fs/read_write.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  *  linux/fs/read_write.c
   4  *
   5  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   6  */
   7
   8 #include <linux/slab.h>
   9 #include <linux/stat.h>
  10 #include <linux/sched/xacct.h>
  11 #include <linux/fcntl.h>
  12 #include <linux/file.h>
  13 #include <linux/uio.h>
  14 #include <linux/fsnotify.h>
  15 #include <linux/security.h>
  16 #include <linux/export.h>
  17 #include <linux/syscalls.h>
  18 #include <linux/pagemap.h>
  19 #include <linux/splice.h>
  20 #include <linux/compat.h>
  21 #include <linux/mount.h>
  22 #include <linux/fs.h>
  23 #include "internal.h"
  24
  25 #include <linux/uaccess.h>
  26 #include <asm/unistd.h>
  27
  28 const struct file_operations generic_ro_fops = {
  29         .llseek         = generic_file_llseek,
  30         .read_iter      = generic_file_read_iter,
  31         .mmap           = generic_file_readonly_mmap,
  32         .splice_read    = generic_file_splice_read,
  33 };
  34
  35 EXPORT_SYMBOL(generic_ro_fops);
  36
  37 static inline bool unsigned_offsets(struct file *file)
  38 {
  39         return file->f_mode & FMODE_UNSIGNED_OFFSET;
  40 }
  41
  42 /**
  43  * vfs_setpos - update the file offset for lseek
  44  * @file:       file structure in question
  45  * @offset:     file offset to seek to
  46  * @maxsize:    maximum file size
  47  *
  48  * This is a low-level filesystem helper for updating the file offset to
  49  * the value specified by @offset if the given offset is valid and it is
  50  * not equal to the current file offset.
  51  *
  52  * Return the specified offset on success and -EINVAL on invalid offset.
  53  */
  54 loff_t vfs_setpos(struct file *file, loff_t offset, loff_t maxsize)
  55 {
  56         if (offset < 0 && !unsigned_offsets(file))
  57                 return -EINVAL;
  58         if (offset > maxsize)
  59                 return -EINVAL;
  60
  61         if (offset != file->f_pos) {
  62                 file->f_pos = offset;
  63                 file->f_version = 0;
  64         }
  65         return offset;
  66 }
  67 EXPORT_SYMBOL(vfs_setpos);
  68
  69 /**
  70  * generic_file_llseek_size - generic llseek implementation for regular files
  71  * @file:       file structure to seek on
  72  * @offset:     file offset to seek to
  73  * @whence:     type of seek
  74  * @size:       max size of this file in file system
  75  * @eof:        offset used for SEEK_END position
  76  *
  77  * This is a variant of generic_file_llseek that allows passing in a custom
  78  * maximum file size and a custom EOF position, for e.g. hashed directories
  79  *
  80  * Synchronization:
  81  * SEEK_SET and SEEK_END are unsynchronized (but atomic on 64bit platforms)
  82  * SEEK_CUR is synchronized against other SEEK_CURs, but not read/writes.
  83  * read/writes behave like SEEK_SET against seeks.
  84  */
  85 loff_t
  86 generic_file_llseek_size(struct file *file, loff_t offset, int whence,
  87                 loff_t maxsize, loff_t eof)
  88 {
  89         switch (whence) {
  90         case SEEK_END:
  91                 offset += eof;
  92                 break;
  93         case SEEK_CUR:
  94                 /*
  95                  * Here we special-case the lseek(fd, 0, SEEK_CUR)
  96                  * position-querying operation.  Avoid rewriting the "same"
  97                  * f_pos value back to the file because a concurrent read(),
  98                  * write() or lseek() might have altered it
  99                  */
 100                 if (offset == 0)
 101                         return file->f_pos;
 102                 /*
 103                  * f_lock protects against read/modify/write race with other
 104                  * SEEK_CURs. Note that parallel writes and reads behave
 105                  * like SEEK_SET.
 106                  */
 107                 spin_lock(&file->f_lock);
 108                 offset = vfs_setpos(file, file->f_pos + offset, maxsize);
 109                 spin_unlock(&file->f_lock);
 110                 return offset;
 111         case SEEK_DATA:
 112                 /*
 113                  * In the generic case the entire file is data, so as long as
 114                  * offset isn't at the end of the file then the offset is data.
 115                  */
 116                 if ((unsigned long long)offset >= eof)
 117                         return -ENXIO;
 118                 break;
 119         case SEEK_HOLE:
 120                 /*
 121                  * There is a virtual hole at the end of the file, so as long as
 122                  * offset isn't i_size or larger, return i_size.
 123                  */
 124                 if ((unsigned long long)offset >= eof)
 125                         return -ENXIO;
 126                 offset = eof;
 127                 break;
 128         }
 129
 130         return vfs_setpos(file, offset, maxsize);
 131 }
 132 EXPORT_SYMBOL(generic_file_llseek_size);
 133
 134 /**
 135  * generic_file_llseek - generic llseek implementation for regular files
 136  * @file:       file structure to seek on
 137  * @offset:     file offset to seek to
 138  * @whence:     type of seek
 139  *
 140  * This is a generic implemenation of ->llseek useable for all normal local
 141  * filesystems.  It just updates the file offset to the value specified by
 142  * @offset and @whence.
 143  */
 144 loff_t generic_file_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 145 {
 146         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 147
 148         return generic_file_llseek_size(file, offset, whence,
 149                                         inode->i_sb->s_maxbytes,
 150                                         i_size_read(inode));
 151 }
 152 EXPORT_SYMBOL(generic_file_llseek);
 153
 154 /**
 155  * fixed_size_llseek - llseek implementation for fixed-sized devices
 156  * @file:       file structure to seek on
 157  * @offset:     file offset to seek to
 158  * @whence:     type of seek
 159  * @size:       size of the file
 160  *
 161  */
 162 loff_t fixed_size_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence, loff_t size)
 163 {
 164         switch (whence) {
 165         case SEEK_SET: case SEEK_CUR: case SEEK_END:
 166                 return generic_file_llseek_size(file, offset, whence,
 167                                                 size, size);
 168         default:
 169                 return -EINVAL;
 170         }
 171 }
 172 EXPORT_SYMBOL(fixed_size_llseek);
 173
 174 /**
 175  * no_seek_end_llseek - llseek implementation for fixed-sized devices
 176  * @file:       file structure to seek on
 177  * @offset:     file offset to seek to
 178  * @whence:     type of seek
 179  *
 180  */
 181 loff_t no_seek_end_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 182 {
 183         switch (whence) {
 184         case SEEK_SET: case SEEK_CUR:
 185                 return generic_file_llseek_size(file, offset, whence,
 186                                                 OFFSET_MAX, 0);
 187         default:
 188                 return -EINVAL;
 189         }
 190 }
 191 EXPORT_SYMBOL(no_seek_end_llseek);
 192
 193 /**
 194  * no_seek_end_llseek_size - llseek implementation for fixed-sized devices
 195  * @file:       file structure to seek on
 196  * @offset:     file offset to seek to
 197  * @whence:     type of seek
 198  * @size:       maximal offset allowed
 199  *
 200  */
 201 loff_t no_seek_end_llseek_size(struct file *file, loff_t offset, int whence, loff_t size)
 202 {
 203         switch (whence) {
 204         case SEEK_SET: case SEEK_CUR:
 205                 return generic_file_llseek_size(file, offset, whence,
 206                                                 size, 0);
 207         default:
 208                 return -EINVAL;
 209         }
 210 }
 211 EXPORT_SYMBOL(no_seek_end_llseek_size);
 212
 213 /**
 214  * noop_llseek - No Operation Performed llseek implementation
 215  * @file:       file structure to seek on
 216  * @offset:     file offset to seek to
 217  * @whence:     type of seek
 218  *
 219  * This is an implementation of ->llseek useable for the rare special case when
 220  * userspace expects the seek to succeed but the (device) file is actually not
 221  * able to perform the seek. In this case you use noop_llseek() instead of
 222  * falling back to the default implementation of ->llseek.
 223  */
 224 loff_t noop_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 225 {
 226         return file->f_pos;
 227 }
 228 EXPORT_SYMBOL(noop_llseek);
 229
 230 loff_t no_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 231 {
 232         return -ESPIPE;
 233 }
 234 EXPORT_SYMBOL(no_llseek);
 235
 236 loff_t default_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 237 {
 238         struct inode *inode = file_inode(file);
 239         loff_t retval;
 240
 241         inode_lock(inode);
 242         switch (whence) {
 243                 case SEEK_END:
 244                         offset += i_size_read(inode);
 245                         break;
 246                 case SEEK_CUR:
 247                         if (offset == 0) {
 248                                 retval = file->f_pos;
 249                                 goto out;
 250                         }
 251                         offset += file->f_pos;
 252                         break;
 253                 case SEEK_DATA:
 254                         /*
 255                          * In the generic case the entire file is data, so as
 256                          * long as offset isn't at the end of the file then the
 257                          * offset is data.
