fs/read_write.c

   1 /*
   2  *  linux/fs/read_write.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   5  */
   6
   7 #include <linux/slab.h>
   8 #include <linux/stat.h>
   9 #include <linux/sched/xacct.h>
  10 #include <linux/fcntl.h>
  11 #include <linux/file.h>
  12 #include <linux/uio.h>
  13 #include <linux/fsnotify.h>
  14 #include <linux/security.h>
  15 #include <linux/export.h>
  16 #include <linux/syscalls.h>
  17 #include <linux/pagemap.h>
  18 #include <linux/splice.h>
  19 #include <linux/compat.h>
  20 #include <linux/mount.h>
  21 #include <linux/fs.h>
  22 #include "internal.h"
  23
  24 #include <linux/uaccess.h>
  25 #include <asm/unistd.h>
  26
  27 const struct file_operations generic_ro_fops = {
  28         .llseek         = generic_file_llseek,
  29         .read_iter      = generic_file_read_iter,
  30         .mmap           = generic_file_readonly_mmap,
  31         .splice_read    = generic_file_splice_read,
  32 };
  33
  34 EXPORT_SYMBOL(generic_ro_fops);
  35
  36 static inline int unsigned_offsets(struct file *file)
  37 {
  38         return file->f_mode & FMODE_UNSIGNED_OFFSET;
  39 }
  40
  41 /**
  42  * vfs_setpos - update the file offset for lseek
  43  * @file:       file structure in question
  44  * @offset:     file offset to seek to
  45  * @maxsize:    maximum file size
  46  *
  47  * This is a low-level filesystem helper for updating the file offset to
  48  * the value specified by @offset if the given offset is valid and it is
  49  * not equal to the current file offset.
  50  *
  51  * Return the specified offset on success and -EINVAL on invalid offset.
  52  */
  53 loff_t vfs_setpos(struct file *file, loff_t offset, loff_t maxsize)
  54 {
  55         if (offset < 0 && !unsigned_offsets(file))
  56                 return -EINVAL;
  57         if (offset > maxsize)
  58                 return -EINVAL;
  59
  60         if (offset != file->f_pos) {
  61                 file->f_pos = offset;
  62                 file->f_version = 0;
  63         }
  64         return offset;
  65 }
  66 EXPORT_SYMBOL(vfs_setpos);
  67
  68 /**
  69  * generic_file_llseek_size - generic llseek implementation for regular files
  70  * @file:       file structure to seek on
  71  * @offset:     file offset to seek to
  72  * @whence:     type of seek
  73  * @size:       max size of this file in file system
  74  * @eof:        offset used for SEEK_END position
  75  *
  76  * This is a variant of generic_file_llseek that allows passing in a custom
  77  * maximum file size and a custom EOF position, for e.g. hashed directories
  78  *
  79  * Synchronization:
  80  * SEEK_SET and SEEK_END are unsynchronized (but atomic on 64bit platforms)
  81  * SEEK_CUR is synchronized against other SEEK_CURs, but not read/writes.
  82  * read/writes behave like SEEK_SET against seeks.
  83  */
  84 loff_t
  85 generic_file_llseek_size(struct file *file, loff_t offset, int whence,
  86                 loff_t maxsize, loff_t eof)
  87 {
  88         switch (whence) {
  89         case SEEK_END:
  90                 offset += eof;
  91                 break;
  92         case SEEK_CUR:
  93                 /*
  94                  * Here we special-case the lseek(fd, 0, SEEK_CUR)
  95                  * position-querying operation.  Avoid rewriting the "same"
  96                  * f_pos value back to the file because a concurrent read(),
  97                  * write() or lseek() might have altered it
  98                  */
  99                 if (offset == 0)
 100                         return file->f_pos;
 101                 /*
 102                  * f_lock protects against read/modify/write race with other
 103                  * SEEK_CURs. Note that parallel writes and reads behave
 104                  * like SEEK_SET.
 105                  */
 106                 spin_lock(&file->f_lock);
 107                 offset = vfs_setpos(file, file->f_pos + offset, maxsize);
 108                 spin_unlock(&file->f_lock);
 109                 return offset;
 110         case SEEK_DATA:
 111                 /*
 112                  * In the generic case the entire file is data, so as long as
 113                  * offset isn't at the end of the file then the offset is data.
 114                  */
 115                 if (offset >= eof)
 116                         return -ENXIO;
 117                 break;
 118         case SEEK_HOLE:
 119                 /*
 120                  * There is a virtual hole at the end of the file, so as long as
 121                  * offset isn't i_size or larger, return i_size.
 122                  */
 123                 if (offset >= eof)
 124                         return -ENXIO;
 125                 offset = eof;
 126                 break;
 127         }
 128
 129         return vfs_setpos(file, offset, maxsize);
 130 }
 131 EXPORT_SYMBOL(generic_file_llseek_size);
 132
 133 /**
 134  * generic_file_llseek - generic llseek implementation for regular files
 135  * @file:       file structure to seek on
 136  * @offset:     file offset to seek to
 137  * @whence:     type of seek
 138  *
 139  * This is a generic implemenation of ->llseek useable for all normal local
 140  * filesystems.  It just updates the file offset to the value specified by
 141  * @offset and @whence.
 142  */
 143 loff_t generic_file_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 144 {
 145         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 146
 147         return generic_file_llseek_size(file, offset, whence,
 148                                         inode->i_sb->s_maxbytes,
 149                                         i_size_read(inode));
 150 }
 151 EXPORT_SYMBOL(generic_file_llseek);
 152
 153 /**
 154  * fixed_size_llseek - llseek implementation for fixed-sized devices
 155  * @file:       file structure to seek on
 156  * @offset:     file offset to seek to
 157  * @whence:     type of seek
 158  * @size:       size of the file
 159  *
 160  */
 161 loff_t fixed_size_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence, loff_t size)
 162 {
 163         switch (whence) {
 164         case SEEK_SET: case SEEK_CUR: case SEEK_END:
 165                 return generic_file_llseek_size(file, offset, whence,
 166                                                 size, size);
 167         default:
 168                 return -EINVAL;
 169         }
 170 }
 171 EXPORT_SYMBOL(fixed_size_llseek);
 172
 173 /**
 174  * no_seek_end_llseek - llseek implementation for fixed-sized devices
 175  * @file:       file structure to seek on
 176  * @offset:     file offset to seek to
 177  * @whence:     type of seek
 178  *
 179  */
 180 loff_t no_seek_end_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 181 {
 182         switch (whence) {
 183         case SEEK_SET: case SEEK_CUR:
 184                 return generic_file_llseek_size(file, offset, whence,
 185                                                 OFFSET_MAX, 0);
 186         default:
 187                 return -EINVAL;
 188         }
 189 }
 190 EXPORT_SYMBOL(no_seek_end_llseek);
 191
 192 /**
 193  * no_seek_end_llseek_size - llseek implementation for fixed-sized devices
 194  * @file:       file structure to seek on
 195  * @offset:     file offset to seek to
 196  * @whence:     type of seek
 197  * @size:       maximal offset allowed
 198  *
 199  */
 200 loff_t no_seek_end_llseek_size(struct file *file, loff_t offset, int whence, loff_t size)
 201 {
 202         switch (whence) {
 203         case SEEK_SET: case SEEK_CUR:
 204                 return generic_file_llseek_size(file, offset, whence,
 205                                                 size, 0);
 206         default:
 207                 return -EINVAL;
 208         }
 209 }
 210 EXPORT_SYMBOL(no_seek_end_llseek_size);
 211
 212 /**
 213  * noop_llseek - No Operation Performed llseek implementation
 214  * @file:       file structure to seek on
 215  * @offset:     file offset to seek to
 216  * @whence:     type of seek
 217  *
 218  * This is an implementation of ->llseek useable for the rare special case when
 219  * userspace expects the seek to succeed but the (device) file is actually not
 220  * able to perform the seek. In this case you use noop_llseek() instead of
 221  * falling back to the default implementation of ->llseek.
 222  */
 223 loff_t noop_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 224 {
 225         return file->f_pos;
 226 }
 227 EXPORT_SYMBOL(noop_llseek);
 228
 229 loff_t no_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 230 {
 231         return -ESPIPE;
 232 }
 233 EXPORT_SYMBOL(no_llseek);
 234
 235 loff_t default_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 236 {
 237         struct inode *inode = file_inode(file);
 238         loff_t retval;
 239
 240         inode_lock(inode);
 241         switch (whence) {
 242                 case SEEK_END:
 243                         offset += i_size_read(inode);
 244                         break;
 245                 case SEEK_CUR:
 246                         if (offset == 0) {
 247                                 retval = file->f_pos;
 248                                 goto out;
 249                         }
 250                         offset += file->f_pos;
 251                         break;
 252                 case SEEK_DATA:
 253                         /*
 254                          * In the generic case the entire file is data, so as
 255                          * long as offset isn't at the end of the file then the
 256                          * offset is data.
