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         if (file->f_op->read)
 454                 return file->f_op->read(file, buf, count, pos);
 455         else if (file->f_op->aio_read)
 456                 return do_sync_read(file, buf, count, pos);
 457         else if (file->f_op->read_iter)
 458                 return new_sync_read(file, buf, count, pos);
 459         else
 460                 return -EINVAL;
 461 }
 462 EXPORT_SYMBOL(__vfs_read);
 463
 464 ssize_t vfs_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count, loff_t *pos)
 465 {
 466         ssize_t ret;
 467
 468         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
 469                 return -EBADF;
 470         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_READ))
 471                 return -EINVAL;
 472         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_WRITE, buf, count)))
 473                 return -EFAULT;
 474
 475         ret = rw_verify_area(READ, file, pos, count);
 476         if (ret >= 0) {
 477                 count = ret;
 478                 ret = __vfs_read(file, buf, count, pos);
 479                 if (ret > 0) {
 480                         fsnotify_access(file);
 481                         add_rchar(current, ret);
 482                 }
 483                 inc_syscr(current);
 484         }
 485
 486         return ret;
 487 }
 488
 489 EXPORT_SYMBOL(vfs_read);
 490
 491 ssize_t do_sync_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos)
 492 {
 493         struct iovec iov = { .iov_base = (void __user *)buf, .iov_len = len };
 494         struct kiocb kiocb;
 495         ssize_t ret;
 496
 497         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 498         kiocb.ki_pos = *ppos;
 499
 500         ret = filp->f_op->aio_write(&kiocb, &iov, 1, kiocb.ki_pos);
 501         BUG_ON(ret == -EIOCBQUEUED);
 502         *ppos = kiocb.ki_pos;
 503         return ret;
 504 }
 505
 506 EXPORT_SYMBOL(do_sync_write);
 507
 508 ssize_t new_sync_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos)
 509 {
 510         struct iovec iov = { .iov_base = (void __user *)buf, .iov_len = len };
 511         struct kiocb kiocb;
 512         struct iov_iter iter;
 513         ssize_t ret;
 514
 515         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 516         kiocb.ki_pos = *ppos;
 517         iov_iter_init(&iter, WRITE, &iov, 1, len);
 518
 519         ret = filp->f_op->write_iter(&kiocb, &iter);
 520         BUG_ON(ret == -EIOCBQUEUED);
 521         *ppos = kiocb.ki_pos;
 522         return ret;
 523 }
 524
 525 EXPORT_SYMBOL(new_sync_write);
 526
 527 ssize_t __vfs_write(struct file *file, const char __user *p, size_t count,
 528                     loff_t *pos)
 529 {
 530         if (file->f_op->write)
 531                 return file->f_op->write(file, p, count, pos);
 532         else if (file->f_op->aio_write)
 533                 return do_sync_write(file, p, count, pos);
 534         else if (file->f_op->write_iter)
 535                 return new_sync_write(file, p, count, pos);
 536         else
 537                 return -EINVAL;
 538 }
 539 EXPORT_SYMBOL(__vfs_write);
 540
 541 ssize_t __kernel_write(struct file *file, const char *buf, size_t count, loff_t *pos)
 542 {
 543         mm_segment_t old_fs;
 544         const char __user *p;
 545         ssize_t ret;
 546
 547         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
 548                 return -EINVAL;
 549
 550         old_fs = get_fs();
 551         set_fs(get_ds());
 552         p = (__force const char __user *)buf;
 553         if (count > MAX_RW_COUNT)
 554                 count =  MAX_RW_COUNT;
 555         ret = __vfs_write(file, p, count, pos);
 556         set_fs(old_fs);
 557         if (ret > 0) {
 558                 fsnotify_modify(file);
 559                 add_wchar(current, ret);
 560         }
 561         inc_syscw(current);
