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/fcntl.h>
  10 #include <linux/file.h>
  11 #include <linux/uio.h>
  12 #include <linux/fsnotify.h>
  13 #include <linux/security.h>
  14 #include <linux/export.h>
  15 #include <linux/syscalls.h>
  16 #include <linux/pagemap.h>
  17 #include <linux/splice.h>
  18 #include <linux/compat.h>
  19 #include "internal.h"
  20
  21 #include <asm/uaccess.h>
  22 #include <asm/unistd.h>
  23
  24 typedef ssize_t (*io_fn_t)(struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);
  25 typedef ssize_t (*iov_fn_t)(struct kiocb *, const struct iovec *,
  26                 unsigned long, loff_t);
  27 typedef ssize_t (*iter_fn_t)(struct kiocb *, struct iov_iter *);
  28
  29 const struct file_operations generic_ro_fops = {
  30         .llseek         = generic_file_llseek,
  31         .read           = new_sync_read,
  32         .read_iter      = generic_file_read_iter,
  33         .mmap           = generic_file_readonly_mmap,
  34         .splice_read    = generic_file_splice_read,
  35 };
  36
  37 EXPORT_SYMBOL(generic_ro_fops);
  38
  39 static inline int unsigned_offsets(struct file *file)
  40 {
  41         return file->f_mode & FMODE_UNSIGNED_OFFSET;
  42 }
  43
  44 /**
  45  * vfs_setpos - update the file offset for lseek
  46  * @file:       file structure in question
  47  * @offset:     file offset to seek to
  48  * @maxsize:    maximum file size
  49  *
  50  * This is a low-level filesystem helper for updating the file offset to
  51  * the value specified by @offset if the given offset is valid and it is
  52  * not equal to the current file offset.
  53  *
  54  * Return the specified offset on success and -EINVAL on invalid offset.
  55  */
  56 loff_t vfs_setpos(struct file *file, loff_t offset, loff_t maxsize)
  57 {
  58         if (offset < 0 && !unsigned_offsets(file))
  59                 return -EINVAL;
  60         if (offset > maxsize)
  61                 return -EINVAL;
  62
  63         if (offset != file->f_pos) {
  64                 file->f_pos = offset;
  65                 file->f_version = 0;
  66         }
  67         return offset;
  68 }
  69 EXPORT_SYMBOL(vfs_setpos);
  70
  71 /**
  72  * generic_file_llseek_size - generic llseek implementation for regular files
  73  * @file:       file structure to seek on
  74  * @offset:     file offset to seek to
  75  * @whence:     type of seek
  76  * @size:       max size of this file in file system
  77  * @eof:        offset used for SEEK_END position
  78  *
  79  * This is a variant of generic_file_llseek that allows passing in a custom
  80  * maximum file size and a custom EOF position, for e.g. hashed directories
  81  *
  82  * Synchronization:
  83  * SEEK_SET and SEEK_END are unsynchronized (but atomic on 64bit platforms)
  84  * SEEK_CUR is synchronized against other SEEK_CURs, but not read/writes.
  85  * read/writes behave like SEEK_SET against seeks.
  86  */
  87 loff_t
  88 generic_file_llseek_size(struct file *file, loff_t offset, int whence,
  89                 loff_t maxsize, loff_t eof)
  90 {
  91         switch (whence) {
  92         case SEEK_END:
  93                 offset += eof;
  94                 break;
  95         case SEEK_CUR:
  96                 /*
  97                  * Here we special-case the lseek(fd, 0, SEEK_CUR)
  98                  * position-querying operation.  Avoid rewriting the "same"
  99                  * f_pos value back to the file because a concurrent read(),
 100                  * write() or lseek() might have altered it
 101                  */
 102                 if (offset == 0)
 103                         return file->f_pos;
 104                 /*
 105                  * f_lock protects against read/modify/write race with other
 106                  * SEEK_CURs. Note that parallel writes and reads behave
 107                  * like SEEK_SET.
 108                  */
 109                 spin_lock(&file->f_lock);
 110                 offset = vfs_setpos(file, file->f_pos + offset, maxsize);
 111                 spin_unlock(&file->f_lock);
 112                 return offset;
 113         case SEEK_DATA:
 114                 /*
 115                  * In the generic case the entire file is data, so as long as
 116                  * offset isn't at the end of the file then the offset is data.
 117                  */
 118                 if (offset >= eof)
 119                         return -ENXIO;
 120                 break;
 121         case SEEK_HOLE:
 122                 /*
 123                  * There is a virtual hole at the end of the file, so as long as
 124                  * offset isn't i_size or larger, return i_size.
 125                  */
 126                 if (offset >= eof)
 127                         return -ENXIO;
 128                 offset = eof;
 129                 break;
 130         }
 131
 132         return vfs_setpos(file, offset, maxsize);
 133 }
 134 EXPORT_SYMBOL(generic_file_llseek_size);
 135
 136 /**
 137  * generic_file_llseek - generic llseek implementation for regular files
 138  * @file:       file structure to seek on
 139  * @offset:     file offset to seek to
 140  * @whence:     type of seek
 141  *
 142  * This is a generic implemenation of ->llseek useable for all normal local
 143  * filesystems.  It just updates the file offset to the value specified by
 144  * @offset and @whence.