 258                          */
 259                         if (offset >= inode->i_size) {
 260                                 retval = -ENXIO;
 261                                 goto out;
 262                         }
 263                         break;
 264                 case SEEK_HOLE:
 265                         /*
 266                          * There is a virtual hole at the end of the file, so
 267                          * as long as offset isn't i_size or larger, return
 268                          * i_size.
 269                          */
 270                         if (offset >= inode->i_size) {
 271                                 retval = -ENXIO;
 272                                 goto out;
 273                         }
 274                         offset = inode->i_size;
 275                         break;
 276         }
 277         retval = -EINVAL;
 278         if (offset >= 0 || unsigned_offsets(file)) {
 279                 if (offset != file->f_pos) {
 280                         file->f_pos = offset;
 281                         file->f_version = 0;
 282                 }
 283                 retval = offset;
 284         }
 285 out:
 286         inode_unlock(inode);
 287         return retval;
 288 }
 289 EXPORT_SYMBOL(default_llseek);
 290
 291 loff_t vfs_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 292 {
 293         loff_t (*fn)(struct file *, loff_t, int);
 294
 295         fn = no_llseek;
 296         if (file->f_mode & FMODE_LSEEK) {
 297                 if (file->f_op->llseek)
 298                         fn = file->f_op->llseek;
 299         }
 300         return fn(file, offset, whence);
 301 }
 302 EXPORT_SYMBOL(vfs_llseek);
 303
 304 SYSCALL_DEFINE3(lseek, unsigned int, fd, off_t, offset, unsigned int, whence)
 305 {
 306         off_t retval;
 307         struct fd f = fdget_pos(fd);
 308         if (!f.file)
 309                 return -EBADF;
 310
 311         retval = -EINVAL;
 312         if (whence <= SEEK_MAX) {
 313                 loff_t res = vfs_llseek(f.file, offset, whence);
 314                 retval = res;
 315                 if (res != (loff_t)retval)
 316                         retval = -EOVERFLOW;    /* LFS: should only happen on 32 bit platforms */
 317         }
 318         fdput_pos(f);
 319         return retval;
 320 }
 321
 322 #ifdef CONFIG_COMPAT
 323 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(lseek, unsigned int, fd, compat_off_t, offset, unsigned int, whence)
 324 {
 325         return sys_lseek(fd, offset, whence);
 326 }
 327 #endif
 328
 329 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_LLSEEK
 330 SYSCALL_DEFINE5(llseek, unsigned int, fd, unsigned long, offset_high,
 331                 unsigned long, offset_low, loff_t __user *, result,
 332                 unsigned int, whence)
 333 {
 334         int retval;
 335         struct fd f = fdget_pos(fd);
 336         loff_t offset;
 337
 338         if (!f.file)
 339                 return -EBADF;
 340
 341         retval = -EINVAL;
 342         if (whence > SEEK_MAX)
 343                 goto out_putf;
 344
 345         offset = vfs_llseek(f.file, ((loff_t) offset_high << 32) | offset_low,
 346                         whence);
 347
 348         retval = (int)offset;
 349         if (offset >= 0) {
 350                 retval = -EFAULT;
 351                 if (!copy_to_user(result, &offset, sizeof(offset)))
 352                         retval = 0;
 353         }
 354 out_putf:
 355         fdput_pos(f);
 356         return retval;
 357 }
 358 #endif
 359
 360 int rw_verify_area(int read_write, struct file *file, const loff_t *ppos, size_t count)
 361 {
 362         struct inode *inode;
 363         loff_t pos;
 364         int retval = -EINVAL;
 365
 366         inode = file_inode(file);
 367         if (unlikely((ssize_t) count < 0))
 368                 return retval;
 369         pos = *ppos;
 370         if (unlikely(pos < 0)) {
 371                 if (!unsigned_offsets(file))
 372                         return retval;
 373                 if (count >= -pos) /* both values are in 0..LLONG_MAX */
 374                         return -EOVERFLOW;
 375         } else if (unlikely((loff_t) (pos + count) < 0)) {
 376                 if (!unsigned_offsets(file))
 377                         return retval;
 378         }
 379
 380         if (unlikely(inode->i_flctx && mandatory_lock(inode))) {
 381                 retval = locks_mandatory_area(inode, file, pos, pos + count - 1,
 382                                 read_write == READ ? F_RDLCK : F_WRLCK);
 383                 if (retval < 0)
 384                         return retval;
 385         }
 386         return security_file_permission(file,
 387                                 read_write == READ ? MAY_READ : MAY_WRITE);
 388 }
 389
 390 static ssize_t new_sync_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos)
 391 {
 392         struct iovec iov = { .iov_base = buf, .iov_len = len };
 393         struct kiocb kiocb;
 394         struct iov_iter iter;
 395         ssize_t ret;
 396
 397         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 398         kiocb.ki_pos = *ppos;
 399         iov_iter_init(&iter, READ, &iov, 1, len);
 400
 401         ret = call_read_iter(filp, &kiocb, &iter);
 402         BUG_ON(ret == -EIOCBQUEUED);
 403         *ppos = kiocb.ki_pos;
 404         return ret;
 405 }
 406
 407 ssize_t __vfs_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count,
 408                    loff_t *pos)
 409 {
 410         if (file->f_op->read)
 411                 return file->f_op->read(file, buf, count, pos);
 412         else if (file->f_op->read_iter)
 413                 return new_sync_read(file, buf, count, pos);
 414         else
 415                 return -EINVAL;
 416 }
 417
 418 ssize_t kernel_read(struct file *file, void *buf, size_t count, loff_t *pos)
 419 {
 420         mm_segment_t old_fs;
 421         ssize_t result;
 422
 423         old_fs = get_fs();
 424         set_fs(get_ds());
 425         /* The cast to a user pointer is valid due to the set_fs() */
 426         result = vfs_read(file, (void __user *)buf, count, pos);
 427         set_fs(old_fs);
 428         return result;
 429 }
 430 EXPORT_SYMBOL(kernel_read);
 431
 432 ssize_t vfs_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count, loff_t *pos)
 433 {
 434         ssize_t ret;
 435
 436         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
 437                 return -EBADF;
 438         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_READ))
 439                 return -EINVAL;
 440         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_WRITE, buf, count)))
 441                 return -EFAULT;
 442
 443         ret = rw_verify_area(READ, file, pos, count);
 444         if (!ret) {
 445                 if (count > MAX_RW_COUNT)
 446                         count =  MAX_RW_COUNT;
 447                 ret = __vfs_read(file, buf, count, pos);
 448                 if (ret > 0) {
 449                         fsnotify_access(file);
 450                         add_rchar(current, ret);
 451                 }
 452                 inc_syscr(current);
 453         }
 454
 455         return ret;
 456 }
 457
 458 static ssize_t new_sync_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos)
 459 {
 460         struct iovec iov = { .iov_base = (void __user *)buf, .iov_len = len };
 461         struct kiocb kiocb;
 462         struct iov_iter iter;
 463         ssize_t ret;
 464
 465         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 466         kiocb.ki_pos = *ppos;
 467         iov_iter_init(&iter, WRITE, &iov, 1, len);
 468
 469         ret = call_write_iter(filp, &kiocb, &iter);
 470         BUG_ON(ret == -EIOCBQUEUED);
 471         if (ret > 0)
 472                 *ppos = kiocb.ki_pos;
 473         return ret;
 474 }
 475
 476 ssize_t __vfs_write(struct file *file, const char __user *p, size_t count,
 477                     loff_t *pos)
 478 {
 479         if (file->f_op->write)
 480                 return file->f_op->write(file, p, count, pos);
 481         else if (file->f_op->write_iter)
 482                 return new_sync_write(file, p, count, pos);
 483         else
 484                 return -EINVAL;
 485 }
 486
 487 ssize_t __kernel_write(struct file *file, const void *buf, size_t count, loff_t *pos)
 488 {
 489         mm_segment_t old_fs;
 490         const char __user *p;
 491         ssize_t ret;
 492
 493         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
 494                 return -EINVAL;
 495
 496         old_fs = get_fs();
 497         set_fs(get_ds());
 498         p = (__force const char __user *)buf;
 499         if (count > MAX_RW_COUNT)
 500                 count =  MAX_RW_COUNT;
 501         ret = __vfs_write(file, p, count, pos);
 502         set_fs(old_fs);
 503         if (ret > 0) {
 504                 fsnotify_modify(file);
 505                 add_wchar(current, ret);
 506         }
 507         inc_syscw(current);
 508         return ret;
 509 }
 510 EXPORT_SYMBOL(__kernel_write);
 511
 512 ssize_t kernel_write(struct file *file, const void *buf, size_t count,
 513                             loff_t *pos)
 514 {
 515         mm_segment_t old_fs;
 516         ssize_t res;
 517
 518         old_fs = get_fs();
 519         set_fs(get_ds());
 520         /* The cast to a user pointer is valid due to the set_fs() */
