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/sched/xacct.h>
  10 #include <linux/fcntl.h>
  11 #include <linux/file.h>
  12 #include <linux/uio.h>
  13 #include <linux/fsnotify.h>
  14 #include <linux/security.h>
  15 #include <linux/export.h>
  16 #include <linux/syscalls.h>
  17 #include <linux/pagemap.h>
  18 #include <linux/splice.h>
  19 #include <linux/compat.h>
  20 #include <linux/mount.h>
  21 #include <linux/fs.h>
  22 #include "internal.h"
  23
  24 #include <linux/uaccess.h>
  25 #include <asm/unistd.h>
  26
  27 const struct file_operations generic_ro_fops = {
  28         .llseek         = generic_file_llseek,
  29         .read_iter      = generic_file_read_iter,
  30         .mmap           = generic_file_readonly_mmap,
  31         .splice_read    = generic_file_splice_read,
  32 };
  33
  34 EXPORT_SYMBOL(generic_ro_fops);
  35
  36 static inline int unsigned_offsets(struct file *file)
  37 {
  38         return file->f_mode & FMODE_UNSIGNED_OFFSET;
  39 }
  40
  41 /**
  42  * vfs_setpos - update the file offset for lseek
  43  * @file:       file structure in question
  44  * @offset:     file offset to seek to
  45  * @maxsize:    maximum file size
  46  *
  47  * This is a low-level filesystem helper for updating the file offset to
  48  * the value specified by @offset if the given offset is valid and it is
  49  * not equal to the current file offset.
  50  *
  51  * Return the specified offset on success and -EINVAL on invalid offset.
  52  */
  53 loff_t vfs_setpos(struct file *file, loff_t offset, loff_t maxsize)
  54 {
  55         if (offset < 0 && !unsigned_offsets(file))
  56                 return -EINVAL;
  57         if (offset > maxsize)
  58                 return -EINVAL;
  59
  60         if (offset != file->f_pos) {
  61                 file->f_pos = offset;
  62                 file->f_version = 0;
  63         }
  64         return offset;
  65 }
  66 EXPORT_SYMBOL(vfs_setpos);
  67
  68 /**
  69  * generic_file_llseek_size - generic llseek implementation for regular files
  70  * @file:       file structure to seek on
  71  * @offset:     file offset to seek to
  72  * @whence:     type of seek
  73  * @size:       max size of this file in file system
  74  * @eof:        offset used for SEEK_END position
  75  *
  76  * This is a variant of generic_file_llseek that allows passing in a custom
  77  * maximum file size and a custom EOF position, for e.g. hashed directories
  78  *
  79  * Synchronization:
  80  * SEEK_SET and SEEK_END are unsynchronized (but atomic on 64bit platforms)
  81  * SEEK_CUR is synchronized against other SEEK_CURs, but not read/writes.
  82  * read/writes behave like SEEK_SET against seeks.
  83  */
  84 loff_t
  85 generic_file_llseek_size(struct file *file, loff_t offset, int whence,
  86                 loff_t maxsize, loff_t eof)
  87 {
  88         switch (whence) {
  89         case SEEK_END:
  90                 offset += eof;
  91                 break;
  92         case SEEK_CUR:
  93                 /*
  94                  * Here we special-case the lseek(fd, 0, SEEK_CUR)
  95                  * position-querying operation.  Avoid rewriting the "same"
  96                  * f_pos value back to the file because a concurrent read(),
  97                  * write() or lseek() might have altered it
  98                  */
  99                 if (offset == 0)
 100                         return file->f_pos;
 101                 /*
 102                  * f_lock protects against read/modify/write race with other
 103                  * SEEK_CURs. Note that parallel writes and reads behave
 104                  * like SEEK_SET.
 105                  */
 106                 spin_lock(&file->f_lock);
 107                 offset = vfs_setpos(file, file->f_pos + offset, maxsize);
 108                 spin_unlock(&file->f_lock);
 109                 return offset;
 110         case SEEK_DATA:
 111                 /*
 112                  * In the generic case the entire file is data, so as long as
 113                  * offset isn't at the end of the file then the offset is data.
 114                  */
 115                 if (offset >= eof)
 116                         return -ENXIO;
 117                 break;
 118         case SEEK_HOLE:
 119                 /*
 120                  * There is a virtual hole at the end of the file, so as long as
 121                  * offset isn't i_size or larger, return i_size.
 122                  */
 123                 if (offset >= eof)
 124                         return -ENXIO;
 125                 offset = eof;
 126                 break;
 127         }
 128
 129         return vfs_setpos(file, offset, maxsize);
 130 }
 131 EXPORT_SYMBOL(generic_file_llseek_size);
 132
 133 /**
 134  * generic_file_llseek - generic llseek implementation for regular files
 135  * @file:       file structure to seek on
 136  * @offset:     file offset to seek to
 137  * @whence:     type of seek
 138  *
 139  * This is a generic implemenation of ->llseek useable for all normal local
 140  * filesystems.  It just updates the file offset to the value specified by
 141  * @offset and @whence.