 562         return ret;
 563 }
 564
 565 EXPORT_SYMBOL(__kernel_write);
 566
 567 ssize_t vfs_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t *pos)
 568 {
 569         ssize_t ret;
 570
 571         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 572                 return -EBADF;
 573         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
 574                 return -EINVAL;
 575         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, buf, count)))
 576                 return -EFAULT;
 577
 578         ret = rw_verify_area(WRITE, file, pos, count);
 579         if (ret >= 0) {
 580                 count = ret;
 581                 file_start_write(file);
 582                 ret = __vfs_write(file, buf, count, pos);
 583                 if (ret > 0) {
 584                         fsnotify_modify(file);
 585                         add_wchar(current, ret);
 586                 }
 587                 inc_syscw(current);
 588                 file_end_write(file);
 589         }
 590
 591         return ret;
 592 }
 593
 594 EXPORT_SYMBOL(vfs_write);
 595
 596 static inline loff_t file_pos_read(struct file *file)
 597 {
 598         return file->f_pos;
 599 }
 600
 601 static inline void file_pos_write(struct file *file, loff_t pos)
 602 {
 603         file->f_pos = pos;
 604 }
 605
 606 SYSCALL_DEFINE3(read, unsigned int, fd, char __user *, buf, size_t, count)
 607 {
 608         struct fd f = fdget_pos(fd);
 609         ssize_t ret = -EBADF;
 610
 611         if (f.file) {
 612                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
 613                 ret = vfs_read(f.file, buf, count, &pos);
 614                 if (ret >= 0)
 615                         file_pos_write(f.file, pos);
 616                 fdput_pos(f);
 617         }
 618         return ret;
 619 }
 620
 621 SYSCALL_DEFINE3(write, unsigned int, fd, const char __user *, buf,
 622                 size_t, count)
 623 {
 624         struct fd f = fdget_pos(fd);
 625         ssize_t ret = -EBADF;
 626
 627         if (f.file) {
 628                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
 629                 ret = vfs_write(f.file, buf, count, &pos);
 630                 if (ret >= 0)
 631                         file_pos_write(f.file, pos);
 632                 fdput_pos(f);
 633         }
 634
 635         return ret;
 636 }
 637
 638 SYSCALL_DEFINE4(pread64, unsigned int, fd, char __user *, buf,
 639                         size_t, count, loff_t, pos)
 640 {
 641         struct fd f;
 642         ssize_t ret = -EBADF;
 643
 644         if (pos < 0)
 645                 return -EINVAL;
 646
 647         f = fdget(fd);
 648         if (f.file) {
 649                 ret = -ESPIPE;
 650                 if (f.file->f_mode & FMODE_PREAD)
 651                         ret = vfs_read(f.file, buf, count, &pos);
 652                 fdput(f);
 653         }
 654
 655         return ret;
 656 }
 657
 658 SYSCALL_DEFINE4(pwrite64, unsigned int, fd, const char __user *, buf,
 659                          size_t, count, loff_t, pos)
 660 {
 661         struct fd f;
 662         ssize_t ret = -EBADF;
 663
 664         if (pos < 0)
 665                 return -EINVAL;
 666
 667         f = fdget(fd);
 668         if (f.file) {
 669                 ret = -ESPIPE;
 670                 if (f.file->f_mode & FMODE_PWRITE)
 671                         ret = vfs_write(f.file, buf, count, &pos);
 672                 fdput(f);
 673         }
 674
 675         return ret;
 676 }
 677
 678 /*
 679  * Reduce an iovec's length in-place.  Return the resulting number of segments
 680  */
 681 unsigned long iov_shorten(struct iovec *iov, unsigned long nr_segs, size_t to)
 682 {
 683         unsigned long seg = 0;
 684         size_t len = 0;
 685
 686         while (seg < nr_segs) {
 687                 seg++;
 688                 if (len + iov->iov_len >= to) {
 689                         iov->iov_len = to - len;
