv;
1304         uio->uio_resid -= adv;
1305         uio->uio_offset += adv;
1306         return (error);
1307 }
1308
1309 int
1310 vn_io_fault_pgmove(vm_page_t ma[], vm_offset_t offset, int xfersize,
1311     struct uio *uio)
1312 {
1313         struct thread *td;
1314         vm_offset_t iov_base;
1315         int cnt, pgadv;
1316
1317         td = curthread;
1318         if ((td->td_pflags & TDP_UIOHELD) == 0 ||
1319             uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE)
1320                 return (uiomove_fromphys(ma, offset, xfersize, uio));
1321
1322         KASSERT(uio->uio_iovcnt == 1, ("uio_iovcnt %d", uio->uio_iovcnt));
1323         cnt = xfersize > uio->uio_resid ? uio->uio_resid : xfersize;
1324         iov_base = (vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base;
1325         switch (uio->uio_rw) {
1326         case UIO_WRITE:
1327                 pmap_copy_pages(td->td_ma, iov_base & PAGE_MASK, ma,
1328                     offset, cnt);
1329                 break;
1330         case UIO_READ:
1331                 pmap_copy_pages(ma, offset, td->td_ma, iov_base & PAGE_MASK,
1332                     cnt);
1333                 break;
1334         }
1335         pgadv = ((iov_base + cnt) >> PAGE_SHIFT) - (iov_base >> PAGE_SHIFT);
1336         td->td_ma += pgadv;
1337         KASSERT(td->td_ma_cnt >= pgadv, ("consumed pages %d %d", td->td_ma_cnt,
1338             pgadv));
1339         td->td_ma_cnt -= pgadv;
1340         uio->uio_iov->iov_base = (char *)(iov_base + cnt);
1341         uio->uio_iov->iov_len -= cnt;
1342         uio->uio_resid -= cnt;
1343         uio->uio_offset += cnt;
1344         return (0);
1345 }
1346
1347
1348 /*
1349  * File table truncate routine.
1350  */
1351 static int
1352 vn_truncate(struct file *fp, off_t length, struct ucred *active_cred,
1353     struct thread *td)
1354 {
1355         struct vattr vattr;
1356         struct mount *mp;
1357         struct vnode *vp;
1358         void *rl_cookie;
1359         int error;
1360
1361         vp = fp->f_vnode;
1362
1363         /*
1364          * Lock the whole range for truncation.  Otherwise split i/o
1365          * might happen partly before and partly after the truncation.
1366          */
1367         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, 0, OFF_MAX);
1368         error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH);
1369         if (error)
1370                 goto out1;
1371         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1372         if (vp->v_type == VDIR) {
1373                 error = EISDIR;
1374                 goto out;
1375         }
1376 #ifdef MAC
1377         error = mac_vnode_check_write(active_cred, fp->f_cred, vp);
1378         if (error)
1379                 goto out;
1380 #endif
1381         error = vn_writechk(vp);
1382         if (error == 0) {
1383                 VATTR_NULL(&vattr);
1384                 vattr.va_size = length;
1385                 if ((fp->f_flag & O_FSYNC) != 0)
1386                         vattr.va_vaflags |= VA_SYNC;
1387                 error = VOP_SETATTR(vp, &vattr, fp->f_cred);
1388         }
1389 out:
1390         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1391         vn_finished_write(mp);
1392 out1:
1393         vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
1394         return (error);
1395 }
1396
1397 /*
1398  * File table vnode stat routine.
1399  */
1400 static int
1401 vn_statfile(fp, sb, active_cred, td)
1402         struct file *fp;
1403         struct stat *sb;
1404         struct ucred *active_cred;
1405         struct thread *td;
1406 {
1407         struct vnode *vp = fp->f_vnode;
1408         int error;
1409
1410         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1411         error = vn_stat(vp, sb, active_cred, fp->f_cred, td);
1412         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1413
1414         return (error);
1415 }
1416
1417 /*
1418  * Stat a vnode; implementation for the stat syscall
1419  */
1420 int
1421 vn_stat(vp, sb, active_cred, file_cred, td)
1422         struct vnode *vp;
1423         register struct stat *sb;
1424         struct ucred *active_cred;
1425         struct ucred *file_cred;
1426         struct thread *td;
1427 {
1428         struct vattr vattr;
1429         register struct vattr *vap;
1430         int error;
1431         u_short mode;
1432
1433 #ifdef MAC
1434         error = mac_vnode_check_stat(active_cred, file_cred, vp);
1435         if (error)
1436                 return (error);
1437 #endif
1438
1439         vap = &vattr;
1440
1441         /*
1442          * Initialize defaults for new and unusual fields, so that file
1443          * systems which don't support these fields don't need to know
1444          * about them.
