Merge branch 'iocb' into for-next
[linux-2.6-block.git] / 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 __kernel_write(struct file *file, const char *buf, size_t count, loff_t *pos)
531 {
532         mm_segment_t old_fs;
533         const char __user *p;
534         ssize_t ret;
535
536         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
537                 return -EINVAL;
538
539         old_fs = get_fs();
540         set_fs(get_ds());
541         p = (__force const char __user *)buf;
542         if (count > MAX_RW_COUNT)
543                 count =  MAX_RW_COUNT;
544         if (file->f_op->write)
545                 ret = file->f_op->write(file, p, count, pos);
546         else if (file->f_op->aio_write)
547                 ret = do_sync_write(file, p, count, pos);
548         else
549                 ret = new_sync_write(file, p, count, pos);
550         set_fs(old_fs);
551         if (ret > 0) {
552                 fsnotify_modify(file);
553                 add_wchar(current, ret);
554         }
555         inc_syscw(current);
556         return ret;
557 }
558
559 EXPORT_SYMBOL(__kernel_write);
560
561 ssize_t vfs_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t *pos)
562 {
563         ssize_t ret;
564
565         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
566                 return -EBADF;
567         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
568                 return -EINVAL;
569         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, buf, count)))
570                 return -EFAULT;
571
572         ret = rw_verify_area(WRITE, file, pos, count);
573         if (ret >= 0) {
574                 count = ret;
575                 file_start_write(file);
576                 if (file->f_op->write)
577                         ret = file->f_op->write(file, buf, count, pos);
578                 else if (file->f_op->aio_write)
579                         ret = do_sync_write(file, buf, count, pos);
580                 else
581                         ret = new_sync_write(file, buf, count, pos);
582                 if (ret > 0) {
583                         fsnotify_modify(file);
584                         add_wchar(current, ret);
585                 }
586                 inc_syscw(current);
587                 file_end_write(file);
588         }
589
590         return ret;
591 }
592
593 EXPORT_SYMBOL(vfs_write);
594
595 static inline loff_t file_pos_read(struct file *file)
596 {
597         return file->f_pos;
598 }
599
600 static inline void file_pos_write(struct file *file, loff_t pos)
601 {
602         file->f_pos = pos;
603 }
604
605 SYSCALL_DEFINE3(read, unsigned int, fd, char __user *, buf, size_t, count)
606 {
607         struct fd f = fdget_pos(fd);
608         ssize_t ret = -EBADF;
609
610         if (f.file) {
611                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
612                 ret = vfs_read(f.file, buf, count, &pos);
613                 if (ret >= 0)
614                         file_pos_write(f.file, pos);
615                 fdput_pos(f);
616         }
617         return ret;
618 }
619
620 SYSCALL_DEFINE3(write, unsigned int, fd, const char __user *, buf,
621                 size_t, count)
622 {
623         struct fd f = fdget_pos(fd);
624         ssize_t ret = -EBADF;
625
626         if (f.file) {
627                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
628                 ret = vfs_write(f.file, buf, count, &pos);
629                 if (ret >= 0)
630                         file_pos_write(f.file, pos);
631                 fdput_pos(f);
632         }
633
634         return ret;
635 }
636
637 SYSCALL_DEFINE4(pread64, unsigned int, fd, char __user *, buf,
638                         size_t, count, loff_t, pos)
639 {
640         struct fd f;
641         ssize_t ret = -EBADF;
642
643         if (pos < 0)
644                 return -EINVAL;
645
646         f = fdget(fd);
647         if (f.file) {
648                 ret = -ESPIPE;
649                 if (f.file->f_mode & FMODE_PREAD)
650                         ret = vfs_read(f.file, buf, count, &pos);