 257                          */
 258                         if (offset >= inode->i_size) {
 259                                 retval = -ENXIO;
 260                                 goto out;
 261                         }
 262                         break;
 263                 case SEEK_HOLE:
 264                         /*
 265                          * There is a virtual hole at the end of the file, so
 266                          * as long as offset isn't i_size or larger, return
 267                          * i_size.
 268                          */
 269                         if (offset >= inode->i_size) {
 270                                 retval = -ENXIO;
 271                                 goto out;
 272                         }
 273                         offset = inode->i_size;
 274                         break;
 275         }
 276         retval = -EINVAL;
 277         if (offset >= 0 || unsigned_offsets(file)) {
 278                 if (offset != file->f_pos) {
 279                         file->f_pos = offset;
 280                         file->f_version = 0;
 281                 }
 282                 retval = offset;
 283         }
 284 out:
 285         inode_unlock(inode);
 286         return retval;
 287 }
 288 EXPORT_SYMBOL(default_llseek);
 289
 290 loff_t vfs_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 291 {
 292         loff_t (*fn)(struct file *, loff_t, int);
 293
 294         fn = no_llseek;
 295         if (file->f_mode & FMODE_LSEEK) {
 296                 if (file->f_op->llseek)
 297                         fn = file->f_op->llseek;
 298         }
 299         return fn(file, offset, whence);
 300 }
 301 EXPORT_SYMBOL(vfs_llseek);
 302
 303 SYSCALL_DEFINE3(lseek, unsigned int, fd, off_t, offset, unsigned int, whence)
 304 {
 305         off_t retval;
 306         struct fd f = fdget_pos(fd);
 307         if (!f.file)
 308                 return -EBADF;
 309
 310         retval = -EINVAL;
 311         if (whence <= SEEK_MAX) {
 312                 loff_t res = vfs_llseek(f.file, offset, whence);
 313                 retval = res;
 314                 if (res != (loff_t)retval)
 315                         retval = -EOVERFLOW;    /* LFS: should only happen on 32 bit platforms */
 316         }
 317         fdput_pos(f);
 318         return retval;
 319 }
 320
 321 #ifdef CONFIG_COMPAT
 322 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(lseek, unsigned int, fd, compat_off_t, offset, unsigned int, whence)
 323 {
 324         return sys_lseek(fd, offset, whence);
 325 }
 326 #endif
 327
 328 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_LLSEEK
 329 SYSCALL_DEFINE5(llseek, unsigned int, fd, unsigned long, offset_high,
 330                 unsigned long, offset_low, loff_t __user *, result,
 331                 unsigned int, whence)
 332 {
 333         int retval;
 334         struct fd f = fdget_pos(fd);
 335         loff_t offset;
 336
 337         if (!f.file)
 338                 return -EBADF;
 339
 340         retval = -EINVAL;
 341         if (whence > SEEK_MAX)
 342                 goto out_putf;
 343
 344         offset = vfs_llseek(f.file, ((loff_t) offset_high << 32) | offset_low,
 345                         whence);
 346
 347         retval = (int)offset;
 348         if (offset >= 0) {
 349                 retval = -EFAULT;
 350                 if (!copy_to_user(result, &offset, sizeof(offset)))
 351                         retval = 0;
 352         }
 353 out_putf:
 354         fdput_pos(f);
 355         return retval;
 356 }
 357 #endif
 358
 359 ssize_t vfs_iter_read(struct file *file, struct iov_iter *iter, loff_t *ppos)
 360 {
 361         struct kiocb kiocb;
 362         ssize_t ret;
 363
 364         if (!file->f_op->read_iter)
 365                 return -EINVAL;
 366
 367         init_sync_kiocb(&kiocb, file);
 368         kiocb.ki_pos = *ppos;
 369
 370         iter->type |= READ;
 371         ret = call_read_iter(file, &kiocb, iter);
 372         BUG_ON(ret == -EIOCBQUEUED);
 373         if (ret > 0)
 374                 *ppos = kiocb.ki_pos;
 375         return ret;
 376 }
 377 EXPORT_SYMBOL(vfs_iter_read);
 378
 379 ssize_t vfs_iter_write(struct file *file, struct iov_iter *iter, loff_t *ppos)
 380 {
 381         struct kiocb kiocb;
 382         ssize_t ret;
 383
 384         if (!file->f_op->write_iter)
 385                 return -EINVAL;
 386
 387         init_sync_kiocb(&kiocb, file);
 388         kiocb.ki_pos = *ppos;
 389
 390         iter->type |= WRITE;
 391         ret = call_write_iter(file, &kiocb, iter);
 392         BUG_ON(ret == -EIOCBQUEUED);
 393         if (ret > 0)
 394                 *ppos = kiocb.ki_pos;
 395         return ret;
 396 }
 397 EXPORT_SYMBOL(vfs_iter_write);
 398
 399 int rw_verify_area(int read_write, struct file *file, const loff_t *ppos, size_t count)
 400 {
 401         struct inode *inode;
 402         loff_t pos;
 403         int retval = -EINVAL;
 404
 405         inode = file_inode(file);
 406         if (unlikely((ssize_t) count < 0))
 407                 return retval;
 408         pos = *ppos;
 409         if (unlikely(pos < 0)) {
 410                 if (!unsigned_offsets(file))
 411                         return retval;
 412                 if (count >= -pos) /* both values are in 0..LLONG_MAX */
 413                         return -EOVERFLOW;
 414         } else if (unlikely((loff_t) (pos + count) < 0)) {
 415                 if (!unsigned_offsets(file))
 416                         return retval;
 417         }
 418
 419         if (unlikely(inode->i_flctx && mandatory_lock(inode))) {
 420                 retval = locks_mandatory_area(inode, file, pos, pos + count - 1,
 421                                 read_write == READ ? F_RDLCK : F_WRLCK);
 422                 if (retval < 0)
 423                         return retval;
 424         }
 425         return security_file_permission(file,
 426                                 read_write == READ ? MAY_READ : MAY_WRITE);
 427 }
 428
 429 static ssize_t new_sync_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos)
 430 {
 431         struct iovec iov = { .iov_base = buf, .iov_len = len };
 432         struct kiocb kiocb;
 433         struct iov_iter iter;
 434         ssize_t ret;
 435
 436         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 437         kiocb.ki_pos = *ppos;
 438         iov_iter_init(&iter, READ, &iov, 1, len);
 439
 440         ret = call_read_iter(filp, &kiocb, &iter);
 441         BUG_ON(ret == -EIOCBQUEUED);
 442         *ppos = kiocb.ki_pos;
 443         return ret;
 444 }
 445
 446 ssize_t __vfs_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count,
 447                    loff_t *pos)
 448 {
 449         if (file->f_op->read)
 450                 return file->f_op->read(file, buf, count, pos);
 451         else if (file->f_op->read_iter)
 452                 return new_sync_read(file, buf, count, pos);
 453         else
 454                 return -EINVAL;
 455 }
 456 EXPORT_SYMBOL(__vfs_read);
 457
 458 ssize_t vfs_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count, loff_t *pos)
 459 {
 460         ssize_t ret;
 461
 462         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
 463                 return -EBADF;
 464         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_READ))
 465                 return -EINVAL;
 466         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_WRITE, buf, count)))
 467                 return -EFAULT;
 468
 469         ret = rw_verify_area(READ, file, pos, count);
 470         if (!ret) {
 471                 if (count > MAX_RW_COUNT)
 472                         count =  MAX_RW_COUNT;
 473                 ret = __vfs_read(file, buf, count, pos);
 474                 if (ret > 0) {
 475                         fsnotify_access(file);
 476                         add_rchar(current, ret);
 477                 }
 478                 inc_syscr(current);
 479         }
 480
 481         return ret;
 482 }
 483
 484 EXPORT_SYMBOL(vfs_read);
 485
 486 static ssize_t new_sync_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos)
 487 {
 488         struct iovec iov = { .iov_base = (void __user *)buf, .iov_len = len };
 489         struct kiocb kiocb;
 490         struct iov_iter iter;
 491         ssize_t ret;
 492
 493         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 494         kiocb.ki_pos = *ppos;
 495         iov_iter_init(&iter, WRITE, &iov, 1, len);
 496
 497         ret = call_write_iter(filp, &kiocb, &iter);
 498         BUG_ON(ret == -EIOCBQUEUED);
 499         if (ret > 0)
 500                 *ppos = kiocb.ki_pos;