1445          */
1446         vap->va_birthtime.tv_sec = -1;
1447         vap->va_birthtime.tv_nsec = 0;
1448         vap->va_fsid = VNOVAL;
1449         vap->va_rdev = NODEV;
1450
1451         error = VOP_GETATTR(vp, vap, active_cred);
1452         if (error)
1453                 return (error);
1454
1455         /*
1456          * Zero the spare stat fields
1457          */
1458         bzero(sb, sizeof *sb);
1459
1460         /*
1461          * Copy from vattr table
1462          */
1463         if (vap->va_fsid != VNOVAL)
1464                 sb->st_dev = vap->va_fsid;
1465         else
1466                 sb->st_dev = vp->v_mount->mnt_stat.f_fsid.val[0];
1467         sb->st_ino = vap->va_fileid;
1468         mode = vap->va_mode;
1469         switch (vap->va_type) {
1470         case VREG:
1471                 mode |= S_IFREG;
1472                 break;
1473         case VDIR:
1474                 mode |= S_IFDIR;
1475                 break;
1476         case VBLK:
1477                 mode |= S_IFBLK;
1478                 break;
1479         case VCHR:
1480                 mode |= S_IFCHR;
1481                 break;
1482         case VLNK:
1483                 mode |= S_IFLNK;
1484                 break;
1485         case VSOCK:
1486                 mode |= S_IFSOCK;
1487                 break;
1488         case VFIFO:
1489                 mode |= S_IFIFO;
1490                 break;
1491         default:
1492                 return (EBADF);
1493         };
1494         sb->st_mode = mode;
1495         sb->st_nlink = vap->va_nlink;
1496         sb->st_uid = vap->va_uid;
1497         sb->st_gid = vap->va_gid;
1498         sb->st_rdev = vap->va_rdev;
1499         if (vap->va_size > OFF_MAX)
1500                 return (EOVERFLOW);
1501         sb->st_size = vap->va_size;
1502         sb->st_atim = vap->va_atime;
1503         sb->st_mtim = vap->va_mtime;
1504         sb->st_ctim = vap->va_ctime;
1505         sb->st_birthtim = vap->va_birthtime;
1506
1507         /*
1508          * According to www.opengroup.org, the meaning of st_blksize is
1509          *   "a filesystem-specific preferred I/O block size for this
1510          *    object.  In some filesystem types, this may vary from file
1511          *    to file"
1512          * Use miminum/default of PAGE_SIZE (e.g. for VCHR).
1513          */
1514
1515         sb->st_blksize = max(PAGE_SIZE, vap->va_blocksize);
1516
1517         sb->st_flags = vap->va_flags;
1518         if (priv_check(td, PRIV_VFS_GENERATION))
1519                 sb->st_gen = 0;
1520         else
1521                 sb->st_gen = vap->va_gen;
1522
1523         sb->st_blocks = vap->va_bytes / S_BLKSIZE;
1524         return (0);
1525 }
1526
1527 /*
1528  * File table vnode ioctl routine.
1529  */
1530 static int
1531 vn_ioctl(fp, com, data, active_cred, td)
1532         struct file *fp;
1533         u_long com;
1534         void *data;
1535         struct ucred *active_cred;
1536         struct thread *td;
1537 {
1538         struct vattr vattr;
1539         struct vnode *vp;
1540         int error;
1541
1542         vp = fp->f_vnode;
1543         switch (vp->v_type) {
1544         case VDIR:
1545         case VREG:
1546                 switch (com) {
1547                 case FIONREAD:
1548                         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1549                         error = VOP_GETATTR(vp, &vattr, active_cred);
1550                         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1551                         if (error == 0)
1552                                 *(int *)data = vattr.va_size - fp->f_offset;
1553                         return (error);
1554                 case FIONBIO:
1555                 case FIOASYNC:
1556                         return (0);
1557                 default:
1558                         return (VOP_IOCTL(vp, com, data, fp->f_flag,
1559                             active_cred, td));
1560                 }
1561         default:
1562                 return (ENOTTY);
1563         }
1564 }
1565
1566 /*
1567  * File table vnode poll routine.