651                 fdput(f);
652         }
653
654         return ret;
655 }
656
657 SYSCALL_DEFINE4(pwrite64, unsigned int, fd, const char __user *, buf,
658                          size_t, count, loff_t, pos)
659 {
660         struct fd f;
661         ssize_t ret = -EBADF;
662
663         if (pos < 0)
664                 return -EINVAL;
665
666         f = fdget(fd);
667         if (f.file) {
668                 ret = -ESPIPE;
669                 if (f.file->f_mode & FMODE_PWRITE)  
670                         ret = vfs_write(f.file, buf, count, &pos);
671                 fdput(f);
672         }
673
674         return ret;
675 }
676
677 /*
678  * Reduce an iovec's length in-place.  Return the resulting number of segments
679  */
680 unsigned long iov_shorten(struct iovec *iov, unsigned long nr_segs, size_t to)
681 {
682         unsigned long seg = 0;
683         size_t len = 0;
684
685         while (seg < nr_segs) {
686                 seg++;
687                 if (len + iov->iov_len >= to) {
688                         iov->iov_len = to - len;
689                         break;
690                 }
691                 len += iov->iov_len;
692                 iov++;
693         }
694         return seg;
695 }
696 EXPORT_SYMBOL(iov_shorten);
697
698 static ssize_t do_iter_readv_writev(struct file *filp, int rw, const struct iovec *iov,
699                 unsigned long nr_segs, size_t len, loff_t *ppos, iter_fn_t fn)
700 {
701         struct kiocb kiocb;
702         struct iov_iter iter;
703         ssize_t ret;
704
705         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
706         kiocb.ki_pos = *ppos;
707
708         iov_iter_init(&iter, rw, iov, nr_segs, len);
709         ret = fn(&kiocb, &iter);
710         BUG_ON(ret == -EIOCBQUEUED);
711         *ppos = kiocb.ki_pos;
712         return ret;
713 }
714
715 static ssize_t do_sync_readv_writev(struct file *filp, const struct iovec *iov,
716                 unsigned long nr_segs, size_t len, loff_t *ppos, iov_fn_t fn)
717 {
718         struct kiocb kiocb;
719         ssize_t ret;
720
721         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
722         kiocb.ki_pos = *ppos;
723
724         ret = fn(&kiocb, iov, nr_segs, kiocb.ki_pos);
725         BUG_ON(ret == -EIOCBQUEUED);
726         *ppos = kiocb.ki_pos;
727         return ret;
728 }
729
730 /* Do it by hand, with file-ops */
731 static ssize_t do_loop_readv_writev(struct file *filp, struct iovec *iov,
732                 unsigned long nr_segs, loff_t *ppos, io_fn_t fn)
733 {
734         struct iovec *vector = iov;
735         ssize_t ret = 0;
736
737         while (nr_segs > 0) {
738                 void __user *base;
739                 size_t len;
740                 ssize_t nr;
741
742                 base = vector->iov_base;
743                 len = vector->iov_len;
744                 vector++;
745                 nr_segs--;
746
747                 nr = fn(filp, base, len, ppos);
748
749                 if (nr < 0) {
750                         if (!ret)
751                                 ret = nr;
752                         break;
753                 }
754                 ret += nr;
755                 if (nr != len)
756                         break;
757         }
758
759         return ret;
760 }
761
762 /* A write operation does a read from user space and vice versa */
763 #define vrfy_dir(type) ((type) == READ ? VERIFY_WRITE : VERIFY_READ)
764
765 ssize_t rw_copy_check_uvector(int type, const struct iovec __user * uvector,
766                               unsigned long nr_segs, unsigned long fast_segs,
767                               struct iovec *fast_pointer,
768                               struct iovec **ret_pointer)
769 {
770         unsigned long seg;
771         ssize_t ret;
772         struct iovec *iov = fast_pointer;
773
774         /*
775          * SuS says "The readv() function *may* fail if the iovcnt argument
776          * was less than or equal to 0, or greater than {IOV_MAX}.  Linux has
777          * traditionally returned zero for zero segments, so...
