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