 690                         break;
 691                 }
 692                 len += iov->iov_len;
 693                 iov++;
 694         }
 695         return seg;
 696 }
 697 EXPORT_SYMBOL(iov_shorten);
 698
 699 static ssize_t do_iter_readv_writev(struct file *filp, struct iov_iter *iter,
 700                 loff_t *ppos, iter_fn_t fn)
 701 {
 702         struct kiocb kiocb;
 703         ssize_t ret;
 704
 705         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 706         kiocb.ki_pos = *ppos;
 707
 708         ret = fn(&kiocb, iter);
 709         BUG_ON(ret == -EIOCBQUEUED);
 710         *ppos = kiocb.ki_pos;
 711         return ret;
 712 }
 713
 714 static ssize_t do_sync_readv_writev(struct file *filp, struct iov_iter *iter,
 715                 loff_t *ppos, iov_fn_t fn)
 716 {
 717         struct kiocb kiocb;
 718         ssize_t ret;
 719
 720         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 721         kiocb.ki_pos = *ppos;
 722
 723         ret = fn(&kiocb, iter->iov, iter->nr_segs, kiocb.ki_pos);
 724         BUG_ON(ret == -EIOCBQUEUED);
 725         *ppos = kiocb.ki_pos;
 726         return ret;
 727 }
 728
 729 /* Do it by hand, with file-ops */
 730 static ssize_t do_loop_readv_writev(struct file *filp, struct iov_iter *iter,
 731                 loff_t *ppos, io_fn_t fn)
 732 {
 733         ssize_t ret = 0;
 734
 735         while (iov_iter_count(iter)) {
 736                 struct iovec iovec = iov_iter_iovec(iter);
 737                 ssize_t nr;
 738
 739                 nr = fn(filp, iovec.iov_base, iovec.iov_len, ppos);
 740
 741                 if (nr < 0) {
 742                         if (!ret)
 743                                 ret = nr;
 744                         break;
 745                 }
 746                 ret += nr;
 747                 if (nr != iovec.iov_len)
 748                         break;
 749                 iov_iter_advance(iter, nr);
 750         }
 751
 752         return ret;
 753 }
 754
 755 /* A write operation does a read from user space and vice versa */
 756 #define vrfy_dir(type) ((type) == READ ? VERIFY_WRITE : VERIFY_READ)
 757
 758 ssize_t rw_copy_check_uvector(int type, const struct iovec __user * uvector,
 759                               unsigned long nr_segs, unsigned long fast_segs,
 760                               struct iovec *fast_pointer,
 761                               struct iovec **ret_pointer)
 762 {
 763         unsigned long seg;
 764         ssize_t ret;
 765         struct iovec *iov = fast_pointer;
 766
 767         /*
 768          * SuS says "The readv() function *may* fail if the iovcnt argument
 769          * was less than or equal to 0, or greater than {IOV_MAX}.  Linux has
 770          * traditionally returned zero for zero segments, so...
 771          */
 772         if (nr_segs == 0) {
 773                 ret = 0;
 774                 goto out;
 775         }
 776
 777         /*
 778          * First get the "struct iovec" from user memory and
 779          * verify all the pointers
 780          */
 781         if (nr_segs > UIO_MAXIOV) {
 782                 ret = -EINVAL;
 783                 goto out;
 784         }
 785         if (nr_segs > fast_segs) {
 786                 iov = kmalloc(nr_segs*sizeof(struct iovec), GFP_KERNEL);
 787                 if (iov == NULL) {
 788                         ret = -ENOMEM;
 789                         goto out;
 790                 }
 791         }
 792         if (copy_from_user(iov, uvector, nr_segs*sizeof(*uvector))) {
 793                 ret = -EFAULT;
 794                 goto out;
 795         }
 796
 797         /*
 798          * According to the Single Unix Specification we should return EINVAL
 799          * if an element length is < 0 when cast to ssize_t or if the
 800          * total length would overflow the ssize_t return value of the
 801          * system call.