 521         res = vfs_write(file, (__force const char __user *)buf, count, pos);
 522         set_fs(old_fs);
 523
 524         return res;
 525 }
 526 EXPORT_SYMBOL(kernel_write);
 527
 528 ssize_t vfs_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t *pos)
 529 {
 530         ssize_t ret;
 531
 532         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 533                 return -EBADF;
 534         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
 535                 return -EINVAL;
 536         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, buf, count)))
 537                 return -EFAULT;
 538
 539         ret = rw_verify_area(WRITE, file, pos, count);
 540         if (!ret) {
 541                 if (count > MAX_RW_COUNT)
 542                         count =  MAX_RW_COUNT;
 543                 file_start_write(file);
 544                 ret = __vfs_write(file, buf, count, pos);
 545                 if (ret > 0) {
 546                         fsnotify_modify(file);
 547                         add_wchar(current, ret);
 548                 }
 549                 inc_syscw(current);
 550                 file_end_write(file);
 551         }
 552
 553         return ret;
 554 }
 555
 556 static inline loff_t file_pos_read(struct file *file)
 557 {
 558         return file->f_pos;
 559 }
 560
 561 static inline void file_pos_write(struct file *file, loff_t pos)
 562 {
 563         file->f_pos = pos;
 564 }
 565
 566 SYSCALL_DEFINE3(read, unsigned int, fd, char __user *, buf, size_t, count)
 567 {
 568         struct fd f = fdget_pos(fd);
 569         ssize_t ret = -EBADF;
 570
 571         if (f.file) {
 572                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
 573                 ret = vfs_read(f.file, buf, count, &pos);
 574                 if (ret >= 0)
 575                         file_pos_write(f.file, pos);
 576                 fdput_pos(f);
 577         }
 578         return ret;
 579 }
 580
 581 SYSCALL_DEFINE3(write, unsigned int, fd, const char __user *, buf,
 582                 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_write(f.file, buf, count, &pos);
 590                 if (ret >= 0)
 591                         file_pos_write(f.file, pos);
 592                 fdput_pos(f);
 593         }
 594
 595         return ret;
 596 }
 597
 598 SYSCALL_DEFINE4(pread64, unsigned int, fd, char __user *, buf,
 599                         size_t, count, loff_t, pos)
 600 {
 601         struct fd f;
 602         ssize_t ret = -EBADF;
 603
 604         if (pos < 0)
 605                 return -EINVAL;
 606
 607         f = fdget(fd);
 608         if (f.file) {
 609                 ret = -ESPIPE;
 610                 if (f.file->f_mode & FMODE_PREAD)
 611                         ret = vfs_read(f.file, buf, count, &pos);
 612                 fdput(f);
 613         }
 614
 615         return ret;
 616 }
 617
 618 SYSCALL_DEFINE4(pwrite64, unsigned int, fd, const char __user *, buf,
 619                          size_t, count, loff_t, pos)
 620 {
 621         struct fd f;
 622         ssize_t ret = -EBADF;
 623
 624         if (pos < 0)
 625                 return -EINVAL;
 626
 627         f = fdget(fd);
 628         if (f.file) {
 629                 ret = -ESPIPE;
 630                 if (f.file->f_mode & FMODE_PWRITE)
 631                         ret = vfs_write(f.file, buf, count, &pos);
 632                 fdput(f);
 633         }
 634
 635         return ret;
 636 }
 637
 638 /*
 639  * Reduce an iovec's length in-place.  Return the resulting number of segments
 640  */
 641 unsigned long iov_shorten(struct iovec *iov, unsigned long nr_segs, size_t to)
 642 {
 643         unsigned long seg = 0;
 644         size_t len = 0;
 645
 646         while (seg < nr_segs) {
 647                 seg++;
 648                 if (len + iov->iov_len >= to) {
 649                         iov->iov_len = to - len;
 650                         break;
 651                 }
 652                 len += iov->iov_len;
 653                 iov++;
 654         }
 655         return seg;
 656 }
 657 EXPORT_SYMBOL(iov_shorten);
 658
 659 static ssize_t do_iter_readv_writev(struct file *filp, struct iov_iter *iter,
 660                 loff_t *ppos, int type, rwf_t flags)
 661 {
 662         struct kiocb kiocb;
 663         ssize_t ret;
 664
 665         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 666         ret = kiocb_set_rw_flags(&kiocb, flags);
 667         if (ret)
 668                 return ret;
 669         kiocb.ki_pos = *ppos;
 670
 671         if (type == READ)
 672                 ret = call_read_iter(filp, &kiocb, iter);
 673         else
 674                 ret = call_write_iter(filp, &kiocb, iter);
 675         BUG_ON(ret == -EIOCBQUEUED);
 676         *ppos = kiocb.ki_pos;
 677         return ret;
 678 }
 679
 680 /* Do it by hand, with file-ops */
 681 static ssize_t do_loop_readv_writev(struct file *filp, struct iov_iter *iter,
 682                 loff_t *ppos, int type, rwf_t flags)
 683 {
 684         ssize_t ret = 0;
 685
 686         if (flags & ~RWF_HIPRI)
 687                 return -EOPNOTSUPP;
 688
 689         while (iov_iter_count(iter)) {
 690                 struct iovec iovec = iov_iter_iovec(iter);
 691                 ssize_t nr;
 692
 693                 if (type == READ) {
 694                         nr = filp->f_op->read(filp, iovec.iov_base,
 695                                               iovec.iov_len, ppos);
 696                 } else {
 697                         nr = filp->f_op->write(filp, iovec.iov_base,
 698                                                iovec.iov_len, ppos);
 699                 }
 700
 701                 if (nr < 0) {
 702                         if (!ret)
 703                                 ret = nr;
 704                         break;
 705                 }
 706                 ret += nr;
 707                 if (nr != iovec.iov_len)
 708                         break;
 709                 iov_iter_advance(iter, nr);
 710         }
 711
 712         return ret;
 713 }
 714
 715 /* A write operation does a read from user space and vice versa */
 716 #define vrfy_dir(type) ((type) == READ ? VERIFY_WRITE : VERIFY_READ)
 717
 718 /**
 719  * rw_copy_check_uvector() - Copy an array of &struct iovec from userspace
 720  *     into the kernel and check that it is valid.
 721  *
 722  * @type: One of %CHECK_IOVEC_ONLY, %READ, or %WRITE.
 723  * @uvector: Pointer to the userspace array.
 724  * @nr_segs: Number of elements in userspace array.
 725  * @fast_segs: Number of elements in @fast_pointer.
 726  * @fast_pointer: Pointer to (usually small on-stack) kernel array.
 727  * @ret_pointer: (output parameter) Pointer to a variable that will point to
 728  *     either @fast_pointer, a newly allocated kernel array, or NULL,
 729  *     depending on which array was used.
 730  *
 731  * This function copies an array of &struct iovec of @nr_segs from
 732  * userspace into the kernel and checks that each element is valid (e.g.
 733  * it does not point to a kernel address or cause overflow by being too
 734  * large, etc.).
 735  *
 736  * As an optimization, the caller may provide a pointer to a small
 737  * on-stack array in @fast_pointer, typically %UIO_FASTIOV elements long
 738  * (the size of this array, or 0 if unused, should be given in @fast_segs).
 739  *
 740  * @ret_pointer will always point to the array that was used, so the
 741  * caller must take care not to call kfree() on it e.g. in case the
 742  * @fast_pointer array was used and it was allocated on the stack.
 743  *
 744  * Return: The total number of bytes covered by the iovec array on success
 745  *   or a negative error code on error.
 746  */
 747 ssize_t rw_copy_check_uvector(int type, const struct iovec __user * uvector,
 748                               unsigned long nr_segs, unsigned long fast_segs,
 749                               struct iovec *fast_pointer,
 750                               struct iovec **ret_pointer)
 751 {
 752         unsigned long seg;
 753         ssize_t ret;
 754         struct iovec *iov = fast_pointer;
 755
 756         /*
 757          * SuS says "The readv() function *may* fail if the iovcnt argument
 758          * was less than or equal to 0, or greater than {IOV_MAX}.  Linux has
 759          * traditionally returned zero for zero segments, so...
 760          */
 761         if (nr_segs == 0) {
 762                 ret = 0;
 763                 goto out;
 764         }
 765
 766         /*
 767          * First get the "struct iovec" from user memory and
 768          * verify all the pointers
 769          */
 770         if (nr_segs > UIO_MAXIOV) {
 771                 ret = -EINVAL;
 772                 goto out;
 773         }
 774         if (nr_segs > fast_segs) {
 775                 iov = kmalloc(nr_segs*sizeof(struct iovec), GFP_KERNEL);
 776                 if (iov == NULL) {
 777                         ret = -ENOMEM;
 778                         goto out;
 779                 }
 780         }
 781         if (copy_from_user(iov, uvector, nr_segs*sizeof(*uvector))) {
 782                 ret = -EFAULT;
 783                 goto out;
 784         }
 785
 786         /*
 787          * According to the Single Unix Specification we should return EINVAL
 788          * if an element length is < 0 when cast to ssize_t or if the
 789          * total length would overflow the ssize_t return value of the
 790          * system call.