778          */
779         if (nr_segs == 0) {
780                 ret = 0;
781                 goto out;
782         }
783
784         /*
785          * First get the "struct iovec" from user memory and
786          * verify all the pointers
787          */
788         if (nr_segs > UIO_MAXIOV) {
789                 ret = -EINVAL;
790                 goto out;
791         }
792         if (nr_segs > fast_segs) {
793                 iov = kmalloc(nr_segs*sizeof(struct iovec), GFP_KERNEL);
794                 if (iov == NULL) {
795                         ret = -ENOMEM;
796                         goto out;
797                 }
798         }
799         if (copy_from_user(iov, uvector, nr_segs*sizeof(*uvector))) {
800                 ret = -EFAULT;
801                 goto out;
802         }
803
804         /*
805          * According to the Single Unix Specification we should return EINVAL
806          * if an element length is < 0 when cast to ssize_t or if the
807          * total length would overflow the ssize_t return value of the
808          * system call.
809          *
810          * Linux caps all read/write calls to MAX_RW_COUNT, and avoids the
811          * overflow case.
812          */
813         ret = 0;
814         for (seg = 0; seg < nr_segs; seg++) {
815                 void __user *buf = iov[seg].iov_base;
816                 ssize_t len = (ssize_t)iov[seg].iov_len;
817
818                 /* see if we we're about to use an invalid len or if
819                  * it's about to overflow ssize_t */
820                 if (len < 0) {
821                         ret = -EINVAL;
822                         goto out;
823                 }
824                 if (type >= 0
825                     && unlikely(!access_ok(vrfy_dir(type), buf, len))) {
826                         ret = -EFAULT;
827                         goto out;
828                 }
829                 if (len > MAX_RW_COUNT - ret) {
830                         len = MAX_RW_COUNT - ret;
831                         iov[seg].iov_len = len;
832                 }
833                 ret += len;
834         }
835 out:
836         *ret_pointer = iov;
837         return ret;
838 }
839
840 static ssize_t do_readv_writev(int type, struct file *file,
841                                const struct iovec __user * uvector,
842                                unsigned long nr_segs, loff_t *pos)
843 {
844         size_t tot_len;
845         struct iovec iovstack[UIO_FASTIOV];
846         struct iovec *iov = iovstack;
847         ssize_t ret;
848         io_fn_t fn;
849         iov_fn_t fnv;
850         iter_fn_t iter_fn;
851
852         ret = rw_copy_check_uvector(type, uvector, nr_segs,
853                                     ARRAY_SIZE(iovstack), iovstack, &iov);
854         if (ret <= 0)
855                 goto out;
856
857         tot_len = ret;
858         ret = rw_verify_area(type, file, pos, tot_len);
859         if (ret < 0)
860                 goto out;
861
862         fnv = NULL;
863         if (type == READ) {
864                 fn = file->f_op->read;
865                 fnv = file->f_op->aio_read;
866                 iter_fn = file->f_op->read_iter;
867         } else {
868                 fn = (io_fn_t)file->f_op->write;
869                 fnv = file->f_op->aio_write;
870                 iter_fn = file->f_op->write_iter;
871                 file_start_write(file);
872         }
873
874         if (iter_fn)
875                 ret = do_iter_readv_writev(file, type, iov, nr_segs, tot_len,
876                                                 pos, iter_fn);
877         else if (fnv)
878                 ret = do_sync_readv_writev(file, iov, nr_segs, tot_len,
879                                                 pos, fnv);
880         else
881                 ret = do_loop_readv_writev(file, iov, nr_segs, pos, fn);
882
883         if (type != READ)
884                 file_end_write(file);
885
886 out:
887         if (iov != iovstack)
888                 kfree(iov);
889         if ((ret + (type == READ)) > 0) {
890                 if (type == READ)
891                         fsnotify_access(file);
892                 else
893                         fsnotify_modify(file);
894         }