 802          *
 803          * Linux caps all read/write calls to MAX_RW_COUNT, and avoids the
 804          * overflow case.
 805          */
 806         ret = 0;
 807         for (seg = 0; seg < nr_segs; seg++) {
 808                 void __user *buf = iov[seg].iov_base;
 809                 ssize_t len = (ssize_t)iov[seg].iov_len;
 810
 811                 /* see if we we're about to use an invalid len or if
 812                  * it's about to overflow ssize_t */
 813                 if (len < 0) {
 814                         ret = -EINVAL;
 815                         goto out;
 816                 }
 817                 if (type >= 0
 818                     && unlikely(!access_ok(vrfy_dir(type), buf, len))) {
 819                         ret = -EFAULT;
 820                         goto out;
 821                 }
 822                 if (len > MAX_RW_COUNT - ret) {
 823                         len = MAX_RW_COUNT - ret;
 824                         iov[seg].iov_len = len;
 825                 }
 826                 ret += len;
 827         }
 828 out:
 829         *ret_pointer = iov;
 830         return ret;
 831 }
 832
 833 static ssize_t do_readv_writev(int type, struct file *file,
 834                                const struct iovec __user * uvector,
 835                                unsigned long nr_segs, loff_t *pos)
 836 {
 837         size_t tot_len;
 838         struct iovec iovstack[UIO_FASTIOV];
 839         struct iovec *iov = iovstack;
 840         struct iov_iter iter;
 841         ssize_t ret;
 842         io_fn_t fn;
 843         iov_fn_t fnv;
 844         iter_fn_t iter_fn;
 845
 846         ret = import_iovec(type, uvector, nr_segs,
 847                            ARRAY_SIZE(iovstack), &iov, &iter);
 848         if (ret < 0)
 849                 return ret;
 850
 851         tot_len = iov_iter_count(&iter);
 852         if (!tot_len)
 853                 goto out;
 854         ret = rw_verify_area(type, file, pos, tot_len);
 855         if (ret < 0)
 856                 goto out;
 857
 858         fnv = NULL;
 859         if (type == READ) {
 860                 fn = file->f_op->read;
 861                 fnv = file->f_op->aio_read;
 862                 iter_fn = file->f_op->read_iter;
 863         } else {
 864                 fn = (io_fn_t)file->f_op->write;
 865                 fnv = file->f_op->aio_write;
 866                 iter_fn = file->f_op->write_iter;
 867                 file_start_write(file);
 868         }
 869
 870         if (iter_fn)
 871                 ret = do_iter_readv_writev(file, &iter, pos, iter_fn);
 872         else if (fnv)
 873                 ret = do_sync_readv_writev(file, &iter, pos, fnv);
 874         else
 875                 ret = do_loop_readv_writev(file, &iter, pos, fn);
 876
 877         if (type != READ)
 878                 file_end_write(file);
 879
 880 out:
 881         kfree(iov);
 882         if ((ret + (type == READ)) > 0) {
 883                 if (type == READ)
 884                         fsnotify_access(file);
 885                 else
 886                         fsnotify_modify(file);
 887         }
 888         return ret;
 889 }
 890
 891 ssize_t vfs_readv(struct file *file, const struct iovec __user *vec,
 892                   unsigned long vlen, loff_t *pos)
 893 {
 894         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
 895                 return -EBADF;
 896         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_READ))
 897                 return -EINVAL;
 898
 899         return do_readv_writev(READ, file, vec, vlen, pos);
 900 }
 901
 902 EXPORT_SYMBOL(vfs_readv);
 903
 904 ssize_t vfs_writev(struct file *file, const struct iovec __user *vec,
 905                    unsigned long vlen, loff_t *pos)
 906 {
 907         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 908                 return -EBADF;