 791          *
 792          * Linux caps all read/write calls to MAX_RW_COUNT, and avoids the
 793          * overflow case.
 794          */
 795         ret = 0;
 796         for (seg = 0; seg < nr_segs; seg++) {
 797                 void __user *buf = iov[seg].iov_base;
 798                 ssize_t len = (ssize_t)iov[seg].iov_len;
 799
 800                 /* see if we we're about to use an invalid len or if
 801                  * it's about to overflow ssize_t */
 802                 if (len < 0) {
 803                         ret = -EINVAL;
 804                         goto out;
 805                 }
 806                 if (type >= 0
 807                     && unlikely(!access_ok(vrfy_dir(type), buf, len))) {
 808                         ret = -EFAULT;
 809                         goto out;
 810                 }
 811                 if (len > MAX_RW_COUNT - ret) {
 812                         len = MAX_RW_COUNT - ret;
 813                         iov[seg].iov_len = len;
 814                 }
 815                 ret += len;
 816         }
 817 out:
 818         *ret_pointer = iov;
 819         return ret;
 820 }
 821
 822 #ifdef CONFIG_COMPAT
 823 ssize_t compat_rw_copy_check_uvector(int type,
 824                 const struct compat_iovec __user *uvector, unsigned long nr_segs,
 825                 unsigned long fast_segs, struct iovec *fast_pointer,
 826                 struct iovec **ret_pointer)
 827 {
 828         compat_ssize_t tot_len;
 829         struct iovec *iov = *ret_pointer = fast_pointer;
 830         ssize_t ret = 0;
 831         int seg;
 832
 833         /*
 834          * SuS says "The readv() function *may* fail if the iovcnt argument
 835          * was less than or equal to 0, or greater than {IOV_MAX}.  Linux has
 836          * traditionally returned zero for zero segments, so...
 837          */
 838         if (nr_segs == 0)
 839                 goto out;
 840
 841         ret = -EINVAL;
 842         if (nr_segs > UIO_MAXIOV)
 843                 goto out;
 844         if (nr_segs > fast_segs) {
 845                 ret = -ENOMEM;
 846                 iov = kmalloc(nr_segs*sizeof(struct iovec), GFP_KERNEL);
 847                 if (iov == NULL)
 848                         goto out;
 849         }
 850         *ret_pointer = iov;
 851
 852         ret = -EFAULT;
 853         if (!access_ok(VERIFY_READ, uvector, nr_segs*sizeof(*uvector)))
 854                 goto out;
 855
 856         /*
 857          * Single unix specification:
 858          * We should -EINVAL if an element length is not >= 0 and fitting an
 859          * ssize_t.
 860          *
 861          * In Linux, the total length is limited to MAX_RW_COUNT, there is
 862          * no overflow possibility.
 863          */
 864         tot_len = 0;
 865         ret = -EINVAL;
 866         for (seg = 0; seg < nr_segs; seg++) {
 867                 compat_uptr_t buf;
 868                 compat_ssize_t len;
 869
 870                 if (__get_user(len, &uvector->iov_len) ||
 871                    __get_user(buf, &uvector->iov_base)) {
 872                         ret = -EFAULT;
 873                         goto out;
 874                 }
 875                 if (len < 0)    /* size_t not fitting in compat_ssize_t .. */
 876                         goto out;
 877                 if (type >= 0 &&
 878                     !access_ok(vrfy_dir(type), compat_ptr(buf), len)) {
 879                         ret = -EFAULT;
 880                         goto out;
 881                 }
 882                 if (len > MAX_RW_COUNT - tot_len)
 883                         len = MAX_RW_COUNT - tot_len;
 884                 tot_len += len;
 885                 iov->iov_base = compat_ptr(buf);
 886                 iov->iov_len = (compat_size_t) len;
 887                 uvector++;
 888                 iov++;
 889         }
 890         ret = tot_len;
 891
 892 out:
 893         return ret;
 894 }
 895 #endif
 896
 897 static ssize_t do_iter_read(struct file *file, struct iov_iter *iter,
 898                 loff_t *pos, rwf_t flags)
 899 {
 900         size_t tot_len;
 901         ssize_t ret = 0;
 902
 903         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
 904                 return -EBADF;
 905         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_READ))
 906                 return -EINVAL;
 907
 908         tot_len = iov_iter_count(iter);
 909         if (!tot_len)
 910                 goto out;
 911         ret = rw_verify_area(READ, file, pos, tot_len);
 912         if (ret < 0)
 913                 return ret;
 914
 915         if (file->f_op->read_iter)
 916                 ret = do_iter_readv_writev(file, iter, pos, READ, flags);
 917         else
 918                 ret = do_loop_readv_writev(file, iter, pos, READ, flags);
 919 out:
 920         if (ret >= 0)
 921                 fsnotify_access(file);
 922         return ret;
 923 }
 924
 925 ssize_t vfs_iter_read(struct file *file, struct iov_iter *iter, loff_t *ppos,
 926                 rwf_t flags)
 927 {
 928         if (!file->f_op->read_iter)
 929                 return -EINVAL;
 930         return do_iter_read(file, iter, ppos, flags);
 931 }
 932 EXPORT_SYMBOL(vfs_iter_read);
 933
 934 static ssize_t do_iter_write(struct file *file, struct iov_iter *iter,
 935                 loff_t *pos, rwf_t flags)
 936 {
 937         size_t tot_len;
 938         ssize_t ret = 0;
 939
 940         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 941                 return -EBADF;
 942         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
 943                 return -EINVAL;
 944
 945         tot_len = iov_iter_count(iter);
 946         if (!tot_len)
 947                 return 0;
 948         ret = rw_verify_area(WRITE, file, pos, tot_len);
 949         if (ret < 0)
 950                 return ret;
 951
 952         if (file->f_op->write_iter)
 953                 ret = do_iter_readv_writev(file, iter, pos, WRITE, flags);
 954         else
 955                 ret = do_loop_readv_writev(file, iter, pos, WRITE, flags);
 956         if (ret > 0)
 957                 fsnotify_modify(file);
 958         return ret;
 959 }
 960
 961 ssize_t vfs_iter_write(struct file *file, struct iov_iter *iter, loff_t *ppos,
 962                 rwf_t flags)
 963 {
 964         if (!file->f_op->write_iter)
 965                 return -EINVAL;
 966         return do_iter_write(file, iter, ppos, flags);
 967 }
 968 EXPORT_SYMBOL(vfs_iter_write);
 969
 970 ssize_t vfs_readv(struct file *file, const struct iovec __user *vec,
 971                   unsigned long vlen, loff_t *pos, rwf_t flags)
 972 {
 973         struct iovec iovstack[UIO_FASTIOV];
 974         struct iovec *iov = iovstack;
 975         struct iov_iter iter;
 976         ssize_t ret;
 977
 978         ret = import_iovec(READ, vec, vlen, ARRAY_SIZE(iovstack), &iov, &iter);
 979         if (ret >= 0) {
 980                 ret = do_iter_read(file, &iter, pos, flags);
 981                 kfree(iov);
 982         }
 983
 984         return ret;
 985 }
 986
 987 static ssize_t vfs_writev(struct file *file, const struct iovec __user *vec,
 988                    unsigned long vlen, loff_t *pos, rwf_t flags)
 989 {
 990         struct iovec iovstack[UIO_FASTIOV];
 991         struct iovec *iov = iovstack;
 992         struct iov_iter iter;
 993         ssize_t ret;
 994
 995         ret = import_iovec(WRITE, vec, vlen, ARRAY_SIZE(iovstack), &iov, &iter);
 996         if (ret >= 0) {
 997                 file_start_write(file);
 998                 ret = do_iter_write(file, &iter, pos, flags);
 999                 file_end_write(file);
1000                 kfree(iov);
1001         }
1002         return ret;
1003 }
1004
1005 static ssize_t do_readv(unsigned long fd, const struct iovec __user *vec,
1006                         unsigned long vlen, rwf_t flags)
1007 {
1008         struct fd f = fdget_pos(fd);
1009         ssize_t ret = -EBADF;
1010
1011         if (f.file) {
1012                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
1013                 ret = vfs_readv(f.file, vec, vlen, &pos, flags);
1014                 if (ret >= 0)
1015                         file_pos_write(f.file, pos);
1016                 fdput_pos(f);
1017         }
1018
1019         if (ret > 0)
1020                 add_rchar(current, ret);
1021         inc_syscr(current);
1022         return ret;
1023 }
1024
1025 static ssize_t do_writev(unsigned long fd, const struct iovec __user *vec,
1026                          unsigned long vlen, rwf_t flags)
1027 {
1028         struct fd f = fdget_pos(fd);
1029         ssize_t ret = -EBADF;
1030
1031         if (f.file) {
1032                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
1033                 ret = vfs_writev(f.file, vec, vlen, &pos, flags);
1034                 if (ret >= 0)
1035                         file_pos_write(f.file, pos);
1036                 fdput_pos(f);
1037         }
1038
1039         if (ret > 0)