 501         return ret;
 502 }
 503
 504 ssize_t __vfs_write(struct file *file, const char __user *p, size_t count,
 505                     loff_t *pos)
 506 {
 507         if (file->f_op->write)
 508                 return file->f_op->write(file, p, count, pos);
 509         else if (file->f_op->write_iter)
 510                 return new_sync_write(file, p, count, pos);
 511         else
 512                 return -EINVAL;
 513 }
 514 EXPORT_SYMBOL(__vfs_write);
 515
 516 ssize_t __kernel_write(struct file *file, const char *buf, size_t count, loff_t *pos)
 517 {
 518         mm_segment_t old_fs;
 519         const char __user *p;
 520         ssize_t ret;
 521
 522         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
 523                 return -EINVAL;
 524
 525         old_fs = get_fs();
 526         set_fs(get_ds());
 527         p = (__force const char __user *)buf;
 528         if (count > MAX_RW_COUNT)
 529                 count =  MAX_RW_COUNT;
 530         ret = __vfs_write(file, p, count, pos);
 531         set_fs(old_fs);
 532         if (ret > 0) {
 533                 fsnotify_modify(file);
 534                 add_wchar(current, ret);
 535         }
 536         inc_syscw(current);
 537         return ret;
 538 }
 539
 540 EXPORT_SYMBOL(__kernel_write);
 541
 542 ssize_t vfs_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t *pos)
 543 {
 544         ssize_t ret;
 545
 546         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 547                 return -EBADF;
 548         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
 549                 return -EINVAL;
 550         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, buf, count)))
 551                 return -EFAULT;
 552
 553         ret = rw_verify_area(WRITE, file, pos, count);
 554         if (!ret) {
 555                 if (count > MAX_RW_COUNT)
 556                         count =  MAX_RW_COUNT;
 557                 file_start_write(file);
 558                 ret = __vfs_write(file, buf, count, pos);
 559                 if (ret > 0) {
 560                         fsnotify_modify(file);
 561                         add_wchar(current, ret);
 562                 }
 563                 inc_syscw(current);
 564                 file_end_write(file);
 565         }
 566
 567         return ret;
 568 }
 569
 570 EXPORT_SYMBOL(vfs_write);
 571
 572 static inline loff_t file_pos_read(struct file *file)
 573 {
 574         return file->f_pos;
 575 }
 576
 577 static inline void file_pos_write(struct file *file, loff_t pos)
 578 {
 579         file->f_pos = pos;
 580 }
 581
 582 SYSCALL_DEFINE3(read, unsigned int, fd, char __user *, buf, size_t, count)
 583 {
 584         struct fd f = fdget_pos(fd);
 585         ssize_t ret = -EBADF;
 586
 587         if (f.file) {
 588                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
 589                 ret = vfs_read(f.file, buf, count, &pos);
 590                 if (ret >= 0)
 591                         file_pos_write(f.file, pos);
 592                 fdput_pos(f);
 593         }
 594         return ret;
 595 }
 596
 597 SYSCALL_DEFINE3(write, unsigned int, fd, const char __user *, buf,
 598                 size_t, count)
 599 {
 600         struct fd f = fdget_pos(fd);
 601         ssize_t ret = -EBADF;
 602
 603         if (f.file) {
 604                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
 605                 ret = vfs_write(f.file, buf, count, &pos);
 606                 if (ret >= 0)
 607                         file_pos_write(f.file, pos);
 608                 fdput_pos(f);
 609         }
 610
 611         return ret;
 612 }
 613
 614 SYSCALL_DEFINE4(pread64, unsigned int, fd, char __user *, buf,
 615                         size_t, count, loff_t, pos)
 616 {
 617         struct fd f;
 618         ssize_t ret = -EBADF;
 619
 620         if (pos < 0)
 621                 return -EINVAL;
 622
 623         f = fdget(fd);
 624         if (f.file) {
 625                 ret = -ESPIPE;
 626                 if (f.file->f_mode & FMODE_PREAD)
 627                         ret = vfs_read(f.file, buf, count, &pos);
 628                 fdput(f);
 629         }
 630
 631         return ret;
 632 }
 633
 634 SYSCALL_DEFINE4(pwrite64, unsigned int, fd, const char __user *, buf,
 635                          size_t, count, loff_t, pos)
 636 {
 637         struct fd f;
 638         ssize_t ret = -EBADF;
 639
 640         if (pos < 0)
 641                 return -EINVAL;
 642
 643         f = fdget(fd);
 644         if (f.file) {
 645                 ret = -ESPIPE;
 646                 if (f.file->f_mode & FMODE_PWRITE)
 647                         ret = vfs_write(f.file, buf, count, &pos);
 648                 fdput(f);
 649         }
 650
 651         return ret;
 652 }
 653
 654 /*
 655  * Reduce an iovec's length in-place.  Return the resulting number of segments
 656  */
 657 unsigned long iov_shorten(struct iovec *iov, unsigned long nr_segs, size_t to)
 658 {
 659         unsigned long seg = 0;
 660         size_t len = 0;
 661
 662         while (seg < nr_segs) {
 663                 seg++;
 664                 if (len + iov->iov_len >= to) {
 665                         iov->iov_len = to - len;
 666                         break;
 667                 }
 668                 len += iov->iov_len;
 669                 iov++;
 670         }
 671         return seg;
 672 }
 673 EXPORT_SYMBOL(iov_shorten);
 674
 675 static ssize_t do_iter_readv_writev(struct file *filp, struct iov_iter *iter,
 676                 loff_t *ppos, int type, int flags)
 677 {
 678         struct kiocb kiocb;
 679         ssize_t ret;
 680
 681         if (flags & ~(RWF_HIPRI | RWF_DSYNC | RWF_SYNC))
 682                 return -EOPNOTSUPP;
 683
 684         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 685         if (flags & RWF_HIPRI)
 686                 kiocb.ki_flags |= IOCB_HIPRI;
 687         if (flags & RWF_DSYNC)
 688                 kiocb.ki_flags |= IOCB_DSYNC;
 689         if (flags & RWF_SYNC)
 690                 kiocb.ki_flags |= (IOCB_DSYNC | IOCB_SYNC);
 691         kiocb.ki_pos = *ppos;
 692
 693         if (type == READ)
 694                 ret = call_read_iter(filp, &kiocb, iter);
 695         else
 696                 ret = call_write_iter(filp, &kiocb, iter);
 697         BUG_ON(ret == -EIOCBQUEUED);
 698         *ppos = kiocb.ki_pos;
 699         return ret;
 700 }
 701
 702 /* Do it by hand, with file-ops */
 703 static ssize_t do_loop_readv_writev(struct file *filp, struct iov_iter *iter,
 704                 loff_t *ppos, int type, int flags)
 705 {
 706         ssize_t ret = 0;
 707
 708         if (flags & ~RWF_HIPRI)
 709                 return -EOPNOTSUPP;
 710
 711         while (iov_iter_count(iter)) {
 712                 struct iovec iovec = iov_iter_iovec(iter);
 713                 ssize_t nr;
 714
 715                 if (type == READ) {
 716                         nr = filp->f_op->read(filp, iovec.iov_base,
 717                                               iovec.iov_len, ppos);
 718                 } else {
 719                         nr = filp->f_op->write(filp, iovec.iov_base,
 720                                                iovec.iov_len, ppos);
 721                 }
 722
 723                 if (nr < 0) {
 724                         if (!ret)
 725                                 ret = nr;
 726                         break;
 727                 }
 728                 ret += nr;
 729                 if (nr != iovec.iov_len)
 730                         break;
 731                 iov_iter_advance(iter, nr);
 732         }
 733
 734         return ret;
 735 }
 736
 737 /* A write operation does a read from user space and vice versa */
 738 #define vrfy_dir(type) ((type) == READ ? VERIFY_WRITE : VERIFY_READ)
 739
 740 /**
 741  * rw_copy_check_uvector() - Copy an array of &struct iovec from userspace
 742  *     into the kernel and check that it is valid.
 743  *
 744  * @type: One of %CHECK_IOVEC_ONLY, %READ, or %WRITE.
 745  * @uvector: Pointer to the userspace array.
 746  * @nr_segs: Number of elements in userspace array.
 747  * @fast_segs: Number of elements in @fast_pointer.
 748  * @fast_pointer: Pointer to (usually small on-stack) kernel array.
 749  * @ret_pointer: (output parameter) Pointer to a variable that will point to
 750  *     either @fast_pointer, a newly allocated kernel array, or NULL,
 751  *     depending on which array was used.
 752  *
 753  * This function copies an array of &struct iovec of @nr_segs from
 754  * userspace into the kernel and checks that each element is valid (e.g.