 909         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
 910                 return -EINVAL;
 911
 912         return do_readv_writev(WRITE, file, vec, vlen, pos);
 913 }
 914
 915 EXPORT_SYMBOL(vfs_writev);
 916
 917 SYSCALL_DEFINE3(readv, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
 918                 unsigned long, vlen)
 919 {
 920         struct fd f = fdget_pos(fd);
 921         ssize_t ret = -EBADF;
 922
 923         if (f.file) {
 924                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
 925                 ret = vfs_readv(f.file, vec, vlen, &pos);
 926                 if (ret >= 0)
 927                         file_pos_write(f.file, pos);
 928                 fdput_pos(f);
 929         }
 930
 931         if (ret > 0)
 932                 add_rchar(current, ret);
 933         inc_syscr(current);
 934         return ret;
 935 }
 936
 937 SYSCALL_DEFINE3(writev, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
 938                 unsigned long, vlen)
 939 {
 940         struct fd f = fdget_pos(fd);
 941         ssize_t ret = -EBADF;
 942
 943         if (f.file) {
 944                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
 945                 ret = vfs_writev(f.file, vec, vlen, &pos);
 946                 if (ret >= 0)
 947                         file_pos_write(f.file, pos);
 948                 fdput_pos(f);
 949         }
 950
 951         if (ret > 0)
 952                 add_wchar(current, ret);
 953         inc_syscw(current);
 954         return ret;
 955 }
 956
 957 static inline loff_t pos_from_hilo(unsigned long high, unsigned long low)
 958 {
 959 #define HALF_LONG_BITS (BITS_PER_LONG / 2)
 960         return (((loff_t)high << HALF_LONG_BITS) << HALF_LONG_BITS) | low;
 961 }
 962
 963 SYSCALL_DEFINE5(preadv, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
 964                 unsigned long, vlen, unsigned long, pos_l, unsigned long, pos_h)
 965 {
 966         loff_t pos = pos_from_hilo(pos_h, pos_l);
 967         struct fd f;
 968         ssize_t ret = -EBADF;
 969
 970         if (pos < 0)
 971                 return -EINVAL;
 972
 973         f = fdget(fd);
 974         if (f.file) {
 975                 ret = -ESPIPE;
 976                 if (f.file->f_mode & FMODE_PREAD)
 977                         ret = vfs_readv(f.file, vec, vlen, &pos);
 978                 fdput(f);
 979         }
 980
 981         if (ret > 0)
 982                 add_rchar(current, ret);
 983         inc_syscr(current);
 984         return ret;
 985 }
 986
 987 SYSCALL_DEFINE5(pwritev, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
 988                 unsigned long, vlen, unsigned long, pos_l, unsigned long, pos_h)
 989 {
 990         loff_t pos = pos_from_hilo(pos_h, pos_l);
 991         struct fd f;
 992         ssize_t ret = -EBADF;
 993
 994         if (pos < 0)
 995                 return -EINVAL;
 996
 997         f = fdget(fd);
 998         if (f.file) {
 999                 ret = -ESPIPE;
1000                 if (f.file->f_mode & FMODE_PWRITE)
1001                         ret = vfs_writev(f.file, vec, vlen, &pos);
1002                 fdput(f);
1003         }
1004
1005         if (ret > 0)
1006                 add_wchar(current, ret);
1007         inc_syscw(current);
1008         return ret;
1009 }
1010
1011 #ifdef CONFIG_COMPAT
1012
1013 static ssize_t compat_do_readv_writev(int type, struct file *file,
1014                                const struct compat_iovec __user *uvector,
1015                                unsigned long nr_segs, loff_t *pos)
1016 {
1017         compat_ssize_t tot_len;
1018         struct iovec iovstack[UIO_FASTIOV];
1019         struct iovec *iov = iovstack;
1020         struct iov_iter iter;
1021         ssize_t ret;
1022         io_fn_t fn;
1023         iov_fn_t fnv;
1024         iter_fn_t iter_fn;
1025
1026         ret = compat_import_iovec(type, uvector, nr_segs,