1040                 add_wchar(current, ret);
1041         inc_syscw(current);
1042         return ret;
1043 }
1044
1045 static inline loff_t pos_from_hilo(unsigned long high, unsigned long low)
1046 {
1047 #define HALF_LONG_BITS (BITS_PER_LONG / 2)
1048         return (((loff_t)high << HALF_LONG_BITS) << HALF_LONG_BITS) | low;
1049 }
1050
1051 static ssize_t do_preadv(unsigned long fd, const struct iovec __user *vec,
1052                          unsigned long vlen, loff_t pos, rwf_t flags)
1053 {
1054         struct fd f;
1055         ssize_t ret = -EBADF;
1056
1057         if (pos < 0)
1058                 return -EINVAL;
1059
1060         f = fdget(fd);
1061         if (f.file) {
1062                 ret = -ESPIPE;
1063                 if (f.file->f_mode & FMODE_PREAD)
1064                         ret = vfs_readv(f.file, vec, vlen, &pos, flags);
1065                 fdput(f);
1066         }
1067
1068         if (ret > 0)
1069                 add_rchar(current, ret);
1070         inc_syscr(current);
1071         return ret;
1072 }
1073
1074 static ssize_t do_pwritev(unsigned long fd, const struct iovec __user *vec,
1075                           unsigned long vlen, loff_t pos, rwf_t flags)
1076 {
1077         struct fd f;
1078         ssize_t ret = -EBADF;
1079
1080         if (pos < 0)
1081                 return -EINVAL;
1082
1083         f = fdget(fd);
1084         if (f.file) {
1085                 ret = -ESPIPE;
1086                 if (f.file->f_mode & FMODE_PWRITE)
1087                         ret = vfs_writev(f.file, vec, vlen, &pos, flags);
1088                 fdput(f);
1089         }
1090
1091         if (ret > 0)
1092                 add_wchar(current, ret);
1093         inc_syscw(current);
1094         return ret;
1095 }
1096
1097 SYSCALL_DEFINE3(readv, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
1098                 unsigned long, vlen)
1099 {
1100         return do_readv(fd, vec, vlen, 0);
1101 }
1102
1103 SYSCALL_DEFINE3(writev, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
1104                 unsigned long, vlen)
1105 {
1106         return do_writev(fd, vec, vlen, 0);
1107 }
1108
1109 SYSCALL_DEFINE5(preadv, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
1110                 unsigned long, vlen, unsigned long, pos_l, unsigned long, pos_h)
1111 {
1112         loff_t pos = pos_from_hilo(pos_h, pos_l);
1113
1114         return do_preadv(fd, vec, vlen, pos, 0);
1115 }
1116
1117 SYSCALL_DEFINE6(preadv2, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
1118                 unsigned long, vlen, unsigned long, pos_l, unsigned long, pos_h,
1119                 rwf_t, flags)
1120 {
1121         loff_t pos = pos_from_hilo(pos_h, pos_l);
1122
1123         if (pos == -1)
1124                 return do_readv(fd, vec, vlen, flags);
1125
1126         return do_preadv(fd, vec, vlen, pos, flags);
1127 }
1128
1129 SYSCALL_DEFINE5(pwritev, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
1130                 unsigned long, vlen, unsigned long, pos_l, unsigned long, pos_h)
1131 {
1132         loff_t pos = pos_from_hilo(pos_h, pos_l);
1133
1134         return do_pwritev(fd, vec, vlen, pos, 0);
1135 }
1136
1137 SYSCALL_DEFINE6(pwritev2, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
1138                 unsigned long, vlen, unsigned long, pos_l, unsigned long, pos_h,
1139                 rwf_t, flags)
1140 {
1141         loff_t pos = pos_from_hilo(pos_h, pos_l);
1142
1143         if (pos == -1)
1144                 return do_writev(fd, vec, vlen, flags);
1145
1146         return do_pwritev(fd, vec, vlen, pos, flags);
1147 }
1148
1149 #ifdef CONFIG_COMPAT
1150 static size_t compat_readv(struct file *file,
1151                            const struct compat_iovec __user *vec,
1152                            unsigned long vlen, loff_t *pos, rwf_t flags)
1153 {
1154         struct iovec iovstack[UIO_FASTIOV];
1155         struct iovec *iov = iovstack;
1156         struct iov_iter iter;
1157         ssize_t ret;
1158
1159         ret = compat_import_iovec(READ, vec, vlen, UIO_FASTIOV, &iov, &iter);
1160         if (ret >= 0) {
1161                 ret = do_iter_read(file, &iter, pos, flags);
1162                 kfree(iov);
1163         }
1164         if (ret > 0)
1165                 add_rchar(current, ret);
1166         inc_syscr(current);
1167         return ret;
1168 }
1169
1170 static size_t do_compat_readv(compat_ulong_t fd,
1171                                  const struct compat_iovec __user *vec,
1172                                  compat_ulong_t vlen, rwf_t flags)
1173 {
1174         struct fd f = fdget_pos(fd);
1175         ssize_t ret;
1176         loff_t pos;
1177
1178         if (!f.file)
1179                 return -EBADF;
1180         pos = f.file->f_pos;
1181         ret = compat_readv(f.file, vec, vlen, &pos, flags);
1182         if (ret >= 0)
1183                 f.file->f_pos = pos;
1184         fdput_pos(f);
1185         return ret;
1186
1187 }
1188
1189 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(readv, compat_ulong_t, fd,
1190                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1191                 compat_ulong_t, vlen)
1192 {
1193         return do_compat_readv(fd, vec, vlen, 0);
1194 }
1195
1196 static long do_compat_preadv64(unsigned long fd,
1197                                   const struct compat_iovec __user *vec,
1198                                   unsigned long vlen, loff_t pos, rwf_t flags)
1199 {
1200         struct fd f;
1201         ssize_t ret;
1202
1203         if (pos < 0)
1204                 return -EINVAL;
1205         f = fdget(fd);
1206         if (!f.file)
1207                 return -EBADF;
1208         ret = -ESPIPE;
1209         if (f.file->f_mode & FMODE_PREAD)
1210                 ret = compat_readv(f.file, vec, vlen, &pos, flags);
1211         fdput(f);
1212         return ret;
1213 }
1214
1215 #ifdef __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_PREADV64
1216 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(preadv64, unsigned long, fd,
1217                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1218                 unsigned long, vlen, loff_t, pos)
1219 {
1220         return do_compat_preadv64(fd, vec, vlen, pos, 0);
1221 }
1222 #endif
1223
1224 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(preadv, compat_ulong_t, fd,
1225                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1226                 compat_ulong_t, vlen, u32, pos_low, u32, pos_high)
1227 {
1228         loff_t pos = ((loff_t)pos_high << 32) | pos_low;
1229
1230         return do_compat_preadv64(fd, vec, vlen, pos, 0);
1231 }
1232
1233 #ifdef __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_PREADV64V2
1234 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(preadv64v2, unsigned long, fd,
1235                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1236                 unsigned long, vlen, loff_t, pos, rwf_t, flags)
1237 {
1238         return do_compat_preadv64(fd, vec, vlen, pos, flags);
1239 }
1240 #endif
1241
1242 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(preadv2, compat_ulong_t, fd,
1243                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1244                 compat_ulong_t, vlen, u32, pos_low, u32, pos_high,
1245                 rwf_t, flags)
1246 {
1247         loff_t pos = ((loff_t)pos_high << 32) | pos_low;
1248
1249         if (pos == -1)
1250                 return do_compat_readv(fd, vec, vlen, flags);
1251
1252         return do_compat_preadv64(fd, vec, vlen, pos, flags);
1253 }
1254
1255 static size_t compat_writev(struct file *file,
1256                             const struct compat_iovec __user *vec,
1257                             unsigned long vlen, loff_t *pos, rwf_t flags)
1258 {
1259         struct iovec iovstack[UIO_FASTIOV];
1260         struct iovec *iov = iovstack;
1261         struct iov_iter iter;
1262         ssize_t ret;
1263
1264         ret = compat_import_iovec(WRITE, vec, vlen, UIO_FASTIOV, &iov, &iter);
1265         if (ret >= 0) {
1266                 file_start_write(file);
1267                 ret = do_iter_write(file, &iter, pos, flags);
1268                 file_end_write(file);
1269                 kfree(iov);
1270         }
1271         if (ret > 0)
1272                 add_wchar(current, ret);
1273         inc_syscw(current);
1274         return ret;
1275 }
1276
1277 static size_t do_compat_writev(compat_ulong_t fd,
1278                                   const struct compat_iovec __user* vec,
1279                                   compat_ulong_t vlen, rwf_t flags)
1280 {
1281         struct fd f = fdget_pos(fd);
1282         ssize_t ret;
1283         loff_t pos;
1284
1285         if (!f.file)
1286                 return -EBADF;
1287         pos = f.file->f_pos;
1288         ret = compat_writev(f.file, vec, vlen, &pos, flags);
1289         if (ret >= 0)
1290                 f.file->f_pos = pos;
1291         fdput_pos(f);
1292         return ret;
1293 }
1294