895         return ret;
896 }
897
898 ssize_t vfs_readv(struct file *file, const struct iovec __user *vec,
899                   unsigned long vlen, loff_t *pos)
900 {
901         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
902                 return -EBADF;
903         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_READ))
904                 return -EINVAL;
905
906         return do_readv_writev(READ, file, vec, vlen, pos);
907 }
908
909 EXPORT_SYMBOL(vfs_readv);
910
911 ssize_t vfs_writev(struct file *file, const struct iovec __user *vec,
912                    unsigned long vlen, loff_t *pos)
913 {
914         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
915                 return -EBADF;
916         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
917                 return -EINVAL;
918
919         return do_readv_writev(WRITE, file, vec, vlen, pos);
920 }
921
922 EXPORT_SYMBOL(vfs_writev);
923
924 SYSCALL_DEFINE3(readv, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
925                 unsigned long, vlen)
926 {
927         struct fd f = fdget_pos(fd);
928         ssize_t ret = -EBADF;
929
930         if (f.file) {
931                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
932                 ret = vfs_readv(f.file, vec, vlen, &pos);
933                 if (ret >= 0)
934                         file_pos_write(f.file, pos);
935                 fdput_pos(f);
936         }
937
938         if (ret > 0)
939                 add_rchar(current, ret);
940         inc_syscr(current);
941         return ret;
942 }
943
944 SYSCALL_DEFINE3(writev, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
945                 unsigned long, vlen)
946 {
947         struct fd f = fdget_pos(fd);
948         ssize_t ret = -EBADF;
949
950         if (f.file) {
951                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
952                 ret = vfs_writev(f.file, vec, vlen, &pos);
953                 if (ret >= 0)
954                         file_pos_write(f.file, pos);
955                 fdput_pos(f);
956         }
957
958         if (ret > 0)
959                 add_wchar(current, ret);
960         inc_syscw(current);
961         return ret;
962 }
963
964 static inline loff_t pos_from_hilo(unsigned long high, unsigned long low)
965 {
966 #define HALF_LONG_BITS (BITS_PER_LONG / 2)
967         return (((loff_t)high << HALF_LONG_BITS) << HALF_LONG_BITS) | low;
968 }
969
970 SYSCALL_DEFINE5(preadv, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
971                 unsigned long, vlen, unsigned long, pos_l, unsigned long, pos_h)
972 {
973         loff_t pos = pos_from_hilo(pos_h, pos_l);
974         struct fd f;
975         ssize_t ret = -EBADF;
976
977         if (pos < 0)
978                 return -EINVAL;
979
980         f = fdget(fd);
981         if (f.file) {
982                 ret = -ESPIPE;
983                 if (f.file->f_mode & FMODE_PREAD)
984                         ret = vfs_readv(f.file, vec, vlen, &pos);
985                 fdput(f);
986         }
987
988         if (ret > 0)
989                 add_rchar(current, ret);
990         inc_syscr(current);
991         return ret;
992 }
993
994 SYSCALL_DEFINE5(pwritev, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
995                 unsigned long, vlen, unsigned long, pos_l, unsigned long, pos_h)
996 {
997         loff_t pos = pos_from_hilo(pos_h, pos_l);
998         struct fd f;
999         ssize_t ret = -EBADF;
1000
1001         if (pos < 0)
1002                 return -EINVAL;
1003
1004         f = fdget(fd);
1005         if (f.file) {
1006                 ret = -ESPIPE;
1007                 if (f.file->f_mode & FMODE_PWRITE)
1008                         ret = vfs_writev(f.file, vec, vlen, &pos);
1009                 fdput(f);
1010         }
1011
1012         if (ret > 0)
1013                 add_wchar(current, ret);
1014         inc_syscw(current);
1015         return ret;
1016 }
1017
1018 #ifdef CONFIG_COMPAT
1019
1020 static ssize_t compat_do_readv_writev(int type, struct file *file,
1021                                const struct compat_iovec __user *uvector,
1022                                unsigned long nr_segs, loff_t *pos)