 145  */
 146 loff_t generic_file_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 147 {
 148         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 149
 150         return generic_file_llseek_size(file, offset, whence,
 151                                         inode->i_sb->s_maxbytes,
 152                                         i_size_read(inode));
 153 }
 154 EXPORT_SYMBOL(generic_file_llseek);
 155
 156 /**
 157  * fixed_size_llseek - llseek implementation for fixed-sized devices
 158  * @file:       file structure to seek on
 159  * @offset:     file offset to seek to
 160  * @whence:     type of seek
 161  * @size:       size of the file
 162  *
 163  */
 164 loff_t fixed_size_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence, loff_t size)
 165 {
 166         switch (whence) {
 167         case SEEK_SET: case SEEK_CUR: case SEEK_END:
 168                 return generic_file_llseek_size(file, offset, whence,
 169                                                 size, size);
 170         default:
 171                 return -EINVAL;
 172         }
 173 }
 174 EXPORT_SYMBOL(fixed_size_llseek);
 175
 176 /**
 177  * noop_llseek - No Operation Performed llseek implementation
 178  * @file:       file structure to seek on
 179  * @offset:     file offset to seek to
 180  * @whence:     type of seek
 181  *
 182  * This is an implementation of ->llseek useable for the rare special case when
 183  * userspace expects the seek to succeed but the (device) file is actually not
 184  * able to perform the seek. In this case you use noop_llseek() instead of
 185  * falling back to the default implementation of ->llseek.
 186  */
 187 loff_t noop_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 188 {
 189         return file->f_pos;
 190 }
 191 EXPORT_SYMBOL(noop_llseek);
 192
 193 loff_t no_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 194 {
 195         return -ESPIPE;
 196 }
 197 EXPORT_SYMBOL(no_llseek);
 198
 199 loff_t default_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 200 {
 201         struct inode *inode = file_inode(file);
 202         loff_t retval;
 203
 204         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 205         switch (whence) {
 206                 case SEEK_END:
 207                         offset += i_size_read(inode);
 208                         break;
 209                 case SEEK_CUR:
 210                         if (offset == 0) {
 211                                 retval = file->f_pos;
 212                                 goto out;
 213                         }
 214                         offset += file->f_pos;
 215                         break;
 216                 case SEEK_DATA:
 217                         /*
 218                          * In the generic case the entire file is data, so as
 219                          * long as offset isn't at the end of the file then the
 220                          * offset is data.
 221                          */
 222                         if (offset >= inode->i_size) {
 223                                 retval = -ENXIO;
 224                                 goto out;
 225                         }
 226                         break;
 227                 case SEEK_HOLE:
 228                         /*
 229                          * There is a virtual hole at the end of the file, so
 230                          * as long as offset isn't i_size or larger, return
 231                          * i_size.
 232                          */
 233                         if (offset >= inode->i_size) {
 234                                 retval = -ENXIO;
 235                                 goto out;
 236                         }
 237                         offset = inode->i_size;
 238                         break;
 239         }
 240         retval = -EINVAL;
 241         if (offset >= 0 || unsigned_offsets(file)) {
 242                 if (offset != file->f_pos) {
 243                         file->f_pos = offset;
 244                         file->f_version = 0;
 245                 }
 246                 retval = offset;
 247         }
 248 out:
 249         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 250         return retval;
 251 }
 252 EXPORT_SYMBOL(default_llseek);
 253
 254 loff_t vfs_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 255 {
 256         loff_t (*fn)(struct file *, loff_t, int);
 257
 258         fn = no_llseek;
 259         if (file->f_mode & FMODE_LSEEK) {
 260                 if (file->f_op->llseek)
 261                         fn = file->f_op->llseek;
 262         }
 263         return fn(file, offset, whence);
 264 }
 265 EXPORT_SYMBOL(vfs_llseek);
 266
 267 static inline struct fd fdget_pos(int fd)
 268 {
 269         return __to_fd(__fdget_pos(fd));
 270 }
 271
 272 static inline void fdput_pos(struct fd f)
 273 {
 274         if (f.flags & FDPUT_POS_UNLOCK)
 275                 mutex_unlock(&f.file->f_pos_lock);
 276         fdput(f);
 277 }
 278
 279 SYSCALL_DEFINE3(lseek, unsigned int, fd, off_t, offset, unsigned int, whence)
 280 {
 281         off_t retval;
 282         struct fd f = fdget_pos(fd);
 283         if (!f.file)
 284                 return -EBADF;
 285
 286         retval = -EINVAL;
 287         if (whence <= SEEK_MAX) {
 288                 loff_t res = vfs_llseek(f.file, offset, whence);
 289                 retval = res;
 290                 if (res != (loff_t)retval)
 291                         retval = -EOVERFLOW;    /* LFS: should only happen on 32 bit platforms */
 292         }
 293         fdput_pos(f);
 294         return retval;
 295 }
 296
 297 #ifdef CONFIG_COMPAT
 298 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(lseek, unsigned int, fd, compat_off_t, offset, unsigned int, whence)
 299 {
 300         return sys_lseek(fd, offset, whence);
 301 }
 302 #endif
 303
 304 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_LLSEEK
 305 SYSCALL_DEFINE5(llseek, unsigned int, fd, unsigned long, offset_high,
 306                 unsigned long, offset_low, loff_t __user *, result,
 307                 unsigned int, whence)
 308 {
 309         int retval;
 310         struct fd f = fdget_pos(fd);
 311         loff_t offset;
 312
 313         if (!f.file)
 314                 return -EBADF;
 315
 316         retval = -EINVAL;
 317         if (whence > SEEK_MAX)
 318                 goto out_putf;
 319
 320         offset = vfs_llseek(f.file, ((loff_t) offset_high << 32) | offset_low,
 321                         whence);
 322
 323         retval = (int)offset;
 324         if (offset >= 0) {
 325                 retval = -EFAULT;
 326                 if (!copy_to_user(result, &offset, sizeof(offset)))
 327                         retval = 0;
 328         }
 329 out_putf:
 330         fdput_pos(f);
 331         return retval;
 332 }
 333 #endif
 334
 335 ssize_t vfs_iter_read(struct file *file, struct iov_iter *iter, loff_t *ppos)
 336 {
 337         struct kiocb kiocb;
 338         ssize_t ret;
 339
 340         if (!file->f_op->read_iter)
 341                 return -EINVAL;
 342
 343         init_sync_kiocb(&kiocb, file);
 344         kiocb.ki_pos = *ppos;
 345
 346         iter->type |= READ;
 347         ret = file->f_op->read_iter(&kiocb, iter);
 348         BUG_ON(ret == -EIOCBQUEUED);
 349         if (ret > 0)
 350                 *ppos = kiocb.ki_pos;
 351         return ret;
 352 }
 353 EXPORT_SYMBOL(vfs_iter_read);
 354
 355 ssize_t vfs_iter_write(struct file *file, struct iov_iter *iter, loff_t *ppos)
 356 {
 357         struct kiocb kiocb;
 358         ssize_t ret;
 359
 360         if (!file->f_op->write_iter)
 361                 return -EINVAL;
 362
 363         init_sync_kiocb(&kiocb, file);
 364         kiocb.ki_pos = *ppos;
 365
 366         iter->type |= WRITE;
 367         ret = file->f_op->write_iter(&kiocb, iter);
 368         BUG_ON(ret == -EIOCBQUEUED);
 369         if (ret > 0)
 370                 *ppos = kiocb.ki_pos;
 371         return ret;
 372 }
 373 EXPORT_SYMBOL(vfs_iter_write);
 374
 375 /*
 376  * rw_verify_area doesn't like huge counts. We limit
 377  * them to something that fits in "int" so that others
 378  * won't have to do range checks all the time.