1295 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(writev, compat_ulong_t, fd,
1296                 const struct compat_iovec __user *, vec,
1297                 compat_ulong_t, vlen)
1298 {
1299         return do_compat_writev(fd, vec, vlen, 0);
1300 }
1301
1302 static long do_compat_pwritev64(unsigned long fd,
1303                                    const struct compat_iovec __user *vec,
1304                                    unsigned long vlen, loff_t pos, rwf_t flags)
1305 {
1306         struct fd f;
1307         ssize_t ret;
1308
1309         if (pos < 0)
1310                 return -EINVAL;
1311         f = fdget(fd);
1312         if (!f.file)
1313                 return -EBADF;
1314         ret = -ESPIPE;
1315         if (f.file->f_mode & FMODE_PWRITE)
1316                 ret = compat_writev(f.file, vec, vlen, &pos, flags);
1317         fdput(f);
1318         return ret;
1319 }
1320
1321 #ifdef __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_PWRITEV64
1322 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(pwritev64, unsigned long, fd,
1323                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1324                 unsigned long, vlen, loff_t, pos)
1325 {
1326         return do_compat_pwritev64(fd, vec, vlen, pos, 0);
1327 }
1328 #endif
1329
1330 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(pwritev, compat_ulong_t, fd,
1331                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1332                 compat_ulong_t, vlen, u32, pos_low, u32, pos_high)
1333 {
1334         loff_t pos = ((loff_t)pos_high << 32) | pos_low;
1335
1336         return do_compat_pwritev64(fd, vec, vlen, pos, 0);
1337 }
1338
1339 #ifdef __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_PWRITEV64V2
1340 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(pwritev64v2, unsigned long, fd,
1341                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1342                 unsigned long, vlen, loff_t, pos, rwf_t, flags)
1343 {
1344         return do_compat_pwritev64(fd, vec, vlen, pos, flags);
1345 }
1346 #endif
1347
1348 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(pwritev2, compat_ulong_t, fd,
1349                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1350                 compat_ulong_t, vlen, u32, pos_low, u32, pos_high, rwf_t, flags)
1351 {
1352         loff_t pos = ((loff_t)pos_high << 32) | pos_low;
1353
1354         if (pos == -1)
1355                 return do_compat_writev(fd, vec, vlen, flags);
1356
1357         return do_compat_pwritev64(fd, vec, vlen, pos, flags);
1358 }
1359
1360 #endif
1361
1362 static ssize_t do_sendfile(int out_fd, int in_fd, loff_t *ppos,
1363                            size_t count, loff_t max)
1364 {
1365         struct fd in, out;
1366         struct inode *in_inode, *out_inode;
1367         loff_t pos;
1368         loff_t out_pos;
1369         ssize_t retval;
1370         int fl;
1371
1372         /*
1373          * Get input file, and verify that it is ok..
1374          */
1375         retval = -EBADF;
1376         in = fdget(in_fd);
1377         if (!in.file)
1378                 goto out;
1379         if (!(in.file->f_mode & FMODE_READ))
1380                 goto fput_in;
1381         retval = -ESPIPE;
1382         if (!ppos) {
1383                 pos = in.file->f_pos;
1384         } else {
1385                 pos = *ppos;
1386                 if (!(in.file->f_mode & FMODE_PREAD))
1387                         goto fput_in;
1388         }
1389         retval = rw_verify_area(READ, in.file, &pos, count);
1390         if (retval < 0)
1391                 goto fput_in;
1392         if (count > MAX_RW_COUNT)
1393                 count =  MAX_RW_COUNT;
1394
1395         /*
1396          * Get output file, and verify that it is ok..
1397          */
1398         retval = -EBADF;
1399         out = fdget(out_fd);
1400         if (!out.file)
1401                 goto fput_in;
1402         if (!(out.file->f_mode & FMODE_WRITE))
1403                 goto fput_out;
1404         retval = -EINVAL;
1405         in_inode = file_inode(in.file);
1406         out_inode = file_inode(out.file);
1407         out_pos = out.file->f_pos;
1408         retval = rw_verify_area(WRITE, out.file, &out_pos, count);
1409         if (retval < 0)
1410                 goto fput_out;
1411
1412         if (!max)
1413                 max = min(in_inode->i_sb->s_maxbytes, out_inode->i_sb->s_maxbytes);
1414
1415         if (unlikely(pos + count > max)) {
1416                 retval = -EOVERFLOW;
1417                 if (pos >= max)
1418                         goto fput_out;
1419                 count = max - pos;
1420         }
1421
1422         fl = 0;
1423 #if 0
1424         /*
1425          * We need to debate whether we can enable this or not. The
1426          * man page documents EAGAIN return for the output at least,
1427          * and the application is arguably buggy if it doesn't expect
1428          * EAGAIN on a non-blocking file descriptor.
1429          */
1430         if (in.file->f_flags & O_NONBLOCK)
1431                 fl = SPLICE_F_NONBLOCK;
1432 #endif
1433         file_start_write(out.file);
1434         retval = do_splice_direct(in.file, &pos, out.file, &out_pos, count, fl);
1435         file_end_write(out.file);
1436
1437         if (retval > 0) {
1438                 add_rchar(current, retval);
1439                 add_wchar(current, retval);
1440                 fsnotify_access(in.file);
1441                 fsnotify_modify(out.file);
1442                 out.file->f_pos = out_pos;
1443                 if (ppos)
1444                         *ppos = pos;
1445                 else
1446                         in.file->f_pos = pos;
1447         }
1448
1449         inc_syscr(current);
1450         inc_syscw(current);
1451         if (pos > max)
1452                 retval = -EOVERFLOW;
1453
1454 fput_out:
1455         fdput(out);
1456 fput_in:
1457         fdput(in);
1458 out:
1459         return retval;
1460 }
1461
1462 SYSCALL_DEFINE4(sendfile, int, out_fd, int, in_fd, off_t __user *, offset, size_t, count)
1463 {
1464         loff_t pos;
1465         off_t off;
1466         ssize_t ret;
1467
1468         if (offset) {
1469                 if (unlikely(get_user(off, offset)))
1470                         return -EFAULT;
1471                 pos = off;
1472                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, MAX_NON_LFS);
1473                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1474                         return -EFAULT;
1475                 return ret;
1476         }
1477
1478         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1479 }
1480
1481 SYSCALL_DEFINE4(sendfile64, int, out_fd, int, in_fd, loff_t __user *, offset, size_t, count)
1482 {
1483         loff_t pos;
1484         ssize_t ret;
1485
1486         if (offset) {
1487                 if (unlikely(copy_from_user(&pos, offset, sizeof(loff_t))))
1488                         return -EFAULT;
1489                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, 0);
1490                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1491                         return -EFAULT;
1492                 return ret;
1493         }
1494
1495         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1496 }
1497
1498 #ifdef CONFIG_COMPAT
1499 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(sendfile, int, out_fd, int, in_fd,
1500                 compat_off_t __user *, offset, compat_size_t, count)
1501 {
1502         loff_t pos;
1503         off_t off;
1504         ssize_t ret;
1505
1506         if (offset) {
1507                 if (unlikely(get_user(off, offset)))
1508                         return -EFAULT;
1509                 pos = off;
1510                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, MAX_NON_LFS);
1511                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1512                         return -EFAULT;
1513                 return ret;
1514         }
1515
1516         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1517 }
1518
1519 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(sendfile64, int, out_fd, int, in_fd,
1520                 compat_loff_t __user *, offset, compat_size_t, count)
1521 {
1522         loff_t pos;
1523         ssize_t ret;
1524
1525         if (offset) {
1526                 if (unlikely(copy_from_user(&pos, offset, sizeof(loff_t))))
1527                         return -EFAULT;
1528                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, 0);
1529                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1530                         return -EFAULT;
1531                 return ret;
1532         }
1533
1534         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1535 }
1536 #endif
1537
1538 /*
1539  * copy_file_range() differs from regular file read and write in that it
1540  * specifically allows return partial success.  When it does so is up to
1541  * the copy_file_range method.