1023 {
1024         compat_ssize_t tot_len;
1025         struct iovec iovstack[UIO_FASTIOV];
1026         struct iovec *iov = iovstack;
1027         ssize_t ret;
1028         io_fn_t fn;
1029         iov_fn_t fnv;
1030         iter_fn_t iter_fn;
1031
1032         ret = compat_rw_copy_check_uvector(type, uvector, nr_segs,
1033                                                UIO_FASTIOV, iovstack, &iov);
1034         if (ret <= 0)
1035                 goto out;
1036
1037         tot_len = ret;
1038         ret = rw_verify_area(type, file, pos, tot_len);
1039         if (ret < 0)
1040                 goto out;
1041
1042         fnv = NULL;
1043         if (type == READ) {
1044                 fn = file->f_op->read;
1045                 fnv = file->f_op->aio_read;
1046                 iter_fn = file->f_op->read_iter;
1047         } else {
1048                 fn = (io_fn_t)file->f_op->write;
1049                 fnv = file->f_op->aio_write;
1050                 iter_fn = file->f_op->write_iter;
1051                 file_start_write(file);
1052         }
1053
1054         if (iter_fn)
1055                 ret = do_iter_readv_writev(file, type, iov, nr_segs, tot_len,
1056                                                 pos, iter_fn);
1057         else if (fnv)
1058                 ret = do_sync_readv_writev(file, iov, nr_segs, tot_len,
1059                                                 pos, fnv);
1060         else
1061                 ret = do_loop_readv_writev(file, iov, nr_segs, pos, fn);
1062
1063         if (type != READ)
1064                 file_end_write(file);
1065
1066 out:
1067         if (iov != iovstack)
1068                 kfree(iov);
1069         if ((ret + (type == READ)) > 0) {
1070                 if (type == READ)
1071                         fsnotify_access(file);
1072                 else
1073                         fsnotify_modify(file);
1074         }
1075         return ret;
1076 }
1077
1078 static size_t compat_readv(struct file *file,
1079                            const struct compat_iovec __user *vec,
1080                            unsigned long vlen, loff_t *pos)
1081 {
1082         ssize_t ret = -EBADF;
1083
1084         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
1085                 goto out;
1086
1087         ret = -EINVAL;
1088         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_READ))
1089                 goto out;
1090
1091         ret = compat_do_readv_writev(READ, file, vec, vlen, pos);
1092
1093 out:
1094         if (ret > 0)
1095                 add_rchar(current, ret);
1096         inc_syscr(current);
1097         return ret;
1098 }
1099
1100 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(readv, compat_ulong_t, fd,
1101                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1102                 compat_ulong_t, vlen)
1103 {
1104         struct fd f = fdget_pos(fd);
1105         ssize_t ret;
1106         loff_t pos;
1107
1108         if (!f.file)
1109                 return -EBADF;
1110         pos = f.file->f_pos;
1111         ret = compat_readv(f.file, vec, vlen, &pos);
1112         if (ret >= 0)
1113                 f.file->f_pos = pos;
1114         fdput_pos(f);
1115         return ret;
1116 }
1117
1118 static long __compat_sys_preadv64(unsigned long fd,
1119                                   const struct compat_iovec __user *vec,
1120                                   unsigned long vlen, loff_t pos)
1121 {
1122         struct fd f;
1123         ssize_t ret;
1124
1125         if (pos < 0)
1126                 return -EINVAL;
1127         f = fdget(fd);
1128         if (!f.file)
1129                 return -EBADF;
1130         ret = -ESPIPE;
1131         if (f.file->f_mode & FMODE_PREAD)
1132                 ret = compat_readv(f.file, vec, vlen, &pos);
1133         fdput(f);
1134         return ret;
1135 }
1136
1137 #ifdef __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_PREADV64
1138 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(preadv64, unsigned long, fd,
1139                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1140                 unsigned long, vlen, loff_t, pos)
1141 {
1142         return __compat_sys_preadv64(fd, vec, vlen, pos);
1143 }