 379  */
 380 int rw_verify_area(int read_write, struct file *file, const loff_t *ppos, size_t count)
 381 {
 382         struct inode *inode;
 383         loff_t pos;
 384         int retval = -EINVAL;
 385
 386         inode = file_inode(file);
 387         if (unlikely((ssize_t) count < 0))
 388                 return retval;
 389         pos = *ppos;
 390         if (unlikely(pos < 0)) {
 391                 if (!unsigned_offsets(file))
 392                         return retval;
 393                 if (count >= -pos) /* both values are in 0..LLONG_MAX */
 394                         return -EOVERFLOW;
 395         } else if (unlikely((loff_t) (pos + count) < 0)) {
 396                 if (!unsigned_offsets(file))
 397                         return retval;
 398         }
 399
 400         if (unlikely(inode->i_flctx && mandatory_lock(inode))) {
 401                 retval = locks_mandatory_area(
 402                         read_write == READ ? FLOCK_VERIFY_READ : FLOCK_VERIFY_WRITE,
 403                         inode, file, pos, count);
 404                 if (retval < 0)
 405                         return retval;
 406         }
 407         retval = security_file_permission(file,
 408                                 read_write == READ ? MAY_READ : MAY_WRITE);
 409         if (retval)
 410                 return retval;
 411         return count > MAX_RW_COUNT ? MAX_RW_COUNT : count;
 412 }
 413
 414 ssize_t do_sync_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos)
 415 {
 416         struct iovec iov = { .iov_base = buf, .iov_len = len };
 417         struct kiocb kiocb;
 418         ssize_t ret;
 419
 420         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 421         kiocb.ki_pos = *ppos;
 422
 423         ret = filp->f_op->aio_read(&kiocb, &iov, 1, kiocb.ki_pos);
 424         BUG_ON(ret == -EIOCBQUEUED);
 425         *ppos = kiocb.ki_pos;
 426         return ret;
 427 }
 428
 429 EXPORT_SYMBOL(do_sync_read);
 430
 431 ssize_t new_sync_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos)
 432 {
 433         struct iovec iov = { .iov_base = buf, .iov_len = len };
 434         struct kiocb kiocb;
 435         struct iov_iter iter;
 436         ssize_t ret;
 437
 438         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 439         kiocb.ki_pos = *ppos;
 440         iov_iter_init(&iter, READ, &iov, 1, len);
 441
 442         ret = filp->f_op->read_iter(&kiocb, &iter);
 443         BUG_ON(ret == -EIOCBQUEUED);
 444         *ppos = kiocb.ki_pos;
 445         return ret;
 446 }
 447
 448 EXPORT_SYMBOL(new_sync_read);
 449
 450 ssize_t __vfs_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count,
 451                    loff_t *pos)
 452 {
 453         ssize_t ret;
 454
 455         if (file->f_op->read)
 456                 ret = file->f_op->read(file, buf, count, pos);
 457         else if (file->f_op->aio_read)
 458                 ret = do_sync_read(file, buf, count, pos);
 459         else if (file->f_op->read_iter)
 460                 ret = new_sync_read(file, buf, count, pos);
 461         else
 462                 ret = -EINVAL;
 463
 464         return ret;
 465 }
 466
 467 ssize_t vfs_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count, loff_t *pos)
 468 {
 469         ssize_t ret;
 470
 471         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
 472                 return -EBADF;
 473         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_READ))
 474                 return -EINVAL;
 475         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_WRITE, buf, count)))
 476                 return -EFAULT;
 477
 478         ret = rw_verify_area(READ, file, pos, count);
 479         if (ret >= 0) {
 480                 count = ret;
 481                 ret = __vfs_read(file, buf, count, pos);
 482                 if (ret > 0) {
 483                         fsnotify_access(file);
 484                         add_rchar(current, ret);
 485                 }
 486                 inc_syscr(current);
 487         }
 488
 489         return ret;
 490 }
 491
 492 EXPORT_SYMBOL(vfs_read);
 493
 494 ssize_t do_sync_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos)
 495 {
 496         struct iovec iov = { .iov_base = (void __user *)buf, .iov_len = len };
 497         struct kiocb kiocb;
 498         ssize_t ret;
 499
 500         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 501         kiocb.ki_pos = *ppos;
 502
 503         ret = filp->f_op->aio_write(&kiocb, &iov, 1, kiocb.ki_pos);
 504         BUG_ON(ret == -EIOCBQUEUED);
 505         *ppos = kiocb.ki_pos;
 506         return ret;
 507 }
 508
 509 EXPORT_SYMBOL(do_sync_write);
 510
 511 ssize_t new_sync_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos)
 512 {
 513         struct iovec iov = { .iov_base = (void __user *)buf, .iov_len = len };
 514         struct kiocb kiocb;
 515         struct iov_iter iter;
 516         ssize_t ret;
 517
 518         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 519         kiocb.ki_pos = *ppos;
 520         iov_iter_init(&iter, WRITE, &iov, 1, len);
 521
 522         ret = filp->f_op->write_iter(&kiocb, &iter);
 523         BUG_ON(ret == -EIOCBQUEUED);
 524         *ppos = kiocb.ki_pos;
 525         return ret;
 526 }
 527
 528 EXPORT_SYMBOL(new_sync_write);
 529
 530 ssize_t __vfs_write(struct file *file, const char __user *p, size_t count,
 531                     loff_t *pos)
 532 {
 533         if (file->f_op->write)
 534                 return file->f_op->write(file, p, count, pos);
 535         else if (file->f_op->aio_write)
 536                 return do_sync_write(file, p, count, pos);
 537         else if (file->f_op->write_iter)
 538                 return new_sync_write(file, p, count, pos);
 539         else
 540                 return -EINVAL;
 541 }
 542 EXPORT_SYMBOL(__vfs_write);
 543