1027                                   UIO_FASTIOV, &iov, &iter);
1028         if (ret < 0)
1029                 return ret;
1030
1031         tot_len = iov_iter_count(&iter);
1032         if (!tot_len)
1033                 goto out;
1034         ret = rw_verify_area(type, file, pos, tot_len);
1035         if (ret < 0)
1036                 goto out;
1037
1038         fnv = NULL;
1039         if (type == READ) {
1040                 fn = file->f_op->read;
1041                 fnv = file->f_op->aio_read;
1042                 iter_fn = file->f_op->read_iter;
1043         } else {
1044                 fn = (io_fn_t)file->f_op->write;
1045                 fnv = file->f_op->aio_write;
1046                 iter_fn = file->f_op->write_iter;
1047                 file_start_write(file);
1048         }
1049
1050         if (iter_fn)
1051                 ret = do_iter_readv_writev(file, &iter, pos, iter_fn);
1052         else if (fnv)
1053                 ret = do_sync_readv_writev(file, &iter, pos, fnv);
1054         else
1055                 ret = do_loop_readv_writev(file, &iter, pos, fn);
1056
1057         if (type != READ)
1058                 file_end_write(file);
1059
1060 out:
1061         kfree(iov);
1062         if ((ret + (type == READ)) > 0) {
1063                 if (type == READ)
1064                         fsnotify_access(file);
1065                 else
1066                         fsnotify_modify(file);
1067         }
1068         return ret;
1069 }
1070
1071 static size_t compat_readv(struct file *file,
1072                            const struct compat_iovec __user *vec,
1073                            unsigned long vlen, loff_t *pos)
1074 {
1075         ssize_t ret = -EBADF;
1076
1077         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
1078                 goto out;
1079
1080         ret = -EINVAL;
1081         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_READ))
1082                 goto out;
1083
1084         ret = compat_do_readv_writev(READ, file, vec, vlen, pos);
1085
1086 out:
1087         if (ret > 0)
1088                 add_rchar(current, ret);
1089         inc_syscr(current);
1090         return ret;
1091 }
1092
1093 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(readv, compat_ulong_t, fd,
1094                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1095                 compat_ulong_t, vlen)
1096 {
1097         struct fd f = fdget_pos(fd);
1098         ssize_t ret;
1099         loff_t pos;
1100
1101         if (!f.file)
1102                 return -EBADF;
1103         pos = f.file->f_pos;
1104         ret = compat_readv(f.file, vec, vlen, &pos);
1105         if (ret >= 0)
1106                 f.file->f_pos = pos;
1107         fdput_pos(f);
1108         return ret;
1109 }
1110
1111 static long __compat_sys_preadv64(unsigned long fd,
1112                                   const struct compat_iovec __user *vec,
1113                                   unsigned long vlen, loff_t pos)
1114 {
1115         struct fd f;
1116         ssize_t ret;
1117
1118         if (pos < 0)
1119                 return -EINVAL;
1120         f = fdget(fd);
1121         if (!f.file)
1122                 return -EBADF;
1123         ret = -ESPIPE;
1124         if (f.file->f_mode & FMODE_PREAD)
1125                 ret = compat_readv(f.file, vec, vlen, &pos);
1126         fdput(f);
1127         return ret;
1128 }
1129
1130 #ifdef __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_PREADV64
1131 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(preadv64, unsigned long, fd,
1132                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1133                 unsigned long, vlen, loff_t, pos)
1134 {
1135         return __compat_sys_preadv64(fd, vec, vlen, pos);
1136 }
1137 #endif
1138
1139 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(preadv, compat_ulong_t, fd,