 755  * it does not point to a kernel address or cause overflow by being too
 756  * large, etc.).
 757  *
 758  * As an optimization, the caller may provide a pointer to a small
 759  * on-stack array in @fast_pointer, typically %UIO_FASTIOV elements long
 760  * (the size of this array, or 0 if unused, should be given in @fast_segs).
 761  *
 762  * @ret_pointer will always point to the array that was used, so the
 763  * caller must take care not to call kfree() on it e.g. in case the
 764  * @fast_pointer array was used and it was allocated on the stack.
 765  *
 766  * Return: The total number of bytes covered by the iovec array on success
 767  *   or a negative error code on error.
 768  */
 769 ssize_t rw_copy_check_uvector(int type, const struct iovec __user * uvector,
 770                               unsigned long nr_segs, unsigned long fast_segs,
 771                               struct iovec *fast_pointer,
 772                               struct iovec **ret_pointer)
 773 {
 774         unsigned long seg;
 775         ssize_t ret;
 776         struct iovec *iov = fast_pointer;
 777
 778         /*
 779          * SuS says "The readv() function *may* fail if the iovcnt argument
 780          * was less than or equal to 0, or greater than {IOV_MAX}.  Linux has
 781          * traditionally returned zero for zero segments, so...
 782          */
 783         if (nr_segs == 0) {
 784                 ret = 0;
 785                 goto out;
 786         }
 787
 788         /*
 789          * First get the "struct iovec" from user memory and
 790          * verify all the pointers
 791          */
 792         if (nr_segs > UIO_MAXIOV) {
 793                 ret = -EINVAL;
 794                 goto out;
 795         }
 796         if (nr_segs > fast_segs) {
 797                 iov = kmalloc(nr_segs*sizeof(struct iovec), GFP_KERNEL);
 798                 if (iov == NULL) {
 799                         ret = -ENOMEM;
 800                         goto out;
 801                 }
 802         }
 803         if (copy_from_user(iov, uvector, nr_segs*sizeof(*uvector))) {
 804                 ret = -EFAULT;
 805                 goto out;
 806         }
 807
 808         /*
 809          * According to the Single Unix Specification we should return EINVAL
 810          * if an element length is < 0 when cast to ssize_t or if the
 811          * total length would overflow the ssize_t return value of the
 812          * system call.
 813          *
 814          * Linux caps all read/write calls to MAX_RW_COUNT, and avoids the
 815          * overflow case.
 816          */
 817         ret = 0;
 818         for (seg = 0; seg < nr_segs; seg++) {
 819                 void __user *buf = iov[seg].iov_base;
 820                 ssize_t len = (ssize_t)iov[seg].iov_len;
 821
 822                 /* see if we we're about to use an invalid len or if
 823                  * it's about to overflow ssize_t */
 824                 if (len < 0) {
 825                         ret = -EINVAL;
 826                         goto out;
 827                 }
 828                 if (type >= 0
 829                     && unlikely(!access_ok(vrfy_dir(type), buf, len))) {
 830                         ret = -EFAULT;
 831                         goto out;
 832                 }
 833                 if (len > MAX_RW_COUNT - ret) {
 834                         len = MAX_RW_COUNT - ret;
 835                         iov[seg].iov_len = len;
 836                 }
 837                 ret += len;
 838         }
 839 out:
 840         *ret_pointer = iov;
 841         return ret;
 842 }
 843
 844 static ssize_t __do_readv_writev(int type, struct file *file,
 845                                  struct iov_iter *iter, loff_t *pos, int flags)
 846 {
 847         size_t tot_len;
 848         ssize_t ret = 0;
 849
 850         tot_len = iov_iter_count(iter);
 851         if (!tot_len)
 852                 goto out;
 853         ret = rw_verify_area(type, file, pos, tot_len);
 854         if (ret < 0)
 855                 goto out;
 856
 857         if (type != READ)
 858                 file_start_write(file);
 859
 860         if ((type == READ && file->f_op->read_iter) ||
 861             (type == WRITE && file->f_op->write_iter))
 862                 ret = do_iter_readv_writev(file, iter, pos, type, flags);
 863         else
 864                 ret = do_loop_readv_writev(file, iter, pos, type, flags);
 865
 866         if (type != READ)
 867                 file_end_write(file);
 868
 869 out:
 870         if ((ret + (type == READ)) > 0) {
 871                 if (type == READ)
 872                         fsnotify_access(file);
 873                 else
 874                         fsnotify_modify(file);
 875         }
 876         return ret;
 877 }
 878
 879 static ssize_t do_readv_writev(int type, struct file *file,
 880                                const struct iovec __user *uvector,
 881                                unsigned long nr_segs, loff_t *pos,
 882                                int flags)
 883 {
 884         struct iovec iovstack[UIO_FASTIOV];
 885         struct iovec *iov = iovstack;
 886         struct iov_iter iter;
 887         ssize_t ret;
 888
 889         ret = import_iovec(type, uvector, nr_segs,
 890                            ARRAY_SIZE(iovstack), &iov, &iter);
 891         if (ret < 0)
 892                 return ret;
 893
 894         ret = __do_readv_writev(type, file, &iter, pos, flags);
 895         kfree(iov);
 896
 897         return ret;
 898 }
 899
 900 ssize_t vfs_readv(struct file *file, const struct iovec __user *vec,
 901                   unsigned long vlen, loff_t *pos, int flags)
 902 {
 903         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
 904                 return -EBADF;
 905         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_READ))
 906                 return -EINVAL;
 907
 908         return do_readv_writev(READ, file, vec, vlen, pos, flags);
 909 }
 910
 911 EXPORT_SYMBOL(vfs_readv);
 912
 913 ssize_t vfs_writev(struct file *file, const struct iovec __user *vec,
 914                    unsigned long vlen, loff_t *pos, int flags)
 915 {
 916         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 917                 return -EBADF;
 918         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
 919                 return -EINVAL;
 920
 921         return do_readv_writev(WRITE, file, vec, vlen, pos, flags);
 922 }
 923
 924 EXPORT_SYMBOL(vfs_writev);
 925
 926 static ssize_t do_readv(unsigned long fd, const struct iovec __user *vec,
 927                         unsigned long vlen, int flags)
 928 {
 929         struct fd f = fdget_pos(fd);
 930         ssize_t ret = -EBADF;
 931
 932         if (f.file) {
 933                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
 934                 ret = vfs_readv(f.file, vec, vlen, &pos, flags);
 935                 if (ret >= 0)
 936                         file_pos_write(f.file, pos);
 937                 fdput_pos(f);
 938         }
 939
 940         if (ret > 0)
 941                 add_rchar(current, ret);
 942         inc_syscr(current);
 943         return ret;
 944 }
 945
 946 static ssize_t do_writev(unsigned long fd, const struct iovec __user *vec,
 947                          unsigned long vlen, int flags)
 948 {
 949         struct fd f = fdget_pos(fd);
 950         ssize_t ret = -EBADF;
 951
 952         if (f.file) {
 953                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
 954                 ret = vfs_writev(f.file, vec, vlen, &pos, flags);
 955                 if (ret >= 0)
 956                         file_pos_write(f.file, pos);
 957                 fdput_pos(f);
 958         }
 959
 960         if (ret > 0)
 961                 add_wchar(current, ret);
 962         inc_syscw(current);
 963         return ret;
 964 }
 965
 966 static inline loff_t pos_from_hilo(unsigned long high, unsigned long low)
 967 {
 968 #define HALF_LONG_BITS (BITS_PER_LONG / 2)
 969         return (((loff_t)high << HALF_LONG_BITS) << HALF_LONG_BITS) | low;
 970 }
 971
 972 static ssize_t do_preadv(unsigned long fd, const struct iovec __user *vec,
 973                          unsigned long vlen, loff_t pos, int flags)
 974 {
 975         struct fd f;
 976         ssize_t ret = -EBADF;
 977
 978         if (pos < 0)
 979                 return -EINVAL;
 980
 981         f = fdget(fd);
 982         if (f.file) {
 983                 ret = -ESPIPE;
 984                 if (f.file->f_mode & FMODE_PREAD)
 985                         ret = vfs_readv(f.file, vec, vlen, &pos, flags);
 986                 fdput(f);
 987         }
 988
 989         if (ret > 0)
 990                 add_rchar(current, ret);
 991         inc_syscr(current);
 992         return ret;
 993 }
 994
 995 static ssize_t do_pwritev(unsigned long fd, const struct iovec __user *vec,
 996                           unsigned long vlen, loff_t pos, int flags)
 997 {
 998         struct fd f;
 999         ssize_t ret = -EBADF;
1000
1001         if (pos < 0)
1002                 return -EINVAL;
1003
1004         f = fdget(fd);
1005         if (f.file) {
1006                 ret = -ESPIPE;
1007                 if (f.file->f_mode & FMODE_PWRITE)
1008                         ret = vfs_writev(f.file, vec, vlen, &pos, flags);
1009                 fdput(f);
1010         }
1011
1012         if (ret > 0)
1013                 add_wchar(current, ret);
1014         inc_syscw(current);
1015         return ret;
1016 }
1017
1018 SYSCALL_DEFINE3(readv, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
1019                 unsigned long, vlen)
1020 {
1021         return do_readv(fd, vec, vlen, 0);
1022 }
1023
1024 SYSCALL_DEFINE3(writev, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
1025                 unsigned long, vlen)
1026 {
1027         return do_writev(fd, vec, vlen, 0);
1028 }
1029
1030 SYSCALL_DEFINE5(preadv, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
1031                 unsigned long, vlen, unsigned long, pos_l, unsigned long, pos_h)
1032 {
1033         loff_t pos = pos_from_hilo(pos_h, pos_l);
1034
1035         return do_preadv(fd, vec, vlen, pos, 0);
1036 }