 544 ssize_t __kernel_write(struct file *file, const char *buf, size_t count, loff_t *pos)
 545 {
 546         mm_segment_t old_fs;
 547         const char __user *p;
 548         ssize_t ret;
 549
 550         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
 551                 return -EINVAL;
 552
 553         old_fs = get_fs();
 554         set_fs(get_ds());
 555         p = (__force const char __user *)buf;
 556         if (count > MAX_RW_COUNT)
 557                 count =  MAX_RW_COUNT;
 558         ret = __vfs_write(file, p, count, pos);
 559         set_fs(old_fs);
 560         if (ret > 0) {
 561                 fsnotify_modify(file);
 562                 add_wchar(current, ret);
 563         }
 564         inc_syscw(current);
 565         return ret;
 566 }
 567
 568 EXPORT_SYMBOL(__kernel_write);
 569
 570 ssize_t vfs_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t *pos)
 571 {
 572         ssize_t ret;
 573
 574         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 575                 return -EBADF;
 576         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
 577                 return -EINVAL;
 578         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, buf, count)))
 579                 return -EFAULT;
 580
 581         ret = rw_verify_area(WRITE, file, pos, count);
 582         if (ret >= 0) {
 583                 count = ret;
 584                 file_start_write(file);
 585                 ret = __vfs_write(file, buf, count, pos);
 586                 if (ret > 0) {
 587                         fsnotify_modify(file);
 588                         add_wchar(current, ret);
 589                 }
 590                 inc_syscw(current);
 591                 file_end_write(file);
 592         }
 593
 594         return ret;
 595 }
 596
 597 EXPORT_SYMBOL(vfs_write);
 598
 599 static inline loff_t file_pos_read(struct file *file)
 600 {
 601         return file->f_pos;
 602 }
 603
 604 static inline void file_pos_write(struct file *file, loff_t pos)
 605 {
 606         file->f_pos = pos;
 607 }
 608
 609 SYSCALL_DEFINE3(read, unsigned int, fd, char __user *, buf, size_t, count)
 610 {
 611         struct fd f = fdget_pos(fd);
 612         ssize_t ret = -EBADF;
 613
 614         if (f.file) {
 615                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
 616                 ret = vfs_read(f.file, buf, count, &pos);
 617                 if (ret >= 0)
 618                         file_pos_write(f.file, pos);
 619                 fdput_pos(f);
 620         }
 621         return ret;
 622 }
 623
 624 SYSCALL_DEFINE3(write, unsigned int, fd, const char __user *, buf,
 625                 size_t, count)
 626 {
 627         struct fd f = fdget_pos(fd);
 628         ssize_t ret = -EBADF;
 629
 630         if (f.file) {
 631                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
 632                 ret = vfs_write(f.file, buf, count, &pos);
 633                 if (ret >= 0)
 634                         file_pos_write(f.file, pos);
 635                 fdput_pos(f);
 636         }
 637
 638         return ret;
 639 }
 640
 641 SYSCALL_DEFINE4(pread64, unsigned int, fd, char __user *, buf,
 642                         size_t, count, loff_t, pos)
 643 {
 644         struct fd f;
 645         ssize_t ret = -EBADF;
 646
 647         if (pos < 0)
 648                 return -EINVAL;
 649
 650         f = fdget(fd);
 651         if (f.file) {
 652                 ret = -ESPIPE;
 653                 if (f.file->f_mode & FMODE_PREAD)
 654                         ret = vfs_read(f.file, buf, count, &pos);
 655                 fdput(f);
 656         }
 657
 658         return ret;
 659 }
 660
 661 SYSCALL_DEFINE4(pwrite64, unsigned int, fd, const char __user *, buf,
 662                          size_t, count, loff_t, pos)
 663 {
 664         struct fd f;
 665         ssize_t ret = -EBADF;
 666
 667         if (pos < 0)
 668                 return -EINVAL;
 669
 670         f = fdget(fd);
 671         if (f.file) {
 672                 ret = -ESPIPE;
 673                 if (f.file->f_mode & FMODE_PWRITE)
 674                         ret = vfs_write(f.file, buf, count, &pos);
 675                 fdput(f);
 676         }
 677
 678         return ret;
 679 }
 680
 681 /*
 682  * Reduce an iovec's length in-place.  Return the resulting number of segments
 683  */
 684 unsigned long iov_shorten(struct iovec *iov, unsigned long nr_segs, size_t to)
 685 {
 686         unsigned long seg = 0;
 687         size_t len = 0;
 688
 689         while (seg < nr_segs) {
 690                 seg++;
 691                 if (len + iov->iov_len >= to) {
 692                         iov->iov_len = to - len;
 693                         break;
 694                 }
 695                 len += iov->iov_len;
 696                 iov++;
 697         }
 698         return seg;
 699 }
 700 EXPORT_SYMBOL(iov_shorten);
 701
 702 static ssize_t do_iter_readv_writev(struct file *filp, struct iov_iter *iter,
 703                 loff_t *ppos, iter_fn_t fn)
 704 {
 705         struct kiocb kiocb;
 706         ssize_t ret;
 707
 708         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 709         kiocb.ki_pos = *ppos;
 710
 711         ret = fn(&kiocb, iter);
 712         BUG_ON(ret == -EIOCBQUEUED);
 713         *ppos = kiocb.ki_pos;
 714         return ret;
 715 }
 716
 717 static ssize_t do_sync_readv_writev(struct file *filp, struct iov_iter *iter,
 718                 loff_t *ppos, iov_fn_t fn)
 719 {
 720         struct kiocb kiocb;
 721         ssize_t ret;
 722
 723         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 724         kiocb.ki_pos = *ppos;
 725
 726         ret = fn(&kiocb, iter->iov, iter->nr_segs, kiocb.ki_pos);
 727         BUG_ON(ret == -EIOCBQUEUED);
 728         *ppos = kiocb.ki_pos;
 729         return ret;
 730 }
 731
 732 /* Do it by hand, with file-ops */