1542  */
1543 ssize_t vfs_copy_file_range(struct file *file_in, loff_t pos_in,
1544                             struct file *file_out, loff_t pos_out,
1545                             size_t len, unsigned int flags)
1546 {
1547         struct inode *inode_in = file_inode(file_in);
1548         struct inode *inode_out = file_inode(file_out);
1549         ssize_t ret;
1550
1551         if (flags != 0)
1552                 return -EINVAL;
1553
1554         if (S_ISDIR(inode_in->i_mode) || S_ISDIR(inode_out->i_mode))
1555                 return -EISDIR;
1556         if (!S_ISREG(inode_in->i_mode) || !S_ISREG(inode_out->i_mode))
1557                 return -EINVAL;
1558
1559         ret = rw_verify_area(READ, file_in, &pos_in, len);
1560         if (unlikely(ret))
1561                 return ret;
1562
1563         ret = rw_verify_area(WRITE, file_out, &pos_out, len);
1564         if (unlikely(ret))
1565                 return ret;
1566
1567         if (!(file_in->f_mode & FMODE_READ) ||
1568             !(file_out->f_mode & FMODE_WRITE) ||
1569             (file_out->f_flags & O_APPEND))
1570                 return -EBADF;
1571
1572         /* this could be relaxed once a method supports cross-fs copies */
1573         if (inode_in->i_sb != inode_out->i_sb)
1574                 return -EXDEV;
1575
1576         if (len == 0)
1577                 return 0;
1578
1579         file_start_write(file_out);
1580
1581         /*
1582          * Try cloning first, this is supported by more file systems, and
1583          * more efficient if both clone and copy are supported (e.g. NFS).
1584          */
1585         if (file_in->f_op->clone_file_range) {
1586                 ret = file_in->f_op->clone_file_range(file_in, pos_in,
1587                                 file_out, pos_out, len);
1588                 if (ret == 0) {
1589                         ret = len;
1590                         goto done;
1591                 }
1592         }
1593
1594         if (file_out->f_op->copy_file_range) {
1595                 ret = file_out->f_op->copy_file_range(file_in, pos_in, file_out,
1596                                                       pos_out, len, flags);
1597                 if (ret != -EOPNOTSUPP)
1598                         goto done;
1599         }
1600
1601         ret = do_splice_direct(file_in, &pos_in, file_out, &pos_out,
1602                         len > MAX_RW_COUNT ? MAX_RW_COUNT : len, 0);
1603
1604 done:
1605         if (ret > 0) {
1606                 fsnotify_access(file_in);
1607                 add_rchar(current, ret);
1608                 fsnotify_modify(file_out);
1609                 add_wchar(current, ret);
1610         }
1611
1612         inc_syscr(current);
1613         inc_syscw(current);
1614
1615         file_end_write(file_out);
1616
1617         return ret;
1618 }
1619 EXPORT_SYMBOL(vfs_copy_file_range);
1620
1621 SYSCALL_DEFINE6(copy_file_range, int, fd_in, loff_t __user *, off_in,
1622                 int, fd_out, loff_t __user *, off_out,
1623                 size_t, len, unsigned int, flags)
1624 {
1625         loff_t pos_in;
1626         loff_t pos_out;
1627         struct fd f_in;
1628         struct fd f_out;
1629         ssize_t ret = -EBADF;
1630
1631         f_in = fdget(fd_in);
1632         if (!f_in.file)
1633                 goto out2;
1634
1635         f_out = fdget(fd_out);
1636         if (!f_out.file)
1637                 goto out1;
1638
1639         ret = -EFAULT;
1640         if (off_in) {
1641                 if (copy_from_user(&pos_in, off_in, sizeof(loff_t)))
1642                         goto out;
1643         } else {
1644                 pos_in = f_in.file->f_pos;
1645         }
1646
1647         if (off_out) {
1648                 if (copy_from_user(&pos_out, off_out, sizeof(loff_t)))
1649                         goto out;
1650         } else {
1651                 pos_out = f_out.file->f_pos;
1652         }
1653
1654         ret = vfs_copy_file_range(f_in.file, pos_in, f_out.file, pos_out, len,
1655                                   flags);
1656         if (ret > 0) {
1657                 pos_in += ret;
1658                 pos_out += ret;
1659
1660                 if (off_in) {
1661                         if (copy_to_user(off_in, &pos_in, sizeof(loff_t)))
1662                                 ret = -EFAULT;
1663                 } else {
1664                         f_in.file->f_pos = pos_in;
1665                 }
1666
1667                 if (off_out) {
1668                         if (copy_to_user(off_out, &pos_out, sizeof(loff_t)))
1669                                 ret = -EFAULT;
1670                 } else {
1671                         f_out.file->f_pos = pos_out;
1672                 }
1673         }
1674
1675 out:
1676         fdput(f_out);
1677 out1:
1678         fdput(f_in);
1679 out2:
1680         return ret;
1681 }
1682
1683 static int clone_verify_area(struct file *file, loff_t pos, u64 len, bool write)
1684 {
1685         struct inode *inode = file_inode(file);
1686
1687         if (unlikely(pos < 0))
1688                 return -EINVAL;
1689
1690          if (unlikely((loff_t) (pos + len) < 0))
1691                 return -EINVAL;
1692
1693         if (unlikely(inode->i_flctx && mandatory_lock(inode))) {
1694                 loff_t end = len ? pos + len - 1 : OFFSET_MAX;
1695                 int retval;
1696
1697                 retval = locks_mandatory_area(inode, file, pos, end,
1698                                 write ? F_WRLCK : F_RDLCK);
1699                 if (retval < 0)
1700                         return retval;
1701         }
1702
1703         return security_file_permission(file, write ? MAY_WRITE : MAY_READ);
1704 }
1705
1706 /*
1707  * Check that the two inodes are eligible for cloning, the ranges make
1708  * sense, and then flush all dirty data.  Caller must ensure that the
1709  * inodes have been locked against any other modifications.
1710  *
1711  * Returns: 0 for "nothing to clone", 1 for "something to clone", or
1712  * the usual negative error code.
1713  */
1714 int vfs_clone_file_prep_inodes(struct inode *inode_in, loff_t pos_in,
1715                                struct inode *inode_out, loff_t pos_out,
1716                                u64 *len, bool is_dedupe)
1717 {
1718         loff_t bs = inode_out->i_sb->s_blocksize;
1719         loff_t blen;
1720         loff_t isize;
1721         bool same_inode = (inode_in == inode_out);
1722         int ret;
1723
1724         /* Don't touch certain kinds of inodes */
1725         if (IS_IMMUTABLE(inode_out))
1726                 return -EPERM;
1727
1728         if (IS_SWAPFILE(inode_in) || IS_SWAPFILE(inode_out))
1729                 return -ETXTBSY;
1730
1731         /* Don't reflink dirs, pipes, sockets... */
1732         if (S_ISDIR(inode_in->i_mode) || S_ISDIR(inode_out->i_mode))
1733                 return -EISDIR;
1734         if (!S_ISREG(inode_in->i_mode) || !S_ISREG(inode_out->i_mode))
1735                 return -EINVAL;
1736
1737         /* Are we going all the way to the end? */
1738         isize = i_size_read(inode_in);
1739         if (isize == 0)
1740                 return 0;
1741
1742         /* Zero length dedupe exits immediately; reflink goes to EOF. */
1743         if (*len == 0) {
1744                 if (is_dedupe || pos_in == isize)
1745                         return 0;
1746                 if (pos_in > isize)
1747                         return -EINVAL;
1748                 *len = isize - pos_in;
1749         }
1750
1751         /* Ensure offsets don't wrap and the input is inside i_size */
1752         if (pos_in + *len < pos_in || pos_out + *len < pos_out ||
1753             pos_in + *len > isize)
1754                 return -EINVAL;
1755
1756         /* Don't allow dedupe past EOF in the dest file */
1757         if (is_dedupe) {
1758                 loff_t  disize;
1759
1760                 disize = i_size_read(inode_out);
1761                 if (pos_out >= disize || pos_out + *len > disize)
1762                         return -EINVAL;
1763         }
1764
1765         /* If we're linking to EOF, continue to the block boundary. */
1766         if (pos_in + *len == isize)
1767                 blen = ALIGN(isize, bs) - pos_in;
1768         else
1769                 blen = *len;
1770
1771         /* Only reflink if we're aligned to block boundaries */
1772         if (!IS_ALIGNED(pos_in, bs) || !IS_ALIGNED(pos_in + blen, bs) ||
1773             !IS_ALIGNED(pos_out, bs) || !IS_ALIGNED(pos_out + blen, bs))
1774                 return -EINVAL;
1775
1776         /* Don't allow overlapped reflink within the same file */
1777         if (same_inode) {
1778                 if (pos_out + blen > pos_in && pos_out < pos_in + blen)
1779                         return -EINVAL;
1780         }
1781
1782         /* Wait for the completion of any pending IOs on both files */
1783         inode_dio_wait(inode_in);
1784         if (!same_inode)
1785                 inode_dio_wait(inode_out);
1786
1787         ret = filemap_write_and_wait_range(inode_in->i_mapping,
1788                         pos_in, pos_in + *len - 1);
1789         if (ret)
1790                 return ret;
1791
1792         ret = filemap_write_and_wait_range(inode_out->i_mapping,
1793                         pos_out, pos_out + *len - 1);
1794         if (ret)
1795                 return ret;
1796
1797         /*
1798          * Check that the extents are the same.