1144 #endif
1145
1146 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(preadv, compat_ulong_t, fd,
1147                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1148                 compat_ulong_t, vlen, u32, pos_low, u32, pos_high)
1149 {
1150         loff_t pos = ((loff_t)pos_high << 32) | pos_low;
1151
1152         return __compat_sys_preadv64(fd, vec, vlen, pos);
1153 }
1154
1155 static size_t compat_writev(struct file *file,
1156                             const struct compat_iovec __user *vec,
1157                             unsigned long vlen, loff_t *pos)
1158 {
1159         ssize_t ret = -EBADF;
1160
1161         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
1162                 goto out;
1163
1164         ret = -EINVAL;
1165         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
1166                 goto out;
1167
1168         ret = compat_do_readv_writev(WRITE, file, vec, vlen, pos);
1169
1170 out:
1171         if (ret > 0)
1172                 add_wchar(current, ret);
1173         inc_syscw(current);
1174         return ret;
1175 }
1176
1177 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(writev, compat_ulong_t, fd,
1178                 const struct compat_iovec __user *, vec,
1179                 compat_ulong_t, vlen)
1180 {
1181         struct fd f = fdget_pos(fd);
1182         ssize_t ret;
1183         loff_t pos;
1184
1185         if (!f.file)
1186                 return -EBADF;
1187         pos = f.file->f_pos;
1188         ret = compat_writev(f.file, vec, vlen, &pos);
1189         if (ret >= 0)
1190                 f.file->f_pos = pos;
1191         fdput_pos(f);
1192         return ret;
1193 }
1194
1195 static long __compat_sys_pwritev64(unsigned long fd,
1196                                    const struct compat_iovec __user *vec,
1197                                    unsigned long vlen, loff_t pos)
1198 {
1199         struct fd f;
1200         ssize_t ret;
1201
1202         if (pos < 0)
1203                 return -EINVAL;
1204         f = fdget(fd);
1205         if (!f.file)
1206                 return -EBADF;
1207         ret = -ESPIPE;
1208         if (f.file->f_mode & FMODE_PWRITE)
1209                 ret = compat_writev(f.file, vec, vlen, &pos);
1210         fdput(f);
1211         return ret;
1212 }
1213
1214 #ifdef __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_PWRITEV64
1215 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(pwritev64, unsigned long, fd,
1216                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1217                 unsigned long, vlen, loff_t, pos)
1218 {
1219         return __compat_sys_pwritev64(fd, vec, vlen, pos);
1220 }
1221 #endif
1222
1223 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(pwritev, compat_ulong_t, fd,
1224                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1225                 compat_ulong_t, vlen, u32, pos_low, u32, pos_high)
1226 {
1227         loff_t pos = ((loff_t)pos_high << 32) | pos_low;
1228
1229         return __compat_sys_pwritev64(fd, vec, vlen, pos);
1230 }
1231 #endif
1232
1233 static ssize_t do_sendfile(int out_fd, int in_fd, loff_t *ppos,
1234                            size_t count, loff_t max)
1235 {
1236         struct fd in, out;
1237         struct inode *in_inode, *out_inode;
1238         loff_t pos;
1239         loff_t out_pos;
1240         ssize_t retval;
1241         int fl;
1242
1243         /*
1244          * Get input file, and verify that it is ok..
1245          */
1246         retval = -EBADF;
1247         in = fdget(in_fd);
1248         if (!in.file)
1249                 goto out;
1250         if (!(in.file->f_mode & FMODE_READ))
1251                 goto fput_in;
1252         retval = -ESPIPE;
1253         if (!ppos) {
1254                 pos = in.file->f_pos;
1255         } else {
1256                 pos = *ppos;
1257                 if (!(in.file->f_mode & FMODE_PREAD))
1258                         goto fput_in;
1259         }
1260         retval = rw_verify_area(READ, in.file, &pos, count);
1261         if (retval < 0)
1262                 goto fput_in;
1263         count = retval;
1264
1265         /*
1266          * Get output file, and verify that it is ok..