1037
1038 SYSCALL_DEFINE6(preadv2, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
1039                 unsigned long, vlen, unsigned long, pos_l, unsigned long, pos_h,
1040                 int, flags)
1041 {
1042         loff_t pos = pos_from_hilo(pos_h, pos_l);
1043
1044         if (pos == -1)
1045                 return do_readv(fd, vec, vlen, flags);
1046
1047         return do_preadv(fd, vec, vlen, pos, flags);
1048 }
1049
1050 SYSCALL_DEFINE5(pwritev, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
1051                 unsigned long, vlen, unsigned long, pos_l, unsigned long, pos_h)
1052 {
1053         loff_t pos = pos_from_hilo(pos_h, pos_l);
1054
1055         return do_pwritev(fd, vec, vlen, pos, 0);
1056 }
1057
1058 SYSCALL_DEFINE6(pwritev2, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
1059                 unsigned long, vlen, unsigned long, pos_l, unsigned long, pos_h,
1060                 int, flags)
1061 {
1062         loff_t pos = pos_from_hilo(pos_h, pos_l);
1063
1064         if (pos == -1)
1065                 return do_writev(fd, vec, vlen, flags);
1066
1067         return do_pwritev(fd, vec, vlen, pos, flags);
1068 }
1069
1070 #ifdef CONFIG_COMPAT
1071
1072 static ssize_t compat_do_readv_writev(int type, struct file *file,
1073                                const struct compat_iovec __user *uvector,
1074                                unsigned long nr_segs, loff_t *pos,
1075                                int flags)
1076 {
1077         struct iovec iovstack[UIO_FASTIOV];
1078         struct iovec *iov = iovstack;
1079         struct iov_iter iter;
1080         ssize_t ret;
1081
1082         ret = compat_import_iovec(type, uvector, nr_segs,
1083                                   UIO_FASTIOV, &iov, &iter);
1084         if (ret < 0)
1085                 return ret;
1086
1087         ret = __do_readv_writev(type, file, &iter, pos, flags);
1088         kfree(iov);
1089
1090         return ret;
1091 }
1092
1093 static size_t compat_readv(struct file *file,
1094                            const struct compat_iovec __user *vec,
1095                            unsigned long vlen, loff_t *pos, int flags)
1096 {
1097         ssize_t ret = -EBADF;
1098
1099         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
1100                 goto out;
1101
1102         ret = -EINVAL;
1103         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_READ))
1104                 goto out;
1105
1106         ret = compat_do_readv_writev(READ, file, vec, vlen, pos, flags);
1107
1108 out:
1109         if (ret > 0)
1110                 add_rchar(current, ret);
1111         inc_syscr(current);
1112         return ret;
1113 }
1114
1115 static size_t do_compat_readv(compat_ulong_t fd,
1116                                  const struct compat_iovec __user *vec,
1117                                  compat_ulong_t vlen, int flags)
1118 {
1119         struct fd f = fdget_pos(fd);
1120         ssize_t ret;
1121         loff_t pos;
1122
1123         if (!f.file)
1124                 return -EBADF;
1125         pos = f.file->f_pos;
1126         ret = compat_readv(f.file, vec, vlen, &pos, flags);
1127         if (ret >= 0)
1128                 f.file->f_pos = pos;
1129         fdput_pos(f);
1130         return ret;
1131
1132 }
1133
1134 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(readv, compat_ulong_t, fd,
1135                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1136                 compat_ulong_t, vlen)
1137 {
1138         return do_compat_readv(fd, vec, vlen, 0);
1139 }
1140
1141 static long do_compat_preadv64(unsigned long fd,
1142                                   const struct compat_iovec __user *vec,
1143                                   unsigned long vlen, loff_t pos, int flags)
1144 {
1145         struct fd f;
1146         ssize_t ret;
1147
1148         if (pos < 0)
1149                 return -EINVAL;
1150         f = fdget(fd);
1151         if (!f.file)
1152                 return -EBADF;
1153         ret = -ESPIPE;
1154         if (f.file->f_mode & FMODE_PREAD)
1155                 ret = compat_readv(f.file, vec, vlen, &pos, flags);
1156         fdput(f);
1157         return ret;
1158 }
1159
1160 #ifdef __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_PREADV64
1161 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(preadv64, unsigned long, fd,
1162                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1163                 unsigned long, vlen, loff_t, pos)
1164 {
1165         return do_compat_preadv64(fd, vec, vlen, pos, 0);
1166 }
1167 #endif
1168
1169 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(preadv, compat_ulong_t, fd,
1170                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1171                 compat_ulong_t, vlen, u32, pos_low, u32, pos_high)
1172 {
1173         loff_t pos = ((loff_t)pos_high << 32) | pos_low;
1174
1175         return do_compat_preadv64(fd, vec, vlen, pos, 0);
1176 }
1177
1178 #ifdef __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_PREADV64V2
1179 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(preadv64v2, unsigned long, fd,
1180                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1181                 unsigned long, vlen, loff_t, pos, int, flags)
1182 {
1183         return do_compat_preadv64(fd, vec, vlen, pos, flags);
1184 }
1185 #endif
1186
1187 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(preadv2, compat_ulong_t, fd,
1188                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1189                 compat_ulong_t, vlen, u32, pos_low, u32, pos_high,
1190                 int, flags)
1191 {
1192         loff_t pos = ((loff_t)pos_high << 32) | pos_low;
1193
1194         if (pos == -1)
1195                 return do_compat_readv(fd, vec, vlen, flags);
1196
1197         return do_compat_preadv64(fd, vec, vlen, pos, flags);
1198 }
1199
1200 static size_t compat_writev(struct file *file,
1201                             const struct compat_iovec __user *vec,
1202                             unsigned long vlen, loff_t *pos, int flags)
1203 {
1204         ssize_t ret = -EBADF;
1205
1206         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
1207                 goto out;
1208
1209         ret = -EINVAL;
1210         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
1211                 goto out;
1212
1213         ret = compat_do_readv_writev(WRITE, file, vec, vlen, pos, 0);
1214
1215 out:
1216         if (ret > 0)
1217                 add_wchar(current, ret);
1218         inc_syscw(current);
1219         return ret;
1220 }
1221
1222 static size_t do_compat_writev(compat_ulong_t fd,
1223                                   const struct compat_iovec __user* vec,
1224                                   compat_ulong_t vlen, int flags)
1225 {
1226         struct fd f = fdget_pos(fd);
1227         ssize_t ret;
1228         loff_t pos;
1229
1230         if (!f.file)
1231                 return -EBADF;
1232         pos = f.file->f_pos;
1233         ret = compat_writev(f.file, vec, vlen, &pos, flags);
1234         if (ret >= 0)
1235                 f.file->f_pos = pos;
1236         fdput_pos(f);
1237         return ret;
1238 }
1239
1240 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(writev, compat_ulong_t, fd,
1241                 const struct compat_iovec __user *, vec,
1242                 compat_ulong_t, vlen)
1243 {
1244         return do_compat_writev(fd, vec, vlen, 0);
1245 }
1246
1247 static long do_compat_pwritev64(unsigned long fd,
1248                                    const struct compat_iovec __user *vec,
1249                                    unsigned long vlen, loff_t pos, int flags)
1250 {
1251         struct fd f;
1252         ssize_t ret;
1253
1254         if (pos < 0)
1255                 return -EINVAL;
1256         f = fdget(fd);
1257         if (!f.file)
1258                 return -EBADF;
1259         ret = -ESPIPE;
1260         if (f.file->f_mode & FMODE_PWRITE)
1261                 ret = compat_writev(f.file, vec, vlen, &pos, flags);
1262         fdput(f);
1263         return ret;
1264 }
1265
1266 #ifdef __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_PWRITEV64
1267 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(pwritev64, unsigned long, fd,
1268                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1269                 unsigned long, vlen, loff_t, pos)
1270 {
1271         return do_compat_pwritev64(fd, vec, vlen, pos, 0);
1272 }
1273 #endif
1274
1275 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(pwritev, compat_ulong_t, fd,
1276                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1277                 compat_ulong_t, vlen, u32, pos_low, u32, pos_high)
1278 {
1279         loff_t pos = ((loff_t)pos_high << 32) | pos_low;
1280
1281         return do_compat_pwritev64(fd, vec, vlen, pos, 0);
1282 }
1283
1284 #ifdef __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_PWRITEV64V2
1285 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(pwritev64v2, unsigned long, fd,
1286                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1287                 unsigned long, vlen, loff_t, pos, int, flags)
1288 {
1289         return do_compat_pwritev64(fd, vec, vlen, pos, flags);
1290 }
1291 #endif
1292
1293 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(pwritev2, compat_ulong_t, fd,
1294                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1295                 compat_ulong_t, vlen, u32, pos_low, u32, pos_high, int, flags)
1296 {
1297         loff_t pos = ((loff_t)pos_high << 32) | pos_low;
1298
1299         if (pos == -1)
1300                 return do_compat_writev(fd, vec, vlen, flags);
1301
1302         return do_compat_pwritev64(fd, vec, vlen, pos, flags);
1303 }
1304
1305 #endif
1306
1307 static ssize_t do_sendfile(int out_fd, int in_fd, loff_t *ppos,
1308                            size_t count, loff_t max)
1309 {
1310         struct fd in, out;
1311         struct inode *in_inode, *out_inode;
1312         loff_t pos;
1313         loff_t out_pos;
1314         ssize_t retval;
1315         int fl;
1316
1317         /*
1318          * Get input file, and verify that it is ok..