 733 static ssize_t do_loop_readv_writev(struct file *filp, struct iov_iter *iter,
 734                 loff_t *ppos, io_fn_t fn)
 735 {
 736         ssize_t ret = 0;
 737
 738         while (iov_iter_count(iter)) {
 739                 struct iovec iovec = iov_iter_iovec(iter);
 740                 ssize_t nr;
 741
 742                 nr = fn(filp, iovec.iov_base, iovec.iov_len, ppos);
 743
 744                 if (nr < 0) {
 745                         if (!ret)
 746                                 ret = nr;
 747                         break;
 748                 }
 749                 ret += nr;
 750                 if (nr != iovec.iov_len)
 751                         break;
 752                 iov_iter_advance(iter, nr);
 753         }
 754
 755         return ret;
 756 }
 757
 758 /* A write operation does a read from user space and vice versa */
 759 #define vrfy_dir(type) ((type) == READ ? VERIFY_WRITE : VERIFY_READ)
 760
 761 ssize_t rw_copy_check_uvector(int type, const struct iovec __user * uvector,
 762                               unsigned long nr_segs, unsigned long fast_segs,
 763                               struct iovec *fast_pointer,
 764                               struct iovec **ret_pointer)
 765 {
 766         unsigned long seg;
 767         ssize_t ret;
 768         struct iovec *iov = fast_pointer;
 769
 770         /*
 771          * SuS says "The readv() function *may* fail if the iovcnt argument
 772          * was less than or equal to 0, or greater than {IOV_MAX}.  Linux has
 773          * traditionally returned zero for zero segments, so...
 774          */
 775         if (nr_segs == 0) {
 776                 ret = 0;
 777                 goto out;
 778         }
 779
 780         /*
 781          * First get the "struct iovec" from user memory and
 782          * verify all the pointers
 783          */
 784         if (nr_segs > UIO_MAXIOV) {
 785                 ret = -EINVAL;
 786                 goto out;
 787         }
 788         if (nr_segs > fast_segs) {
 789                 iov = kmalloc(nr_segs*sizeof(struct iovec), GFP_KERNEL);
 790                 if (iov == NULL) {
 791                         ret = -ENOMEM;
 792                         goto out;
 793                 }
 794         }
 795         if (copy_from_user(iov, uvector, nr_segs*sizeof(*uvector))) {
 796                 ret = -EFAULT;
 797                 goto out;
 798         }
 799
 800         /*
 801          * According to the Single Unix Specification we should return EINVAL
 802          * if an element length is < 0 when cast to ssize_t or if the
 803          * total length would overflow the ssize_t return value of the
 804          * system call.
 805          *
 806          * Linux caps all read/write calls to MAX_RW_COUNT, and avoids the
 807          * overflow case.
 808          */
 809         ret = 0;
 810         for (seg = 0; seg < nr_segs; seg++) {
 811                 void __user *buf = iov[seg].iov_base;
 812                 ssize_t len = (ssize_t)iov[seg].iov_len;
 813
 814                 /* see if we we're about to use an invalid len or if
 815                  * it's about to overflow ssize_t */
 816                 if (len < 0) {
 817                         ret = -EINVAL;
 818                         goto out;
 819                 }
 820                 if (type >= 0
 821                     && unlikely(!access_ok(vrfy_dir(type), buf, len))) {
 822                         ret = -EFAULT;
 823                         goto out;
 824                 }
 825                 if (len > MAX_RW_COUNT - ret) {
 826                         len = MAX_RW_COUNT - ret;
 827                         iov[seg].iov_len = len;
 828                 }
 829                 ret += len;
 830         }
 831 out:
 832         *ret_pointer = iov;
 833         return ret;
 834 }
 835
 836 static ssize_t do_readv_writev(int type, struct file *file,
 837                                const struct iovec __user * uvector,
 838                                unsigned long nr_segs, loff_t *pos)
 839 {
 840         size_t tot_len;
 841         struct iovec iovstack[UIO_FASTIOV];
 842         struct iovec *iov = iovstack;
 843         struct iov_iter iter;
 844         ssize_t ret;
 845         io_fn_t fn;
 846         iov_fn_t fnv;
 847         iter_fn_t iter_fn;
 848
 849         ret = import_iovec(type, uvector, nr_segs,
 850                            ARRAY_SIZE(iovstack), &iov, &iter);
 851         if (ret < 0)
 852                 return ret;
 853
 854         tot_len = iov_iter_count(&iter);
 855         if (!tot_len)
 856                 goto out;
 857         ret = rw_verify_area(type, file, pos, tot_len);
 858         if (ret < 0)
 859                 goto out;
 860
 861         fnv = NULL;
 862         if (type == READ) {
 863                 fn = file->f_op->read;
 864                 fnv = file->f_op->aio_read;
 865                 iter_fn = file->f_op->read_iter;
 866         } else {
 867                 fn = (io_fn_t)file->f_op->write;
 868                 fnv = file->f_op->aio_write;
 869                 iter_fn = file->f_op->write_iter;
 870                 file_start_write(file);
 871         }
 872
 873         if (iter_fn)
 874                 ret = do_iter_readv_writev(file, &iter, pos, iter_fn);
 875         else if (fnv)
 876                 ret = do_sync_readv_writev(file, &iter, pos, fnv);
 877         else
 878                 ret = do_loop_readv_writev(file, &iter, pos, fn);
 879
 880         if (type != READ)
 881                 file_end_write(file);
 882
 883 out:
 884         kfree(iov);
 885         if ((ret + (type == READ)) > 0) {
 886                 if (type == READ)
 887                         fsnotify_access(file);
 888                 else
 889                         fsnotify_modify(file);
 890         }
 891         return ret;
 892 }
 893
 894 ssize_t vfs_readv(struct file *file, const struct iovec __user *vec,