1568  */
1569 static int
1570 vn_poll(fp, events, active_cred, td)
1571         struct file *fp;
1572         int events;
1573         struct ucred *active_cred;
1574         struct thread *td;
1575 {
1576         struct vnode *vp;
1577         int error;
1578
1579         vp = fp->f_vnode;
1580 #ifdef MAC
1581         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1582         error = mac_vnode_check_poll(active_cred, fp->f_cred, vp);
1583         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1584         if (!error)
1585 #endif
1586
1587         error = VOP_POLL(vp, events, fp->f_cred, td);
1588         return (error);
1589 }
1590
1591 /*
1592  * Acquire the requested lock and then check for validity.  LK_RETRY
1593  * permits vn_lock to return doomed vnodes.
1594  */
1595 int
1596 _vn_lock(struct vnode *vp, int flags, char *file, int line)
1597 {
1598         int error;
1599
1600         VNASSERT((flags & LK_TYPE_MASK) != 0, vp,
1601             ("vn_lock called with no locktype."));
1602         do {
1603 #ifdef DEBUG_VFS_LOCKS
1604                 KASSERT(vp->v_holdcnt != 0,
1605                     ("vn_lock %p: zero hold count", vp));
1606 #endif
1607                 error = VOP_LOCK1(vp, flags, file, line);
1608                 flags &= ~LK_INTERLOCK; /* Interlock is always dropped. */
1609                 KASSERT((flags & LK_RETRY) == 0 || error == 0,
1610                     ("LK_RETRY set with incompatible flags (0x%x) or an error occurred (%d)",
1611                     flags, error));
1612                 /*
1613                  * Callers specify LK_RETRY if they wish to get dead vnodes.
1614                  * If RETRY is not set, we return ENOENT instead.
1615                  */
1616                 if (error == 0 && vp->v_iflag & VI_DOOMED &&
1617                     (flags & LK_RETRY) == 0) {
1618                         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1619                         error = ENOENT;
1620                         break;
1621                 }
1622         } while (flags & LK_RETRY && error != 0);
1623         return (error);
1624 }
1625
1626 /*
1627  * File table vnode close routine.
1628  */
1629 static int
1630 vn_closefile(fp, td)
1631         struct file *fp;
1632         struct thread *td;
1633 {
1634         struct vnode *vp;
1635         struct flock lf;
1636         int error;
1637         bool ref;
1638
1639         vp = fp->f_vnode;
1640         fp->f_ops = &badfileops;
1641         ref= (fp->f_flag & FHASLOCK) != 0 && fp->f_type == DTYPE_VNODE;
1642
1643         error = vn_close1(vp, fp->f_flag, fp->f_cred, td, ref);
1644
1645         if (__predict_false(ref)) {
1646                 lf.l_whence = SEEK_SET;
1647                 lf.l_start = 0;
1648                 lf.l_len = 0;
1649                 lf.l_type = F_UNLCK;
1650                 (void) VOP_ADVLOCK(vp, fp, F_UNLCK, &lf, F_FLOCK);
1651                 vrele(vp);
1652         }
1653         return (error);
1654 }
1655
1656 /*
1657  * Preparing to start a filesystem write operation. If the operation is
1658  * permitted, then we bump the count of operations in progress and
1659  * proceed. If a suspend request is in progress, we wait until the
1660  * suspension is over, and then proceed.
1661  */
1662 static int
1663 vn_start_write_locked(struct mount *mp, int flags)
1664 {
1665         int error, mflags;
1666
1667         mtx_assert(MNT_MTX(mp), MA_OWNED);
1668         error = 0;
1669
1670         /*
1671          * Check on status of suspension.
1672          */
1673         if ((curthread->td_pflags & TDP_IGNSUSP) == 0 ||
1674             mp->mnt_susp_owner != curthread) {
1675                 mflags = ((mp->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_SBDRY) != 0 ?
1676                     (flags & PCATCH) : 0) | (PUSER - 1);
1677                 while ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0) {
1678                         if (flags & V_NOWAIT) {
1679                                 error = EWOULDBLOCK;
1680                                 goto unlock;
1681                         }
1682                         error = msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), mflags,
1683                             "suspfs", 0);
1684                         if (error)
1685                                 goto unlock;
1686                 }
1687         }
1688         if (flags & V_XSLEEP)
1689                 goto unlock;
1690         mp->mnt_writeopcount++;
1691 unlock:
1692         if (error != 0 || (flags & V_XSLEEP) != 0)
1693                 MNT_REL(mp);
1694         MNT_IUNLOCK(mp);
1695         return (error);
1696 }
1697
1698 int
1699 vn_start_write(struct vnode *vp, struct mount **mpp, int flags)
1700 {
1701         struct mount *mp;
1702         int error;
1703
1704         KASSERT((flags & V_MNTREF) == 0 || (*mpp != NULL && vp == NULL),
1705             ("V_MNTREF requires mp"));
1706
1707         error = 0;
1708         /*
1709          * If a vnode is provided, get and return the mount point that
1710          * to which it will write.