1319          */
1320         retval = -EBADF;
1321         in = fdget(in_fd);
1322         if (!in.file)
1323                 goto out;
1324         if (!(in.file->f_mode & FMODE_READ))
1325                 goto fput_in;
1326         retval = -ESPIPE;
1327         if (!ppos) {
1328                 pos = in.file->f_pos;
1329         } else {
1330                 pos = *ppos;
1331                 if (!(in.file->f_mode & FMODE_PREAD))
1332                         goto fput_in;
1333         }
1334         retval = rw_verify_area(READ, in.file, &pos, count);
1335         if (retval < 0)
1336                 goto fput_in;
1337         if (count > MAX_RW_COUNT)
1338                 count =  MAX_RW_COUNT;
1339
1340         /*
1341          * Get output file, and verify that it is ok..
1342          */
1343         retval = -EBADF;
1344         out = fdget(out_fd);
1345         if (!out.file)
1346                 goto fput_in;
1347         if (!(out.file->f_mode & FMODE_WRITE))
1348                 goto fput_out;
1349         retval = -EINVAL;
1350         in_inode = file_inode(in.file);
1351         out_inode = file_inode(out.file);
1352         out_pos = out.file->f_pos;
1353         retval = rw_verify_area(WRITE, out.file, &out_pos, count);
1354         if (retval < 0)
1355                 goto fput_out;
1356
1357         if (!max)
1358                 max = min(in_inode->i_sb->s_maxbytes, out_inode->i_sb->s_maxbytes);
1359
1360         if (unlikely(pos + count > max)) {
1361                 retval = -EOVERFLOW;
1362                 if (pos >= max)
1363                         goto fput_out;
1364                 count = max - pos;
1365         }
1366
1367         fl = 0;
1368 #if 0
1369         /*
1370          * We need to debate whether we can enable this or not. The
1371          * man page documents EAGAIN return for the output at least,
1372          * and the application is arguably buggy if it doesn't expect
1373          * EAGAIN on a non-blocking file descriptor.
1374          */
1375         if (in.file->f_flags & O_NONBLOCK)
1376                 fl = SPLICE_F_NONBLOCK;
1377 #endif
1378         file_start_write(out.file);
1379         retval = do_splice_direct(in.file, &pos, out.file, &out_pos, count, fl);
1380         file_end_write(out.file);
1381
1382         if (retval > 0) {
1383                 add_rchar(current, retval);
1384                 add_wchar(current, retval);
1385                 fsnotify_access(in.file);
1386                 fsnotify_modify(out.file);
1387                 out.file->f_pos = out_pos;
1388                 if (ppos)
1389                         *ppos = pos;
1390                 else
1391                         in.file->f_pos = pos;
1392         }
1393
1394         inc_syscr(current);
1395         inc_syscw(current);
1396         if (pos > max)
1397                 retval = -EOVERFLOW;
1398
1399 fput_out:
1400         fdput(out);
1401 fput_in:
1402         fdput(in);
1403 out:
1404         return retval;
1405 }
1406
1407 SYSCALL_DEFINE4(sendfile, int, out_fd, int, in_fd, off_t __user *, offset, size_t, count)
1408 {
1409         loff_t pos;
1410         off_t off;
1411         ssize_t ret;
1412
1413         if (offset) {
1414                 if (unlikely(get_user(off, offset)))
1415                         return -EFAULT;
1416                 pos = off;
1417                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, MAX_NON_LFS);
1418                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1419                         return -EFAULT;
1420                 return ret;
1421         }
1422
1423         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1424 }
1425
1426 SYSCALL_DEFINE4(sendfile64, int, out_fd, int, in_fd, loff_t __user *, offset, size_t, count)
1427 {
1428         loff_t pos;
1429         ssize_t ret;
1430
1431         if (offset) {
1432                 if (unlikely(copy_from_user(&pos, offset, sizeof(loff_t))))
1433                         return -EFAULT;
1434                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, 0);
1435                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1436                         return -EFAULT;
1437                 return ret;
1438         }
1439
1440         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1441 }
1442
1443 #ifdef CONFIG_COMPAT
1444 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(sendfile, int, out_fd, int, in_fd,
1445                 compat_off_t __user *, offset, compat_size_t, count)
1446 {
1447         loff_t pos;
1448         off_t off;
1449         ssize_t ret;
1450
1451         if (offset) {
1452                 if (unlikely(get_user(off, offset)))
1453                         return -EFAULT;
1454                 pos = off;
1455                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, MAX_NON_LFS);
1456                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1457                         return -EFAULT;
1458                 return ret;
1459         }
1460
1461         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1462 }
1463
1464 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(sendfile64, int, out_fd, int, in_fd,
1465                 compat_loff_t __user *, offset, compat_size_t, count)
1466 {
1467         loff_t pos;
1468         ssize_t ret;
1469
1470         if (offset) {
1471                 if (unlikely(copy_from_user(&pos, offset, sizeof(loff_t))))
1472                         return -EFAULT;
1473                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, 0);
1474                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1475                         return -EFAULT;
1476                 return ret;
1477         }
1478
1479         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1480 }
1481 #endif
1482
1483 /*
1484  * copy_file_range() differs from regular file read and write in that it
1485  * specifically allows return partial success.  When it does so is up to
1486  * the copy_file_range method.
1487  */
1488 ssize_t vfs_copy_file_range(struct file *file_in, loff_t pos_in,
1489                             struct file *file_out, loff_t pos_out,
1490                             size_t len, unsigned int flags)
1491 {
1492         struct inode *inode_in = file_inode(file_in);
1493         struct inode *inode_out = file_inode(file_out);
1494         ssize_t ret;
1495
1496         if (flags != 0)
1497                 return -EINVAL;
1498
1499         if (S_ISDIR(inode_in->i_mode) || S_ISDIR(inode_out->i_mode))
1500                 return -EISDIR;
1501         if (!S_ISREG(inode_in->i_mode) || !S_ISREG(inode_out->i_mode))
1502                 return -EINVAL;
1503
1504         ret = rw_verify_area(READ, file_in, &pos_in, len);
1505         if (unlikely(ret))
1506                 return ret;
1507
1508         ret = rw_verify_area(WRITE, file_out, &pos_out, len);
1509         if (unlikely(ret))
1510                 return ret;
1511
1512         if (!(file_in->f_mode & FMODE_READ) ||
1513             !(file_out->f_mode & FMODE_WRITE) ||
1514             (file_out->f_flags & O_APPEND))
1515                 return -EBADF;
1516
1517         /* this could be relaxed once a method supports cross-fs copies */
1518         if (inode_in->i_sb != inode_out->i_sb)
1519                 return -EXDEV;
1520
1521         if (len == 0)
1522                 return 0;
1523
1524         file_start_write(file_out);
1525
1526         /*
1527          * Try cloning first, this is supported by more file systems, and
1528          * more efficient if both clone and copy are supported (e.g. NFS).