 895                   unsigned long vlen, loff_t *pos)
 896 {
 897         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
 898                 return -EBADF;
 899         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_READ))
 900                 return -EINVAL;
 901
 902         return do_readv_writev(READ, file, vec, vlen, pos);
 903 }
 904
 905 EXPORT_SYMBOL(vfs_readv);
 906
 907 ssize_t vfs_writev(struct file *file, const struct iovec __user *vec,
 908                    unsigned long vlen, loff_t *pos)
 909 {
 910         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 911                 return -EBADF;
 912         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
 913                 return -EINVAL;
 914
 915         return do_readv_writev(WRITE, file, vec, vlen, pos);
 916 }
 917
 918 EXPORT_SYMBOL(vfs_writev);
 919
 920 SYSCALL_DEFINE3(readv, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
 921                 unsigned long, vlen)
 922 {
 923         struct fd f = fdget_pos(fd);
 924         ssize_t ret = -EBADF;
 925
 926         if (f.file) {
 927                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
 928                 ret = vfs_readv(f.file, vec, vlen, &pos);
 929                 if (ret >= 0)
 930                         file_pos_write(f.file, pos);
 931                 fdput_pos(f);
 932         }
 933
 934         if (ret > 0)
 935                 add_rchar(current, ret);
 936         inc_syscr(current);
 937         return ret;
 938 }
 939
 940 SYSCALL_DEFINE3(writev, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
 941                 unsigned long, vlen)
 942 {
 943         struct fd f = fdget_pos(fd);
 944         ssize_t ret = -EBADF;
 945
 946         if (f.file) {
 947                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
 948                 ret = vfs_writev(f.file, vec, vlen, &pos);
 949                 if (ret >= 0)
 950                         file_pos_write(f.file, pos);
 951                 fdput_pos(f);
 952         }
 953
 954         if (ret > 0)
 955                 add_wchar(current, ret);
 956         inc_syscw(current);
 957         return ret;
 958 }
 959
 960 static inline loff_t pos_from_hilo(unsigned long high, unsigned long low)
 961 {
 962 #define HALF_LONG_BITS (BITS_PER_LONG / 2)
 963         return (((loff_t)high << HALF_LONG_BITS) << HALF_LONG_BITS) | low;
 964 }
 965
 966 SYSCALL_DEFINE5(preadv, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
 967                 unsigned long, vlen, unsigned long, pos_l, unsigned long, pos_h)
 968 {
 969         loff_t pos = pos_from_hilo(pos_h, pos_l);
 970         struct fd f;
 971         ssize_t ret = -EBADF;
 972
 973         if (pos < 0)
 974                 return -EINVAL;
 975
 976         f = fdget(fd);
 977         if (f.file) {
 978                 ret = -ESPIPE;
 979                 if (f.file->f_mode & FMODE_PREAD)
 980                         ret = vfs_readv(f.file, vec, vlen, &pos);
 981                 fdput(f);
 982         }
 983
 984         if (ret > 0)
 985                 add_rchar(current, ret);
 986         inc_syscr(current);
 987         return ret;
 988 }
 989
 990 SYSCALL_DEFINE5(pwritev, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
 991                 unsigned long, vlen, unsigned long, pos_l, unsigned long, pos_h)
 992 {
 993         loff_t pos = pos_from_hilo(pos_h, pos_l);
 994         struct fd f;
 995         ssize_t ret = -EBADF;
 996
 997         if (pos < 0)
 998                 return -EINVAL;
 999
1000         f = fdget(fd);
1001         if (f.file) {
1002                 ret = -ESPIPE;
1003                 if (f.file->f_mode & FMODE_PWRITE)
1004                         ret = vfs_writev(f.file, vec, vlen, &pos);
1005                 fdput(f);
1006         }
1007
1008         if (ret > 0)
1009                 add_wchar(current, ret);
1010         inc_syscw(current);
1011         return ret;
1012 }
1013
1014 #ifdef CONFIG_COMPAT
1015
1016 static ssize_t compat_do_readv_writev(int type, struct file *file,
1017                                const struct compat_iovec __user *uvector,
1018                                unsigned long nr_segs, loff_t *pos)
1019 {
1020         compat_ssize_t tot_len;
1021         struct iovec iovstack[UIO_FASTIOV];
1022         struct iovec *iov = iovstack;
1023         struct iov_iter iter;
1024         ssize_t ret;
1025         io_fn_t fn;
1026         iov_fn_t fnv;
1027         iter_fn_t iter_fn;
1028
1029         ret = compat_import_iovec(type, uvector, nr_segs,
1030                                   UIO_FASTIOV, &iov, &iter);
1031         if (ret < 0)
1032                 return ret;
1033
1034         tot_len = iov_iter_count(&iter);
1035         if (!tot_len)
1036                 goto out;
1037         ret = rw_verify_area(type, file, pos, tot_len);
1038         if (ret < 0)
1039                 goto out;
1040
1041         fnv = NULL;
1042         if (type == READ) {
1043                 fn = file->f_op->read;
1044                 fnv = file->f_op->aio_read;
1045                 iter_fn = file->f_op->read_iter;
1046         } else {
1047                 fn = (io_fn_t)file->f_op->write;
1048                 fnv = file->f_op->aio_write;
1049                 iter_fn = file->f_op->write_iter;
1050                 file_start_write(file);
1051         }
1052
1053         if (iter_fn)
1054                 ret = do_iter_readv_writev(file, &iter, pos, iter_fn);
1055         else if (fnv)
1056                 ret = do_sync_readv_writev(file, &iter, pos, fnv);
1057         else
1058                 ret = do_loop_readv_writev(file, &iter, pos, fn);
1059
1060         if (type != READ)
1061                 file_end_write(file);
1062
1063 out:
1064         kfree(iov);
1065         if ((ret + (type == READ)) > 0) {
1066                 if (type == READ)
1067                         fsnotify_access(file);