1140                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1141                 compat_ulong_t, vlen, u32, pos_low, u32, pos_high)
1142 {
1143         loff_t pos = ((loff_t)pos_high << 32) | pos_low;
1144
1145         return __compat_sys_preadv64(fd, vec, vlen, pos);
1146 }
1147
1148 static size_t compat_writev(struct file *file,
1149                             const struct compat_iovec __user *vec,
1150                             unsigned long vlen, loff_t *pos)
1151 {
1152         ssize_t ret = -EBADF;
1153
1154         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
1155                 goto out;
1156
1157         ret = -EINVAL;
1158         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
1159                 goto out;
1160
1161         ret = compat_do_readv_writev(WRITE, file, vec, vlen, pos);
1162
1163 out:
1164         if (ret > 0)
1165                 add_wchar(current, ret);
1166         inc_syscw(current);
1167         return ret;
1168 }
1169
1170 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(writev, compat_ulong_t, fd,
1171                 const struct compat_iovec __user *, vec,
1172                 compat_ulong_t, vlen)
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_writev(f.file, vec, vlen, &pos);
1182         if (ret >= 0)
1183                 f.file->f_pos = pos;
1184         fdput_pos(f);
1185         return ret;
1186 }
1187
1188 static long __compat_sys_pwritev64(unsigned long fd,
1189                                    const struct compat_iovec __user *vec,
1190                                    unsigned long vlen, loff_t pos)
1191 {
1192         struct fd f;
1193         ssize_t ret;
1194
1195         if (pos < 0)
1196                 return -EINVAL;
1197         f = fdget(fd);
1198         if (!f.file)
1199                 return -EBADF;
1200         ret = -ESPIPE;
1201         if (f.file->f_mode & FMODE_PWRITE)
1202                 ret = compat_writev(f.file, vec, vlen, &pos);
1203         fdput(f);
1204         return ret;
1205 }
1206
1207 #ifdef __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_PWRITEV64
1208 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(pwritev64, unsigned long, fd,
1209                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1210                 unsigned long, vlen, loff_t, pos)
1211 {
1212         return __compat_sys_pwritev64(fd, vec, vlen, pos);
1213 }
1214 #endif
1215
1216 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(pwritev, compat_ulong_t, fd,
1217                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1218                 compat_ulong_t, vlen, u32, pos_low, u32, pos_high)
1219 {
1220         loff_t pos = ((loff_t)pos_high << 32) | pos_low;
1221
1222         return __compat_sys_pwritev64(fd, vec, vlen, pos);
1223 }
1224 #endif
1225
1226 static ssize_t do_sendfile(int out_fd, int in_fd, loff_t *ppos,
1227                            size_t count, loff_t max)
1228 {
1229         struct fd in, out;
1230         struct inode *in_inode, *out_inode;
1231         loff_t pos;
1232         loff_t out_pos;
1233         ssize_t retval;
1234         int fl;
1235
1236         /*
1237          * Get input file, and verify that it is ok..
1238          */
1239         retval = -EBADF;
1240         in = fdget(in_fd);
1241         if (!in.file)
1242                 goto out;
1243         if (!(in.file->f_mode & FMODE_READ))
1244                 goto fput_in;
1245         retval = -ESPIPE;
1246         if (!ppos) {
1247                 pos = in.file->f_pos;
1248         } else {
1249                 pos = *ppos;
1250                 if (!(in.file->f_mode & FMODE_PREAD))
1251                         goto fput_in;
1252         }
1253         retval = rw_verify_area(READ, in.file, &pos, count);
1254         if (retval < 0)
1255                 goto fput_in;
1256         count = retval;
1257
1258         /*
1259          * Get output file, and verify that it is ok..