1529          */
1530         if (file_in->f_op->clone_file_range) {
1531                 ret = file_in->f_op->clone_file_range(file_in, pos_in,
1532                                 file_out, pos_out, len);
1533                 if (ret == 0) {
1534                         ret = len;
1535                         goto done;
1536                 }
1537         }
1538
1539         if (file_out->f_op->copy_file_range) {
1540                 ret = file_out->f_op->copy_file_range(file_in, pos_in, file_out,
1541                                                       pos_out, len, flags);
1542                 if (ret != -EOPNOTSUPP)
1543                         goto done;
1544         }
1545
1546         ret = do_splice_direct(file_in, &pos_in, file_out, &pos_out,
1547                         len > MAX_RW_COUNT ? MAX_RW_COUNT : len, 0);
1548
1549 done:
1550         if (ret > 0) {
1551                 fsnotify_access(file_in);
1552                 add_rchar(current, ret);
1553                 fsnotify_modify(file_out);
1554                 add_wchar(current, ret);
1555         }
1556
1557         inc_syscr(current);
1558         inc_syscw(current);
1559
1560         file_end_write(file_out);
1561
1562         return ret;
1563 }
1564 EXPORT_SYMBOL(vfs_copy_file_range);
1565
1566 SYSCALL_DEFINE6(copy_file_range, int, fd_in, loff_t __user *, off_in,
1567                 int, fd_out, loff_t __user *, off_out,
1568                 size_t, len, unsigned int, flags)
1569 {
1570         loff_t pos_in;
1571         loff_t pos_out;
1572         struct fd f_in;
1573         struct fd f_out;
1574         ssize_t ret = -EBADF;
1575
1576         f_in = fdget(fd_in);
1577         if (!f_in.file)
1578                 goto out2;
1579
1580         f_out = fdget(fd_out);
1581         if (!f_out.file)
1582                 goto out1;
1583
1584         ret = -EFAULT;
1585         if (off_in) {
1586                 if (copy_from_user(&pos_in, off_in, sizeof(loff_t)))
1587                         goto out;
1588         } else {
1589                 pos_in = f_in.file->f_pos;
1590         }
1591
1592         if (off_out) {
1593                 if (copy_from_user(&pos_out, off_out, sizeof(loff_t)))
1594                         goto out;
1595         } else {
1596                 pos_out = f_out.file->f_pos;
1597         }
1598
1599         ret = vfs_copy_file_range(f_in.file, pos_in, f_out.file, pos_out, len,
1600                                   flags);
1601         if (ret > 0) {
1602                 pos_in += ret;
1603                 pos_out += ret;
1604
1605                 if (off_in) {
1606                         if (copy_to_user(off_in, &pos_in, sizeof(loff_t)))
1607                                 ret = -EFAULT;
1608                 } else {
1609                         f_in.file->f_pos = pos_in;
1610                 }
1611
1612                 if (off_out) {
1613                         if (copy_to_user(off_out, &pos_out, sizeof(loff_t)))
1614                                 ret = -EFAULT;
1615                 } else {
1616                         f_out.file->f_pos = pos_out;
1617                 }
1618         }
1619
1620 out:
1621         fdput(f_out);
1622 out1:
1623         fdput(f_in);
1624 out2:
1625         return ret;
1626 }
1627
1628 static int clone_verify_area(struct file *file, loff_t pos, u64 len, bool write)
1629 {
1630         struct inode *inode = file_inode(file);
1631
1632         if (unlikely(pos < 0))
1633                 return -EINVAL;
1634
1635          if (unlikely((loff_t) (pos + len) < 0))
1636                 return -EINVAL;
1637
1638         if (unlikely(inode->i_flctx && mandatory_lock(inode))) {
1639                 loff_t end = len ? pos + len - 1 : OFFSET_MAX;
1640                 int retval;
1641
1642                 retval = locks_mandatory_area(inode, file, pos, end,
1643                                 write ? F_WRLCK : F_RDLCK);
1644                 if (retval < 0)
1645                         return retval;
1646         }
1647
1648         return security_file_permission(file, write ? MAY_WRITE : MAY_READ);
1649 }
1650
1651 /*
1652  * Check that the two inodes are eligible for cloning, the ranges make
1653  * sense, and then flush all dirty data.  Caller must ensure that the
1654  * inodes have been locked against any other modifications.
1655  *
1656  * Returns: 0 for "nothing to clone", 1 for "something to clone", or
1657  * the usual negative error code.
1658  */
1659 int vfs_clone_file_prep_inodes(struct inode *inode_in, loff_t pos_in,
1660                                struct inode *inode_out, loff_t pos_out,
1661                                u64 *len, bool is_dedupe)
1662 {
1663         loff_t bs = inode_out->i_sb->s_blocksize;
1664         loff_t blen;
1665         loff_t isize;
1666         bool same_inode = (inode_in == inode_out);
1667         int ret;
1668
1669         /* Don't touch certain kinds of inodes */
1670         if (IS_IMMUTABLE(inode_out))
1671                 return -EPERM;
1672
1673         if (IS_SWAPFILE(inode_in) || IS_SWAPFILE(inode_out))
1674                 return -ETXTBSY;
1675
1676         /* Don't reflink dirs, pipes, sockets... */
1677         if (S_ISDIR(inode_in->i_mode) || S_ISDIR(inode_out->i_mode))
1678                 return -EISDIR;
1679         if (!S_ISREG(inode_in->i_mode) || !S_ISREG(inode_out->i_mode))
1680                 return -EINVAL;
1681
1682         /* Are we going all the way to the end? */
1683         isize = i_size_read(inode_in);
1684         if (isize == 0)
1685                 return 0;
1686
1687         /* Zero length dedupe exits immediately; reflink goes to EOF. */
1688         if (*len == 0) {
1689                 if (is_dedupe || pos_in == isize)
1690                         return 0;
1691                 if (pos_in > isize)
1692                         return -EINVAL;
1693                 *len = isize - pos_in;
1694         }
1695
1696         /* Ensure offsets don't wrap and the input is inside i_size */
1697         if (pos_in + *len < pos_in || pos_out + *len < pos_out ||
1698             pos_in + *len > isize)
1699                 return -EINVAL;
1700
1701         /* Don't allow dedupe past EOF in the dest file */
1702         if (is_dedupe) {
1703                 loff_t  disize;
1704
1705                 disize = i_size_read(inode_out);
1706                 if (pos_out >= disize || pos_out + *len > disize)
1707                         return -EINVAL;
1708         }
1709
1710         /* If we're linking to EOF, continue to the block boundary. */
1711         if (pos_in + *len == isize)
1712                 blen = ALIGN(isize, bs) - pos_in;
1713         else
1714                 blen = *len;
1715
1716         /* Only reflink if we're aligned to block boundaries */
1717         if (!IS_ALIGNED(pos_in, bs) || !IS_ALIGNED(pos_in + blen, bs) ||
1718             !IS_ALIGNED(pos_out, bs) || !IS_ALIGNED(pos_out + blen, bs))
1719                 return -EINVAL;
1720
1721         /* Don't allow overlapped reflink within the same file */
1722         if (same_inode) {
1723                 if (pos_out + blen > pos_in && pos_out < pos_in + blen)
1724                         return -EINVAL;
1725         }
1726
1727         /* Wait for the completion of any pending IOs on both files */
1728         inode_dio_wait(inode_in);
1729         if (!same_inode)
1730                 inode_dio_wait(inode_out);
1731
1732         ret = filemap_write_and_wait_range(inode_in->i_mapping,
1733                         pos_in, pos_in + *len - 1);
1734         if (ret)
1735                 return ret;
1736
1737         ret = filemap_write_and_wait_range(inode_out->i_mapping,
1738                         pos_out, pos_out + *len - 1);
1739         if (ret)
1740                 return ret;
1741
1742         /*
1743          * Check that the extents are the same.