1068                 else
1069                         fsnotify_modify(file);
1070         }
1071         return ret;
1072 }
1073
1074 static size_t compat_readv(struct file *file,
1075                            const struct compat_iovec __user *vec,
1076                            unsigned long vlen, loff_t *pos)
1077 {
1078         ssize_t ret = -EBADF;
1079
1080         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
1081                 goto out;
1082
1083         ret = -EINVAL;
1084         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_READ))
1085                 goto out;
1086
1087         ret = compat_do_readv_writev(READ, file, vec, vlen, pos);
1088
1089 out:
1090         if (ret > 0)
1091                 add_rchar(current, ret);
1092         inc_syscr(current);
1093         return ret;
1094 }
1095
1096 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(readv, compat_ulong_t, fd,
1097                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1098                 compat_ulong_t, vlen)
1099 {
1100         struct fd f = fdget_pos(fd);
1101         ssize_t ret;
1102         loff_t pos;
1103
1104         if (!f.file)
1105                 return -EBADF;
1106         pos = f.file->f_pos;
1107         ret = compat_readv(f.file, vec, vlen, &pos);
1108         if (ret >= 0)
1109                 f.file->f_pos = pos;
1110         fdput_pos(f);
1111         return ret;
1112 }
1113
1114 static long __compat_sys_preadv64(unsigned long fd,
1115                                   const struct compat_iovec __user *vec,
1116                                   unsigned long vlen, loff_t pos)
1117 {
1118         struct fd f;
1119         ssize_t ret;
1120
1121         if (pos < 0)
1122                 return -EINVAL;
1123         f = fdget(fd);
1124         if (!f.file)
1125                 return -EBADF;
1126         ret = -ESPIPE;
1127         if (f.file->f_mode & FMODE_PREAD)
1128                 ret = compat_readv(f.file, vec, vlen, &pos);
1129         fdput(f);
1130         return ret;
1131 }
1132
1133 #ifdef __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_PREADV64
1134 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(preadv64, unsigned long, fd,
1135                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1136                 unsigned long, vlen, loff_t, pos)
1137 {
1138         return __compat_sys_preadv64(fd, vec, vlen, pos);
1139 }
1140 #endif
1141
1142 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(preadv, compat_ulong_t, fd,
1143                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1144                 compat_ulong_t, vlen, u32, pos_low, u32, pos_high)
1145 {
1146         loff_t pos = ((loff_t)pos_high << 32) | pos_low;
1147
1148         return __compat_sys_preadv64(fd, vec, vlen, pos);
1149 }
1150
1151 static size_t compat_writev(struct file *file,
1152                             const struct compat_iovec __user *vec,
1153                             unsigned long vlen, loff_t *pos)
1154 {
1155         ssize_t ret = -EBADF;
1156
1157         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
1158                 goto out;
1159
1160         ret = -EINVAL;
1161         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
1162                 goto out;
1163
1164         ret = compat_do_readv_writev(WRITE, file, vec, vlen, pos);
1165
1166 out:
1167         if (ret > 0)
1168                 add_wchar(current, ret);
1169         inc_syscw(current);
1170         return ret;
1171 }
1172
1173 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(writev, compat_ulong_t, fd,
1174                 const struct compat_iovec __user *, vec,
1175                 compat_ulong_t, vlen)
1176 {
1177         struct fd f = fdget_pos(fd);
1178         ssize_t ret;
1179         loff_t pos;
1180
1181         if (!f.file)
1182                 return -EBADF;
1183         pos = f.file->f_pos;
1184         ret = compat_writev(f.file, vec, vlen, &pos);
1185         if (ret >= 0)
1186                 f.file->f_pos = pos;
1187         fdput_pos(f);
1188         return ret;
1189 }
1190
1191 static long __compat_sys_pwritev64(unsigned long fd,
1192                                    const struct compat_iovec __user *vec,
1193                                    unsigned long vlen, loff_t pos)
1194 {
1195         struct fd f;
1196         ssize_t ret;
1197
1198         if (pos < 0)
1199                 return -EINVAL;
1200         f = fdget(fd);
1201         if (!f.file)
1202                 return -EBADF;
1203         ret = -ESPIPE;
1204         if (f.file->f_mode & FMODE_PWRITE)
1205                 ret = compat_writev(f.file, vec, vlen, &pos);
1206         fdput(f);
1207         return ret;
1208 }
1209
1210 #ifdef __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_PWRITEV64
1211 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(pwritev64, unsigned long, fd,
1212                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1213                 unsigned long, vlen, loff_t, pos)
1214 {
1215         return __compat_sys_pwritev64(fd, vec, vlen, pos);
1216 }
1217 #endif
1218
1219 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(pwritev, compat_ulong_t, fd,
1220                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1221                 compat_ulong_t, vlen, u32, pos_low, u32, pos_high)
1222 {
1223         loff_t pos = ((loff_t)pos_high << 32) | pos_low;
1224
1225         return __compat_sys_pwritev64(fd, vec, vlen, pos);
1226 }
1227 #endif
1228
1229 static ssize_t do_sendfile(int out_fd, int in_fd, loff_t *ppos,
1230                            size_t count, loff_t max)
1231 {
1232         struct fd in, out;
1233         struct inode *in_inode, *out_inode;
1234         loff_t pos;
1235         loff_t out_pos;
1236         ssize_t retval;
1237         int fl;
1238
1239         /*
1240          * Get input file, and verify that it is ok..