1799          */
1800         if (is_dedupe) {
1801                 bool            is_same = false;
1802
1803                 ret = vfs_dedupe_file_range_compare(inode_in, pos_in,
1804                                 inode_out, pos_out, *len, &is_same);
1805                 if (ret)
1806                         return ret;
1807                 if (!is_same)
1808                         return -EBADE;
1809         }
1810
1811         return 1;
1812 }
1813 EXPORT_SYMBOL(vfs_clone_file_prep_inodes);
1814
1815 int vfs_clone_file_range(struct file *file_in, loff_t pos_in,
1816                 struct file *file_out, loff_t pos_out, u64 len)
1817 {
1818         struct inode *inode_in = file_inode(file_in);
1819         struct inode *inode_out = file_inode(file_out);
1820         int ret;
1821
1822         if (S_ISDIR(inode_in->i_mode) || S_ISDIR(inode_out->i_mode))
1823                 return -EISDIR;
1824         if (!S_ISREG(inode_in->i_mode) || !S_ISREG(inode_out->i_mode))
1825                 return -EINVAL;
1826
1827         /*
1828          * FICLONE/FICLONERANGE ioctls enforce that src and dest files are on
1829          * the same mount. Practically, they only need to be on the same file
1830          * system.
1831          */
1832         if (inode_in->i_sb != inode_out->i_sb)
1833                 return -EXDEV;
1834
1835         if (!(file_in->f_mode & FMODE_READ) ||
1836             !(file_out->f_mode & FMODE_WRITE) ||
1837             (file_out->f_flags & O_APPEND))
1838                 return -EBADF;
1839
1840         if (!file_in->f_op->clone_file_range)
1841                 return -EOPNOTSUPP;
1842
1843         ret = clone_verify_area(file_in, pos_in, len, false);
1844         if (ret)
1845                 return ret;
1846
1847         ret = clone_verify_area(file_out, pos_out, len, true);
1848         if (ret)
1849                 return ret;
1850
1851         if (pos_in + len > i_size_read(inode_in))
1852                 return -EINVAL;
1853
1854         ret = file_in->f_op->clone_file_range(file_in, pos_in,
1855                         file_out, pos_out, len);
1856         if (!ret) {
1857                 fsnotify_access(file_in);
1858                 fsnotify_modify(file_out);
1859         }
1860
1861         return ret;
1862 }
1863 EXPORT_SYMBOL(vfs_clone_file_range);
1864
1865 /*
1866  * Read a page's worth of file data into the page cache.  Return the page
1867  * locked.
1868  */
1869 static struct page *vfs_dedupe_get_page(struct inode *inode, loff_t offset)
1870 {
1871         struct address_space *mapping;
1872         struct page *page;
1873         pgoff_t n;
1874
1875         n = offset >> PAGE_SHIFT;
1876         mapping = inode->i_mapping;
1877         page = read_mapping_page(mapping, n, NULL);
1878         if (IS_ERR(page))
1879                 return page;
1880         if (!PageUptodate(page)) {
1881                 put_page(page);
1882                 return ERR_PTR(-EIO);
1883         }
1884         lock_page(page);
1885         return page;
1886 }
1887
1888 /*
1889  * Compare extents of two files to see if they are the same.
1890  * Caller must have locked both inodes to prevent write races.
1891  */
1892 int vfs_dedupe_file_range_compare(struct inode *src, loff_t srcoff,
1893                                   struct inode *dest, loff_t destoff,
1894                                   loff_t len, bool *is_same)
1895 {
1896         loff_t src_poff;
1897         loff_t dest_poff;
1898         void *src_addr;
1899         void *dest_addr;
1900         struct page *src_page;
1901         struct page *dest_page;
1902         loff_t cmp_len;
1903         bool same;
1904         int error;
1905
1906         error = -EINVAL;
1907         same = true;
1908         while (len) {
1909                 src_poff = srcoff & (PAGE_SIZE - 1);
1910                 dest_poff = destoff & (PAGE_SIZE - 1);
1911                 cmp_len = min(PAGE_SIZE - src_poff,
1912                               PAGE_SIZE - dest_poff);
1913                 cmp_len = min(cmp_len, len);
1914                 if (cmp_len <= 0)
1915                         goto out_error;
1916
1917                 src_page = vfs_dedupe_get_page(src, srcoff);
1918                 if (IS_ERR(src_page)) {
1919                         error = PTR_ERR(src_page);
1920                         goto out_error;
1921                 }
1922                 dest_page = vfs_dedupe_get_page(dest, destoff);
1923                 if (IS_ERR(dest_page)) {
1924                         error = PTR_ERR(dest_page);
1925                         unlock_page(src_page);
1926                         put_page(src_page);
1927                         goto out_error;
1928                 }
1929                 src_addr = kmap_atomic(src_page);
1930                 dest_addr = kmap_atomic(dest_page);
1931
1932                 flush_dcache_page(src_page);
1933                 flush_dcache_page(dest_page);
1934
1935                 if (memcmp(src_addr + src_poff, dest_addr + dest_poff, cmp_len))
1936                         same = false;
1937
1938                 kunmap_atomic(dest_addr);
1939                 kunmap_atomic(src_addr);
1940                 unlock_page(dest_page);
1941                 unlock_page(src_page);
1942                 put_page(dest_page);
1943                 put_page(src_page);
1944
1945                 if (!same)
1946                         break;
1947
1948                 srcoff += cmp_len;
1949                 destoff += cmp_len;
1950                 len -= cmp_len;
1951         }
1952
1953         *is_same = same;
1954         return 0;
1955
1956 out_error:
1957         return error;
1958 }
1959 EXPORT_SYMBOL(vfs_dedupe_file_range_compare);
1960
1961 int vfs_dedupe_file_range(struct file *file, struct file_dedupe_range *same)
1962 {
1963         struct file_dedupe_range_info *info;
1964         struct inode *src = file_inode(file);
1965         u64 off;
1966         u64 len;
1967         int i;
1968         int ret;
1969         bool is_admin = capable(CAP_SYS_ADMIN);
1970         u16 count = same->dest_count;
1971         struct file *dst_file;
1972         loff_t dst_off;
1973         ssize_t deduped;
1974
1975         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
1976                 return -EINVAL;
1977
1978         if (same->reserved1 || same->reserved2)
1979                 return -EINVAL;
1980
1981         off = same->src_offset;
1982         len = same->src_length;
1983
1984         ret = -EISDIR;
1985         if (S_ISDIR(src->i_mode))
1986                 goto out;
1987
1988         ret = -EINVAL;
1989         if (!S_ISREG(src->i_mode))
1990                 goto out;
1991
1992         ret = clone_verify_area(file, off, len, false);
1993         if (ret < 0)
1994                 goto out;
1995         ret = 0;
1996
1997         if (off + len > i_size_read(src))
1998                 return -EINVAL;
1999
2000         /* pre-format output fields to sane values */
2001         for (i = 0; i < count; i++) {
2002                 same->info[i].bytes_deduped = 0ULL;
2003                 same->info[i].status = FILE_DEDUPE_RANGE_SAME;
2004         }
2005
2006         for (i = 0, info = same->info; i < count; i++, info++) {
2007                 struct inode *dst;
2008                 struct fd dst_fd = fdget(info->dest_fd);
2009
2010                 dst_file = dst_fd.file;
2011                 if (!dst_file) {
2012                         info->status = -EBADF;
2013                         goto next_loop;
2014                 }
2015                 dst = file_inode(dst_file);
2016
2017                 ret = mnt_want_write_file(dst_file);
2018                 if (ret) {
2019                         info->status = ret;
2020                         goto next_loop;
2021                 }
2022
2023                 dst_off = info->dest_offset;
2024                 ret = clone_verify_area(dst_file, dst_off, len, true);
2025                 if (ret < 0) {
2026                         info->status = ret;
2027                         goto next_file;
2028                 }
2029                 ret = 0;
2030
2031                 if (info->reserved) {
2032                         info->status = -EINVAL;
2033                 } else if (!(is_admin || (dst_file->f_mode & FMODE_WRITE))) {
2034                         info->status = -EINVAL;
2035                 } else if (file->f_path.mnt != dst_file->f_path.mnt) {
2036                         info->status = -EXDEV;
2037                 } else if (S_ISDIR(dst->i_mode)) {
2038                         info->status = -EISDIR;
2039                 } else if (dst_file->f_op->dedupe_file_range == NULL) {
2040                         info->status = -EINVAL;
2041                 } else {
2042                         deduped = dst_file->f_op->dedupe_file_range(file, off,
2043                                                         len, dst_file,
2044                                                         info->dest_offset);
2045                         if (deduped == -EBADE)
2046                                 info->status = FILE_DEDUPE_RANGE_DIFFERS;
2047                         else if (deduped < 0)
2048                                 info->status = deduped;
2049                         else
2050                                 info->bytes_deduped += deduped;
2051                 }
2052
2053 next_file:
2054                 mnt_drop_write_file(dst_file);
2055 next_loop:
2056                 fdput(dst_fd);
2057
2058                 if (fatal_signal_pending(current))
2059                         goto out;
2060         }
2061
2062 out:
2063         return ret;
2064 }
2065 EXPORT_SYMBOL(vfs_dedupe_file_range);