1744          */
1745         if (is_dedupe) {
1746                 bool            is_same = false;
1747
1748                 ret = vfs_dedupe_file_range_compare(inode_in, pos_in,
1749                                 inode_out, pos_out, *len, &is_same);
1750                 if (ret)
1751                         return ret;
1752                 if (!is_same)
1753                         return -EBADE;
1754         }
1755
1756         return 1;
1757 }
1758 EXPORT_SYMBOL(vfs_clone_file_prep_inodes);
1759
1760 int vfs_clone_file_range(struct file *file_in, loff_t pos_in,
1761                 struct file *file_out, loff_t pos_out, u64 len)
1762 {
1763         struct inode *inode_in = file_inode(file_in);
1764         struct inode *inode_out = file_inode(file_out);
1765         int ret;
1766
1767         if (S_ISDIR(inode_in->i_mode) || S_ISDIR(inode_out->i_mode))
1768                 return -EISDIR;
1769         if (!S_ISREG(inode_in->i_mode) || !S_ISREG(inode_out->i_mode))
1770                 return -EINVAL;
1771
1772         /*
1773          * FICLONE/FICLONERANGE ioctls enforce that src and dest files are on
1774          * the same mount. Practically, they only need to be on the same file
1775          * system.
1776          */
1777         if (inode_in->i_sb != inode_out->i_sb)
1778                 return -EXDEV;
1779
1780         if (!(file_in->f_mode & FMODE_READ) ||
1781             !(file_out->f_mode & FMODE_WRITE) ||
1782             (file_out->f_flags & O_APPEND))
1783                 return -EBADF;
1784
1785         if (!file_in->f_op->clone_file_range)
1786                 return -EOPNOTSUPP;
1787
1788         ret = clone_verify_area(file_in, pos_in, len, false);
1789         if (ret)
1790                 return ret;
1791
1792         ret = clone_verify_area(file_out, pos_out, len, true);
1793         if (ret)
1794                 return ret;
1795
1796         if (pos_in + len > i_size_read(inode_in))
1797                 return -EINVAL;
1798
1799         ret = file_in->f_op->clone_file_range(file_in, pos_in,
1800                         file_out, pos_out, len);
1801         if (!ret) {
1802                 fsnotify_access(file_in);
1803                 fsnotify_modify(file_out);
1804         }
1805
1806         return ret;
1807 }
1808 EXPORT_SYMBOL(vfs_clone_file_range);
1809
1810 /*
1811  * Read a page's worth of file data into the page cache.  Return the page
1812  * locked.
1813  */
1814 static struct page *vfs_dedupe_get_page(struct inode *inode, loff_t offset)
1815 {
1816         struct address_space *mapping;
1817         struct page *page;
1818         pgoff_t n;
1819
1820         n = offset >> PAGE_SHIFT;
1821         mapping = inode->i_mapping;
1822         page = read_mapping_page(mapping, n, NULL);
1823         if (IS_ERR(page))
1824                 return page;
1825         if (!PageUptodate(page)) {
1826                 put_page(page);
1827                 return ERR_PTR(-EIO);
1828         }
1829         lock_page(page);
1830         return page;
1831 }
1832
1833 /*
1834  * Compare extents of two files to see if they are the same.
1835  * Caller must have locked both inodes to prevent write races.
1836  */
1837 int vfs_dedupe_file_range_compare(struct inode *src, loff_t srcoff,
1838                                   struct inode *dest, loff_t destoff,
1839                                   loff_t len, bool *is_same)
1840 {
1841         loff_t src_poff;
1842         loff_t dest_poff;
1843         void *src_addr;
1844         void *dest_addr;
1845         struct page *src_page;
1846         struct page *dest_page;
1847         loff_t cmp_len;
1848         bool same;
1849         int error;
1850
1851         error = -EINVAL;
1852         same = true;
1853         while (len) {
1854                 src_poff = srcoff & (PAGE_SIZE - 1);
1855                 dest_poff = destoff & (PAGE_SIZE - 1);
1856                 cmp_len = min(PAGE_SIZE - src_poff,
1857                               PAGE_SIZE - dest_poff);
1858                 cmp_len = min(cmp_len, len);
1859                 if (cmp_len <= 0)
1860                         goto out_error;
1861
1862                 src_page = vfs_dedupe_get_page(src, srcoff);
1863                 if (IS_ERR(src_page)) {
1864                         error = PTR_ERR(src_page);
1865                         goto out_error;
1866                 }
1867                 dest_page = vfs_dedupe_get_page(dest, destoff);
1868                 if (IS_ERR(dest_page)) {
1869                         error = PTR_ERR(dest_page);
1870                         unlock_page(src_page);
1871                         put_page(src_page);
1872                         goto out_error;
1873                 }
1874                 src_addr = kmap_atomic(src_page);
1875                 dest_addr = kmap_atomic(dest_page);
1876
1877                 flush_dcache_page(src_page);
1878                 flush_dcache_page(dest_page);
1879
1880                 if (memcmp(src_addr + src_poff, dest_addr + dest_poff, cmp_len))
1881                         same = false;
1882
1883                 kunmap_atomic(dest_addr);
1884                 kunmap_atomic(src_addr);
1885                 unlock_page(dest_page);
1886                 unlock_page(src_page);
1887                 put_page(dest_page);
1888                 put_page(src_page);
1889
1890                 if (!same)
1891                         break;
1892
1893                 srcoff += cmp_len;
1894                 destoff += cmp_len;
1895                 len -= cmp_len;
1896         }
1897
1898         *is_same = same;
1899         return 0;
1900
1901 out_error:
1902         return error;
1903 }
1904 EXPORT_SYMBOL(vfs_dedupe_file_range_compare);
1905
1906 int vfs_dedupe_file_range(struct file *file, struct file_dedupe_range *same)
1907 {
1908         struct file_dedupe_range_info *info;
1909         struct inode *src = file_inode(file);
1910         u64 off;
1911         u64 len;
1912         int i;
1913         int ret;
1914         bool is_admin = capable(CAP_SYS_ADMIN);
1915         u16 count = same->dest_count;
1916         struct file *dst_file;
1917         loff_t dst_off;
1918         ssize_t deduped;
1919
1920         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
1921                 return -EINVAL;
1922
1923         if (same->reserved1 || same->reserved2)
1924                 return -EINVAL;
1925
1926         off = same->src_offset;
1927         len = same->src_length;
1928
1929         ret = -EISDIR;
1930         if (S_ISDIR(src->i_mode))
1931                 goto out;
1932
1933         ret = -EINVAL;
1934         if (!S_ISREG(src->i_mode))
1935                 goto out;
1936
1937         ret = clone_verify_area(file, off, len, false);
1938         if (ret < 0)
1939                 goto out;
1940         ret = 0;
1941
1942         if (off + len > i_size_read(src))
1943                 return -EINVAL;
1944
1945         /* pre-format output fields to sane values */
1946         for (i = 0; i < count; i++) {
1947                 same->info[i].bytes_deduped = 0ULL;
1948                 same->info[i].status = FILE_DEDUPE_RANGE_SAME;
1949         }
1950
1951         for (i = 0, info = same->info; i < count; i++, info++) {
1952                 struct inode *dst;
1953                 struct fd dst_fd = fdget(info->dest_fd);
1954
1955                 dst_file = dst_fd.file;
1956                 if (!dst_file) {
1957                         info->status = -EBADF;
1958                         goto next_loop;
1959                 }
1960                 dst = file_inode(dst_file);
1961
1962                 ret = mnt_want_write_file(dst_file);
1963                 if (ret) {
1964                         info->status = ret;
1965                         goto next_loop;
1966                 }
1967
1968                 dst_off = info->dest_offset;
1969                 ret = clone_verify_area(dst_file, dst_off, len, true);
1970                 if (ret < 0) {
1971                         info->status = ret;
1972                         goto next_file;
1973                 }
1974                 ret = 0;
1975
1976                 if (info->reserved) {
1977                         info->status = -EINVAL;
1978                 } else if (!(is_admin || (dst_file->f_mode & FMODE_WRITE))) {
1979                         info->status = -EINVAL;
1980                 } else if (file->f_path.mnt != dst_file->f_path.mnt) {
1981                         info->status = -EXDEV;
1982                 } else if (S_ISDIR(dst->i_mode)) {
1983                         info->status = -EISDIR;
1984                 } else if (dst_file->f_op->dedupe_file_range == NULL) {
1985                         info->status = -EINVAL;
1986                 } else {
1987                         deduped = dst_file->f_op->dedupe_file_range(file, off,
1988                                                         len, dst_file,
1989                                                         info->dest_offset);
1990                         if (deduped == -EBADE)
1991                                 info->status = FILE_DEDUPE_RANGE_DIFFERS;
1992                         else if (deduped < 0)
1993                                 info->status = deduped;
1994                         else
1995                                 info->bytes_deduped += deduped;
1996                 }
1997
1998 next_file:
1999                 mnt_drop_write_file(dst_file);
2000 next_loop:
2001                 fdput(dst_fd);
2002
2003                 if (fatal_signal_pending(current))
2004                         goto out;
2005         }
2006
2007 out:
2008         return ret;
2009 }
2010 EXPORT_SYMBOL(vfs_dedupe_file_range);