1267          */
1268         retval = -EBADF;
1269         out = fdget(out_fd);
1270         if (!out.file)
1271                 goto fput_in;
1272         if (!(out.file->f_mode & FMODE_WRITE))
1273                 goto fput_out;
1274         retval = -EINVAL;
1275         in_inode = file_inode(in.file);
1276         out_inode = file_inode(out.file);
1277         out_pos = out.file->f_pos;
1278         retval = rw_verify_area(WRITE, out.file, &out_pos, count);
1279         if (retval < 0)
1280                 goto fput_out;
1281         count = retval;
1282
1283         if (!max)
1284                 max = min(in_inode->i_sb->s_maxbytes, out_inode->i_sb->s_maxbytes);
1285
1286         if (unlikely(pos + count > max)) {
1287                 retval = -EOVERFLOW;
1288                 if (pos >= max)
1289                         goto fput_out;
1290                 count = max - pos;
1291         }
1292
1293         fl = 0;
1294 #if 0
1295         /*
1296          * We need to debate whether we can enable this or not. The
1297          * man page documents EAGAIN return for the output at least,
1298          * and the application is arguably buggy if it doesn't expect
1299          * EAGAIN on a non-blocking file descriptor.
1300          */
1301         if (in.file->f_flags & O_NONBLOCK)
1302                 fl = SPLICE_F_NONBLOCK;
1303 #endif
1304         file_start_write(out.file);
1305         retval = do_splice_direct(in.file, &pos, out.file, &out_pos, count, fl);
1306         file_end_write(out.file);
1307
1308         if (retval > 0) {
1309                 add_rchar(current, retval);
1310                 add_wchar(current, retval);
1311                 fsnotify_access(in.file);
1312                 fsnotify_modify(out.file);
1313                 out.file->f_pos = out_pos;
1314                 if (ppos)
1315                         *ppos = pos;
1316                 else
1317                         in.file->f_pos = pos;
1318         }
1319
1320         inc_syscr(current);
1321         inc_syscw(current);
1322         if (pos > max)
1323                 retval = -EOVERFLOW;
1324
1325 fput_out:
1326         fdput(out);
1327 fput_in:
1328         fdput(in);
1329 out:
1330         return retval;
1331 }
1332
1333 SYSCALL_DEFINE4(sendfile, int, out_fd, int, in_fd, off_t __user *, offset, size_t, count)
1334 {
1335         loff_t pos;
1336         off_t off;
1337         ssize_t ret;
1338
1339         if (offset) {
1340                 if (unlikely(get_user(off, offset)))
1341                         return -EFAULT;
1342                 pos = off;
1343                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, MAX_NON_LFS);
1344                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1345                         return -EFAULT;
1346                 return ret;
1347         }
1348
1349         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1350 }
1351
1352 SYSCALL_DEFINE4(sendfile64, int, out_fd, int, in_fd, loff_t __user *, offset, size_t, count)
1353 {
1354         loff_t pos;
1355         ssize_t ret;
1356
1357         if (offset) {
1358                 if (unlikely(copy_from_user(&pos, offset, sizeof(loff_t))))
1359                         return -EFAULT;
1360                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, 0);
1361                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1362                         return -EFAULT;
1363                 return ret;
1364         }
1365
1366         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1367 }
1368
1369 #ifdef CONFIG_COMPAT
1370 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(sendfile, int, out_fd, int, in_fd,
1371                 compat_off_t __user *, offset, compat_size_t, count)
1372 {
1373         loff_t pos;
1374         off_t off;
1375         ssize_t ret;
1376
1377         if (offset) {
1378                 if (unlikely(get_user(off, offset)))
1379                         return -EFAULT;
1380                 pos = off;
1381                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, MAX_NON_LFS);
1382                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1383                         return -EFAULT;
1384                 return ret;
1385         }
1386
1387         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1388 }
1389
1390 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(sendfile64, int, out_fd, int, in_fd,
1391                 compat_loff_t __user *, offset, compat_size_t, count)
1392 {
1393         loff_t pos;
1394         ssize_t ret;
1395
1396         if (offset) {
1397                 if (unlikely(copy_from_user(&pos, offset, sizeof(loff_t))))
1398                         return -EFAULT;
1399                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, 0);
1400                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1401                         return -EFAULT;
1402                 return ret;
1403         }
1404
1405         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1406 }
1407 #endif