1711          */
1712         if (vp != NULL) {
1713                 if ((error = VOP_GETWRITEMOUNT(vp, mpp)) != 0) {
1714                         *mpp = NULL;
1715                         if (error != EOPNOTSUPP)
1716                                 return (error);
1717                         return (0);
1718                 }
1719         }
1720         if ((mp = *mpp) == NULL)
1721                 return (0);
1722
1723         /*
1724          * VOP_GETWRITEMOUNT() returns with the mp refcount held through
1725          * a vfs_ref().
1726          * As long as a vnode is not provided we need to acquire a
1727          * refcount for the provided mountpoint too, in order to
1728          * emulate a vfs_ref().
1729          */
1730         MNT_ILOCK(mp);
1731         if (vp == NULL && (flags & V_MNTREF) == 0)
1732                 MNT_REF(mp);
1733
1734         return (vn_start_write_locked(mp, flags));
1735 }
1736
1737 /*
1738  * Secondary suspension. Used by operations such as vop_inactive
1739  * routines that are needed by the higher level functions. These
1740  * are allowed to proceed until all the higher level functions have
1741  * completed (indicated by mnt_writeopcount dropping to zero). At that
1742  * time, these operations are halted until the suspension is over.
1743  */
1744 int
1745 vn_start_secondary_write(struct vnode *vp, struct mount **mpp, int flags)
1746 {
1747         struct mount *mp;
1748         int error;
1749
1750         KASSERT((flags & V_MNTREF) == 0 || (*mpp != NULL && vp == NULL),
1751             ("V_MNTREF requires mp"));
1752
1753  retry:
1754         if (vp != NULL) {
1755                 if ((error = VOP_GETWRITEMOUNT(vp, mpp)) != 0) {
1756                         *mpp = NULL;
1757                         if (error != EOPNOTSUPP)
1758                                 return (error);
1759                         return (0);
1760                 }
1761         }
1762         /*
1763          * If we are not suspended or have not yet reached suspended
1764          * mode, then let the operation proceed.
1765          */
1766         if ((mp = *mpp) == NULL)
1767                 return (0);
1768
1769         /*
1770          * VOP_GETWRITEMOUNT() returns with the mp refcount held through
1771          * a vfs_ref().
1772          * As long as a vnode is not provided we need to acquire a
1773          * refcount for the provided mountpoint too, in order to
1774          * emulate a vfs_ref().
1775          */
1776         MNT_ILOCK(mp);
1777         if (vp == NULL && (flags & V_MNTREF) == 0)
1778                 MNT_REF(mp);
1779         if ((mp->mnt_kern_flag & (MNTK_SUSPENDED | MNTK_SUSPEND2)) == 0) {
1780                 mp->mnt_secondary_writes++;
1781                 mp->mnt_secondary_accwrites++;
1782                 MNT_IUNLOCK(mp);
1783                 return (0);
1784         }
1785         if (flags & V_NOWAIT) {
1786                 MNT_REL(mp);
1787                 MNT_IUNLOCK(mp);
1788                 return (EWOULDBLOCK);
1789         }
1790         /*
1791          * Wait for the suspension to finish.
1792          */
1793         error = msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), (PUSER - 1) | PDROP |
1794             ((mp->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_SBDRY) != 0 ? (flags & PCATCH) : 0),
1795             "suspfs", 0);
1796         vfs_rel(mp);
1797         if (error == 0)
1798                 goto retry;
1799         return (error);
1800 }
1801
1802 /*
1803  * Filesystem write operation has completed. If we are suspending and this
1804  * operation is the last one, notify the suspender that the suspension is
1805  * now in effect.
1806  */
1807 void
1808 vn_finished_write(mp)
1809         struct mount *mp;
1810 {
1811         if (mp == NULL)
1812                 return;
1813         MNT_ILOCK(mp);
1814         MNT_REL(mp);
1815         mp->mnt_writeopcount--;
1816         if (mp->mnt_writeopcount < 0)
1817                 panic("vn_finished_write: neg cnt");
1818         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0 &&
1819             mp->mnt_writeopcount <= 0)
1820                 wakeup(&mp->mnt_writeopcount);
1821         MNT_IUNLOCK(mp);
1822 }
1823
1824
1825 /*
1826  * Filesystem secondary write operation has completed. If we are
1827  * suspending and this operation is the last one, notify the suspender
1828  * that the suspension is now in effect.