1260          */
1261         retval = -EBADF;
1262         out = fdget(out_fd);
1263         if (!out.file)
1264                 goto fput_in;
1265         if (!(out.file->f_mode & FMODE_WRITE))
1266                 goto fput_out;
1267         retval = -EINVAL;
1268         in_inode = file_inode(in.file);
1269         out_inode = file_inode(out.file);
1270         out_pos = out.file->f_pos;
1271         retval = rw_verify_area(WRITE, out.file, &out_pos, count);
1272         if (retval < 0)
1273                 goto fput_out;
1274         count = retval;
1275
1276         if (!max)
1277                 max = min(in_inode->i_sb->s_maxbytes, out_inode->i_sb->s_maxbytes);
1278
1279         if (unlikely(pos + count > max)) {
1280                 retval = -EOVERFLOW;
1281                 if (pos >= max)
1282                         goto fput_out;
1283                 count = max - pos;
1284         }
1285
1286         fl = 0;
1287 #if 0
1288         /*
1289          * We need to debate whether we can enable this or not. The
1290          * man page documents EAGAIN return for the output at least,
1291          * and the application is arguably buggy if it doesn't expect
1292          * EAGAIN on a non-blocking file descriptor.
1293          */
1294         if (in.file->f_flags & O_NONBLOCK)
1295                 fl = SPLICE_F_NONBLOCK;
1296 #endif
1297         file_start_write(out.file);
1298         retval = do_splice_direct(in.file, &pos, out.file, &out_pos, count, fl);
1299         file_end_write(out.file);
1300
1301         if (retval > 0) {
1302                 add_rchar(current, retval);
1303                 add_wchar(current, retval);
1304                 fsnotify_access(in.file);
1305                 fsnotify_modify(out.file);
1306                 out.file->f_pos = out_pos;
1307                 if (ppos)
1308                         *ppos = pos;
1309                 else
1310                         in.file->f_pos = pos;
1311         }
1312
1313         inc_syscr(current);
1314         inc_syscw(current);
1315         if (pos > max)
1316                 retval = -EOVERFLOW;
1317
1318 fput_out:
1319         fdput(out);
1320 fput_in:
1321         fdput(in);
1322 out:
1323         return retval;
1324 }
1325
1326 SYSCALL_DEFINE4(sendfile, int, out_fd, int, in_fd, off_t __user *, offset, size_t, count)
1327 {
1328         loff_t pos;
1329         off_t off;
1330         ssize_t ret;
1331
1332         if (offset) {
1333                 if (unlikely(get_user(off, offset)))
1334                         return -EFAULT;
1335                 pos = off;
1336                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, MAX_NON_LFS);
1337                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1338                         return -EFAULT;
1339                 return ret;
1340         }
1341
1342         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1343 }
1344
1345 SYSCALL_DEFINE4(sendfile64, int, out_fd, int, in_fd, loff_t __user *, offset, size_t, count)
1346 {
1347         loff_t pos;
1348         ssize_t ret;
1349
1350         if (offset) {
1351                 if (unlikely(copy_from_user(&pos, offset, sizeof(loff_t))))
1352                         return -EFAULT;
1353                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, 0);
1354                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1355                         return -EFAULT;
1356                 return ret;
1357         }
1358
1359         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1360 }
1361
1362 #ifdef CONFIG_COMPAT
1363 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(sendfile, int, out_fd, int, in_fd,
1364                 compat_off_t __user *, offset, compat_size_t, count)
1365 {
1366         loff_t pos;
1367         off_t off;
1368         ssize_t ret;
1369
1370         if (offset) {
1371                 if (unlikely(get_user(off, offset)))
1372                         return -EFAULT;
1373                 pos = off;
1374                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, MAX_NON_LFS);
1375                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1376                         return -EFAULT;
1377                 return ret;
1378         }
1379
1380         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1381 }
1382
1383 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(sendfile64, int, out_fd, int, in_fd,
1384                 compat_loff_t __user *, offset, compat_size_t, count)
1385 {
1386         loff_t pos;
1387         ssize_t ret;
1388
1389         if (offset) {
1390                 if (unlikely(copy_from_user(&pos, offset, sizeof(loff_t))))
1391                         return -EFAULT;
1392                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, 0);
1393                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1394                         return -EFAULT;
1395                 return ret;
1396         }
1397
1398         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1399 }
1400 #endif