1241          */
1242         retval = -EBADF;
1243         in = fdget(in_fd);
1244         if (!in.file)
1245                 goto out;
1246         if (!(in.file->f_mode & FMODE_READ))
1247                 goto fput_in;
1248         retval = -ESPIPE;
1249         if (!ppos) {
1250                 pos = in.file->f_pos;
1251         } else {
1252                 pos = *ppos;
1253                 if (!(in.file->f_mode & FMODE_PREAD))
1254                         goto fput_in;
1255         }
1256         retval = rw_verify_area(READ, in.file, &pos, count);
1257         if (retval < 0)
1258                 goto fput_in;
1259         count = retval;
1260
1261         /*
1262          * Get output file, and verify that it is ok..
1263          */
1264         retval = -EBADF;
1265         out = fdget(out_fd);
1266         if (!out.file)
1267                 goto fput_in;
1268         if (!(out.file->f_mode & FMODE_WRITE))
1269                 goto fput_out;
1270         retval = -EINVAL;
1271         in_inode = file_inode(in.file);
1272         out_inode = file_inode(out.file);
1273         out_pos = out.file->f_pos;
1274         retval = rw_verify_area(WRITE, out.file, &out_pos, count);
1275         if (retval < 0)
1276                 goto fput_out;
1277         count = retval;
1278
1279         if (!max)
1280                 max = min(in_inode->i_sb->s_maxbytes, out_inode->i_sb->s_maxbytes);
1281
1282         if (unlikely(pos + count > max)) {
1283                 retval = -EOVERFLOW;
1284                 if (pos >= max)
1285                         goto fput_out;
1286                 count = max - pos;
1287         }
1288
1289         fl = 0;
1290 #if 0
1291         /*
1292          * We need to debate whether we can enable this or not. The
1293          * man page documents EAGAIN return for the output at least,
1294          * and the application is arguably buggy if it doesn't expect
1295          * EAGAIN on a non-blocking file descriptor.
1296          */
1297         if (in.file->f_flags & O_NONBLOCK)
1298                 fl = SPLICE_F_NONBLOCK;
1299 #endif
1300         file_start_write(out.file);
1301         retval = do_splice_direct(in.file, &pos, out.file, &out_pos, count, fl);
1302         file_end_write(out.file);
1303
1304         if (retval > 0) {
1305                 add_rchar(current, retval);
1306                 add_wchar(current, retval);
1307                 fsnotify_access(in.file);
1308                 fsnotify_modify(out.file);
1309                 out.file->f_pos = out_pos;
1310                 if (ppos)
1311                         *ppos = pos;
1312                 else
1313                         in.file->f_pos = pos;
1314         }
1315
1316         inc_syscr(current);
1317         inc_syscw(current);
1318         if (pos > max)
1319                 retval = -EOVERFLOW;
1320
1321 fput_out:
1322         fdput(out);
1323 fput_in:
1324         fdput(in);
1325 out:
1326         return retval;
1327 }
1328
1329 SYSCALL_DEFINE4(sendfile, int, out_fd, int, in_fd, off_t __user *, offset, size_t, count)
1330 {
1331         loff_t pos;
1332         off_t off;
1333         ssize_t ret;
1334
1335         if (offset) {
1336                 if (unlikely(get_user(off, offset)))
1337                         return -EFAULT;
1338                 pos = off;
1339                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, MAX_NON_LFS);
1340                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1341                         return -EFAULT;
1342                 return ret;
1343         }
1344
1345         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1346 }
1347
1348 SYSCALL_DEFINE4(sendfile64, int, out_fd, int, in_fd, loff_t __user *, offset, size_t, count)
1349 {
1350         loff_t pos;
1351         ssize_t ret;
1352
1353         if (offset) {
1354                 if (unlikely(copy_from_user(&pos, offset, sizeof(loff_t))))
1355                         return -EFAULT;
1356                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, 0);
1357                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1358                         return -EFAULT;
1359                 return ret;
1360         }
1361
1362         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1363 }
1364
1365 #ifdef CONFIG_COMPAT
1366 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(sendfile, int, out_fd, int, in_fd,
1367                 compat_off_t __user *, offset, compat_size_t, count)
1368 {
1369         loff_t pos;
1370         off_t off;
1371         ssize_t ret;
1372
1373         if (offset) {
1374                 if (unlikely(get_user(off, offset)))
1375                         return -EFAULT;
1376                 pos = off;
1377                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, MAX_NON_LFS);
1378                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1379                         return -EFAULT;
1380                 return ret;
1381         }
1382
1383         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1384 }
1385
1386 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(sendfile64, int, out_fd, int, in_fd,
1387                 compat_loff_t __user *, offset, compat_size_t, count)
1388 {
1389         loff_t pos;
1390         ssize_t ret;
1391
1392         if (offset) {
1393                 if (unlikely(copy_from_user(&pos, offset, sizeof(loff_t))))
1394                         return -EFAULT;
1395                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, 0);
1396                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1397                         return -EFAULT;
1398                 return ret;
1399         }
1400
1401         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1402 }
1403 #endif