1829  */
1830 void
1831 vn_finished_secondary_write(mp)
1832         struct mount *mp;
1833 {
1834         if (mp == NULL)
1835                 return;
1836         MNT_ILOCK(mp);
1837         MNT_REL(mp);
1838         mp->mnt_secondary_writes--;
1839         if (mp->mnt_secondary_writes < 0)
1840                 panic("vn_finished_secondary_write: neg cnt");
1841         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0 &&
1842             mp->mnt_secondary_writes <= 0)
1843                 wakeup(&mp->mnt_secondary_writes);
1844         MNT_IUNLOCK(mp);
1845 }
1846
1847
1848
1849 /*
1850  * Request a filesystem to suspend write operations.
1851  */
1852 int
1853 vfs_write_suspend(struct mount *mp, int flags)
1854 {
1855         int error;
1856
1857         MNT_ILOCK(mp);
1858         if (mp->mnt_susp_owner == curthread) {
1859                 MNT_IUNLOCK(mp);
1860                 return (EALREADY);
1861         }
1862         while (mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND)
1863                 msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), PUSER - 1, "wsuspfs", 0);
1864
1865         /*
1866          * Unmount holds a write reference on the mount point.  If we
1867          * own busy reference and drain for writers, we deadlock with
1868          * the reference draining in the unmount path.  Callers of
1869          * vfs_write_suspend() must specify VS_SKIP_UNMOUNT if
1870          * vfs_busy() reference is owned and caller is not in the
1871          * unmount context.
1872          */
1873         if ((flags & VS_SKIP_UNMOUNT) != 0 &&
1874             (mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT) != 0) {
1875                 MNT_IUNLOCK(mp);
1876                 return (EBUSY);
1877         }
1878
1879         mp->mnt_kern_flag |= MNTK_SUSPEND;
1880         mp->mnt_susp_owner = curthread;
1881         if (mp->mnt_writeopcount > 0)
1882                 (void) msleep(&mp->mnt_writeopcount,
1883                     MNT_MTX(mp), (PUSER - 1)|PDROP, "suspwt", 0);
1884         else
1885                 MNT_IUNLOCK(mp);
1886         if ((error = VFS_SYNC(mp, MNT_SUSPEND)) != 0)
1887                 vfs_write_resume(mp, 0);
1888         return (error);
1889 }
1890
1891 /*
1892  * Request a filesystem to resume write operations.
1893  */
1894 void
1895 vfs_write_resume(struct mount *mp, int flags)
1896 {
1897
1898         MNT_ILOCK(mp);
1899         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0) {
1900                 KASSERT(mp->mnt_susp_owner == curthread, ("mnt_susp_owner"));
1901                 mp->mnt_kern_flag &= ~(MNTK_SUSPEND | MNTK_SUSPEND2 |
1902                                        MNTK_SUSPENDED);
1903                 mp->mnt_susp_owner = NULL;
1904                 wakeup(&mp->mnt_writeopcount);
1905                 wakeup(&mp->mnt_flag);
1906                 curthread->td_pflags &= ~TDP_IGNSUSP;
1907                 if ((flags & VR_START_WRITE) != 0) {
1908                         MNT_REF(mp);
1909                         mp->mnt_writeopcount++;
1910                 }
1911                 MNT_IUNLOCK(mp);
1912                 if ((flags & VR_NO_SUSPCLR) == 0)
1913                         VFS_SUSP_CLEAN(mp);
1914         } else if ((flags & VR_START_WRITE) != 0) {
1915                 MNT_REF(mp);
1916                 vn_start_write_locked(mp, 0);
1917         } else {
1918                 MNT_IUNLOCK(mp);
1919         }
1920 }
1921
1922 /*
1923  * Helper loop around vfs_write_suspend() for filesystem unmount VFS
1924  * methods.
