fs/read_write.c

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