1925  */
1926 int
1927 vfs_write_suspend_umnt(struct mount *mp)
1928 {
1929         int error;
1930
1931         KASSERT((curthread->td_pflags & TDP_IGNSUSP) == 0,
1932             ("vfs_write_suspend_umnt: recursed"));
1933
1934         /* dounmount() already called vn_start_write(). */
1935         for (;;) {
1936                 vn_finished_write(mp);
1937                 error = vfs_write_suspend(mp, 0);
1938                 if (error != 0) {
1939                         vn_start_write(NULL, &mp, V_WAIT);
1940                         return (error);
1941                 }
1942                 MNT_ILOCK(mp);
1943                 if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPENDED) != 0)
1944                         break;
1945                 MNT_IUNLOCK(mp);
1946                 vn_start_write(NULL, &mp, V_WAIT);
1947         }
1948         mp->mnt_kern_flag &= ~(MNTK_SUSPENDED | MNTK_SUSPEND2);
1949         wakeup(&mp->mnt_flag);
1950         MNT_IUNLOCK(mp);
1951         curthread->td_pflags |= TDP_IGNSUSP;
1952         return (0);
1953 }
1954
1955 /*
1956  * Implement kqueues for files by translating it to vnode operation.
1957  */
1958 static int
1959 vn_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
1960 {
1961
1962         return (VOP_KQFILTER(fp->f_vnode, kn));
1963 }
1964
1965 /*
1966  * Simplified in-kernel wrapper calls for extended attribute access.
1967  * Both calls pass in a NULL credential, authorizing as "kernel" access.
1968  * Set IO_NODELOCKED in ioflg if the vnode is already locked.
1969  */
1970 int
1971 vn_extattr_get(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
1972     const char *attrname, int *buflen, char *buf, struct thread *td)
1973 {
1974         struct uio      auio;
1975         struct iovec    iov;
1976         int     error;
1977
1978         iov.iov_len = *buflen;
1979         iov.iov_base = buf;
1980
1981         auio.uio_iov = &iov;
1982         auio.uio_iovcnt = 1;
1983         auio.uio_rw = UIO_READ;
1984         auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
1985         auio.uio_td = td;
1986         auio.uio_offset = 0;
1987         auio.uio_resid = *buflen;
1988
1989         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0)
1990                 vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1991
1992         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
1993
1994         /* authorize attribute retrieval as kernel */
1995         error = VOP_GETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, &auio, NULL, NULL,
1996             td);
1997
1998         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0)
1999                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
2000
2001         if (error == 0) {
2002                 *buflen = *buflen - auio.uio_resid;
2003         }
2004
2005         return (error);
2006 }
2007
2008 /*
2009  * XXX failure mode if partially written?
2010  */
2011 int
2012 vn_extattr_set(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
2013     const char *attrname, int buflen, char *buf, struct thread *td)
2014 {
2015         struct uio      auio;
2016         struct iovec    iov;
2017         struct mount    *mp;
2018         int     error;
2019
2020         iov.iov_len = buflen;
2021         iov.iov_base = buf;
2022
2023         auio.uio_iov = &iov;
2024         auio.uio_iovcnt = 1;
2025         auio.uio_rw = UIO_WRITE;
2026         auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
2027         auio.uio_td = td;
2028         auio.uio_offset = 0;
2029         auio.uio_resid = buflen;
2030
2031         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2032                 if ((error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT)) != 0)
2033                         return (error);
2034                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2035         }
2036
2037         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2038
2039         /* authorize attribute setting as kernel */
2040         error = VOP_SETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, &auio, NULL, td);
2041
2042         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2043                 vn_finished_write(mp);
2044                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
2045         }
2046
2047         return (error);
2048 }
2049
2050 int
2051 vn_extattr_rm(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
2052     const char *attrname, struct thread *td)
2053 {
2054         struct mount    *mp;
2055         int     error;
2056
2057         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2058                 if ((error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT)) != 0)
2059                         return (error);
2060                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2061         }
2062
2063         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2064
2065         /* authorize attribute removal as kernel */
2066         error = VOP_DELETEEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, NULL, td);
2067         if (error == EOPNOTSUPP)
2068                 error = VOP_SETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, NULL,
2069                     NULL, td);
2070
2071         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2072                 vn_finished_write(mp);
2073                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
2074         }
2075
2076         return (error);
2077 }
2078
2079 static int
2080 vn_get_ino_alloc_vget(struct mount *mp, void *arg, int lkflags,
2081     struct vnode **rvp)
2082 {
2083
2084         return (VFS_VGET(mp, *(ino_t *)arg, lkflags, rvp));
2085 }
2086
2087 int
2088 vn_vget_ino(struct vnode *vp, ino_t ino, int lkflags, struct vnode **rvp)
2089 {
2090
2091         return (vn_vget_ino_gen(vp, vn_get_ino_alloc_vget, &ino,
2092             lkflags, rvp));
2093 }
2094
2095 int
2096 vn_vget_ino_gen(struct vnode *vp, vn_get_ino_t alloc, void *alloc_arg,
2097     int lkflags, struct vnode **rvp)
2098 {
2099         struct mount *mp;
2100         int ltype, error;
2101
2102         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_vget_ino_get");
2103         mp = vp->v_mount;
2104         ltype = VOP_ISLOCKED(vp);
2105         KASSERT(ltype == LK_EXCLUSIVE || ltype == LK_SHARED,
2106             ("vn_vget_ino: vp not locked"));
2107         error = vfs_busy(mp, MBF_NOWAIT);
2108         if (error != 0) {
2109                 vfs_ref(mp);
2110                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
2111                 error = vfs_busy(mp, 0);
2112                 vn_lock(vp, ltype | LK_RETRY);
2113                 vfs_rel(mp);
2114                 if (error != 0)
2115                         return (ENOENT);
2116                 if (vp->v_iflag & VI_DOOMED) {
2117                         vfs_unbusy(mp);
2118                         return (ENOENT);
2119                 }
2120         }
2121         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2122         error = alloc(mp, alloc_arg, lkflags, rvp);
2123         vfs_unbusy(mp);
2124         if (*rvp != vp)
2125                 vn_lock(vp, ltype | LK_RETRY);
2126         if (vp->v_iflag & VI_DOOMED) {
2127                 if (error == 0) {
2128                         if (*rvp == vp)
2129                                 vunref(vp);
2130                         else
2131                                 vput(*rvp);
2132                 }
2133                 error = ENOENT;
2134         }
2135         return (error);
2136 }
2137
2138 int
2139 vn_rlimit_fsize(const struct vnode *vp, const struct uio *uio,
2140     const struct thread *td)
2141 {
2142
2143         if (vp->v_type != VREG || td == NULL)
2144                 return (0);
2145         PROC_LOCK(td->td_proc);
2146         if ((uoff_t)uio->uio_offset + uio->uio_resid >
2147             lim_cur(td->td_proc, RLIMIT_FSIZE)) {
2148                 kern_psignal(td->td_proc, SIGXFSZ);
2149                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
2150                 return (EFBIG);
2151         }
2152         PROC_UNLOCK(td->td_proc);
2153         return (0);
2154 }
2155
2156 int
2157 vn_chmod(struct file *fp, mode_t mode, struct ucred *active_cred,
2158     struct thread *td)
2159 {
2160         struct vnode *vp;
2161
2162         vp = fp->f_vnode;
2163 #ifdef AUDIT
2164         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2165         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
2166         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2167 #endif
2168         return (setfmode(td, active_cred, vp, mode));
2169 }
2170
2171 int
2172 vn_chown(struct file *fp, uid_t uid, gid_t gid, struct ucred *active_cred,
2173     struct thread *td)
2174 {
2175         struct vnode *vp;
2176
2177         vp = fp->f_vnode;
2178 #ifdef AUDIT
2179         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2180         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
2181         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2182 #endif
2183         return (setfown(td, active_cred, vp, uid, gid));
2184 }
2185
2186 void
2187 vn_pages_remove(struct vnode *vp, vm_pindex_t start, vm_pindex_t end)
2188 {
2189         vm_object_t object;
2190
2191         if ((object = vp->v_object) == NULL)
2192                 return;
2193         VM_OBJECT_WLOCK(object);
2194         vm_object_page_remove(object, start, end, 0);
2195         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
2196 }
2197
2198 int
2199 vn_bmap_seekhole(struct vnode *vp, u_long cmd, off_t *off, struct ucred *cred)
2200 {
2201         struct vattr va;
2202         daddr_t bn, bnp;
2203         uint64_t bsize;
2204         off_t noff;
2205         int error;
2206
2207         KASSERT(cmd == FIOSEEKHOLE || cmd == FIOSEEKDATA,
2208             ("Wrong command %lu", cmd));
2209
2210         if (vn_lock(vp, LK_SHARED) != 0)
2211                 return (EBADF);
2212         if (vp->v_type != VREG) {
2213                 error = ENOTTY;
2214                 goto unlock;
2215         }
2216         error = VOP_GETATTR(vp, &va, cred);
2217         if (error != 0)
2218                 goto unlock;
2219         noff = *off;
2220         if (noff >= va.va_size) {
2221                 error = ENXIO;
2222                 goto unlock;
2223         }
2224         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2225         for (bn = noff / bsize; noff < va.va_size; bn++, noff += bsize) {
2226                 error = VOP_BMAP(vp, bn, NULL, &bnp, NULL, NULL);
2227                 if (error == EOPNOTSUPP) {
2228                         error = ENOTTY;
2229                         goto unlock;
2230                 }
2231                 if ((bnp == -1 && cmd == FIOSEEKHOLE) ||
2232                     (bnp != -1 && cmd == FIOSEEKDATA)) {
2233                         noff = bn * bsize;
2234                         if (noff < *off)
2235                                 noff = *off;
2236                         goto unlock;
2237                 }
2238         }
2239         if (noff > va.va_size)
2240                 noff = va.va_size;
2241         /* noff == va.va_size. There is an implicit hole at the end of file. */
2242         if (cmd == FIOSEEKDATA)
2243                 error = ENXIO;
2244 unlock:
2245         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2246         if (error == 0)
2247                 *off = noff;
2248         return (error);
2249 }
2250
2251 int
2252 vn_seek(struct file *fp, off_t offset, int whence, struct thread *td)
2253 {
2254         struct ucred *cred;
2255         struct vnode *vp;
2256         struct vattr vattr;
2257         off_t foffset, size;
2258         int error, noneg;
2259
2260         cred = td->td_ucred;
2261         vp = fp->f_vnode;
2262         foffset = foffset_lock(fp, 0);
2263         noneg = (vp->v_type != VCHR);
2264         error = 0;
2265         switch (whence) {
2266         case L_INCR:
2267                 if (noneg &&
2268                     (foffset < 0 ||
2269                     (offset > 0 && foffset > OFF_MAX - offset))) {
2270                         error = EOVERFLOW;
2271                         break;
2272                 }
2273                 offset += foffset;
2274                 break;
2275         case L_XTND:
2276                 vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2277                 error = VOP_GETATTR(vp, &vattr, cred);
2278                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
2279                 if (error)
2280                         break;
2281
2282                 /*
2283                  * If the file references a disk device, then fetch
2284                  * the media size and use that to determine the ending
2285                  * offset.
2286                  */
2287                 if (vattr.va_size == 0 && vp->v_type == VCHR &&
2288                     fo_ioctl(fp, DIOCGMEDIASIZE, &size, cred, td) == 0)
2289                         vattr.va_size = size;
2290                 if (noneg &&
2291                     (vattr.va_size > OFF_MAX ||
2292                     (offset > 0 && vattr.va_size > OFF_MAX - offset))) {
2293                         error = EOVERFLOW;
2294                         break;
2295                 }
2296                 offset += vattr.va_size;
2297                 break;
2298         case L_SET:
2299                 break;
2300         case SEEK_DATA:
2301                 error = fo_ioctl(fp, FIOSEEKDATA, &offset, cred, td);
2302                 break;
2303         case SEEK_HOLE:
2304                 error = fo_ioctl(fp, FIOSEEKHOLE, &offset, cred, td);
2305                 break;
2306         default:
2307                 error = EINVAL;
2308         }
2309         if (error == 0 && noneg && offset < 0)
2310                 error = EINVAL;
2311         if (error != 0)
2312                 goto drop;
2313         VFS_KNOTE_UNLOCKED(vp, 0);
2314         *(off_t *)(td->td_retval) = offset;
2315 drop:
2316         foffset_unlock(fp, offset, error != 0 ? FOF_NOUPDATE : 0);
2317         return (error);
2318 }
2319
2320 int
2321 vn_utimes_perm(struct vnode *vp, struct vattr *vap, struct ucred *cred,
2322     struct thread *td)
2323 {
2324         int error;
2325
2326         /*
2327          * Grant permission if the caller is the owner of the file, or
2328          * the super-user, or has ACL_WRITE_ATTRIBUTES permission on
2329          * on the file.  If the time pointer is null, then write
2330          * permission on the file is also sufficient.
2331          *
2332          * From NFSv4.1, draft 21, 6.2.1.3.1, Discussion of Mask Attributes:
2333          * A user having ACL_WRITE_DATA or ACL_WRITE_ATTRIBUTES
2334          * will be allowed to set the times [..] to the current
2335          * server time.
2336          */
2337         error = VOP_ACCESSX(vp, VWRITE_ATTRIBUTES, cred, td);
2338         if (error != 0 && (vap->va_vaflags & VA_UTIMES_NULL) != 0)
2339                 error = VOP_ACCESS(vp, VWRITE, cred, td);
2340         return (error);
2341 }