 142  */
 143 loff_t generic_file_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 144 {
 145         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 146
 147         return generic_file_llseek_size(file, offset, whence,
 148                                         inode->i_sb->s_maxbytes,
 149                                         i_size_read(inode));
 150 }
 151 EXPORT_SYMBOL(generic_file_llseek);
 152
 153 /**
 154  * fixed_size_llseek - llseek implementation for fixed-sized devices
 155  * @file:       file structure to seek on
 156  * @offset:     file offset to seek to
 157  * @whence:     type of seek
 158  * @size:       size of the file
 159  *
 160  */
 161 loff_t fixed_size_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence, loff_t size)
 162 {
 163         switch (whence) {
 164         case SEEK_SET: case SEEK_CUR: case SEEK_END:
 165                 return generic_file_llseek_size(file, offset, whence,
 166                                                 size, size);
 167         default:
 168                 return -EINVAL;
 169         }
 170 }
 171 EXPORT_SYMBOL(fixed_size_llseek);
 172
 173 /**
 174  * no_seek_end_llseek - llseek implementation for fixed-sized devices
 175  * @file:       file structure to seek on
 176  * @offset:     file offset to seek to
 177  * @whence:     type of seek
 178  *
 179  */
 180 loff_t no_seek_end_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 181 {
 182         switch (whence) {
 183         case SEEK_SET: case SEEK_CUR:
 184                 return generic_file_llseek_size(file, offset, whence,
 185                                                 OFFSET_MAX, 0);
 186         default:
 187                 return -EINVAL;
 188         }
 189 }
 190 EXPORT_SYMBOL(no_seek_end_llseek);
 191
 192 /**
 193  * no_seek_end_llseek_size - llseek implementation for fixed-sized devices
 194  * @file:       file structure to seek on
 195  * @offset:     file offset to seek to
 196  * @whence:     type of seek
 197  * @size:       maximal offset allowed
 198  *
 199  */
 200 loff_t no_seek_end_llseek_size(struct file *file, loff_t offset, int whence, loff_t size)
 201 {
 202         switch (whence) {
 203         case SEEK_SET: case SEEK_CUR:
 204                 return generic_file_llseek_size(file, offset, whence,
 205                                                 size, 0);
 206         default:
 207                 return -EINVAL;
 208         }
 209 }
 210 EXPORT_SYMBOL(no_seek_end_llseek_size);
 211
 212 /**
 213  * noop_llseek - No Operation Performed llseek implementation
 214  * @file:       file structure to seek on
 215  * @offset:     file offset to seek to
 216  * @whence:     type of seek
 217  *
 218  * This is an implementation of ->llseek useable for the rare special case when
 219  * userspace expects the seek to succeed but the (device) file is actually not
 220  * able to perform the seek. In this case you use noop_llseek() instead of
 221  * falling back to the default implementation of ->llseek.
 222  */
 223 loff_t noop_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 224 {
 225         return file->f_pos;
 226 }
 227 EXPORT_SYMBOL(noop_llseek);
 228
 229 loff_t no_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 230 {
 231         return -ESPIPE;
 232 }
 233 EXPORT_SYMBOL(no_llseek);
 234
 235 loff_t default_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 236 {
 237         struct inode *inode = file_inode(file);
 238         loff_t retval;
 239
 240         inode_lock(inode);
 241         switch (whence) {
 242                 case SEEK_END:
 243                         offset += i_size_read(inode);
 244                         break;
 245                 case SEEK_CUR:
 246                         if (offset == 0) {
 247                                 retval = file->f_pos;
 248                                 goto out;
 249                         }
 250                         offset += file->f_pos;
 251                         break;
 252                 case SEEK_DATA:
 253                         /*
 254                          * In the generic case the entire file is data, so as
 255                          * long as offset isn't at the end of the file then the
 256                          * offset is data.
 257                          */
 258                         if (offset >= inode->i_size) {
 259                                 retval = -ENXIO;
 260                                 goto out;
 261                         }
 262                         break;
 263                 case SEEK_HOLE:
 264                         /*
 265                          * There is a virtual hole at the end of the file, so
 266                          * as long as offset isn't i_size or larger, return
 267                          * i_size.
 268                          */
 269                         if (offset >= inode->i_size) {
 270                                 retval = -ENXIO;
 271                                 goto out;
 272                         }
 273                         offset = inode->i_size;
 274                         break;
 275         }
 276         retval = -EINVAL;
 277         if (offset >= 0 || unsigned_offsets(file)) {
 278                 if (offset != file->f_pos) {
 279                         file->f_pos = offset;
 280                         file->f_version = 0;
 281                 }
 282                 retval = offset;
 283         }
 284 out:
 285         inode_unlock(inode);
 286         return retval;
 287 }
 288 EXPORT_SYMBOL(default_llseek);
 289
 290 loff_t vfs_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 291 {
 292         loff_t (*fn)(struct file *, loff_t, int);
 293
 294         fn = no_llseek;
 295         if (file->f_mode & FMODE_LSEEK) {
 296                 if (file->f_op->llseek)
 297                         fn = file->f_op->llseek;
 298         }
 299         return fn(file, offset, whence);
 300 }
 301 EXPORT_SYMBOL(vfs_llseek);
 302
 303 SYSCALL_DEFINE3(lseek, unsigned int, fd, off_t, offset, unsigned int, whence)
 304 {
 305         off_t retval;
 306         struct fd f = fdget_pos(fd);
 307         if (!f.file)
 308                 return -EBADF;
 309
 310         retval = -EINVAL;
 311         if (whence <= SEEK_MAX) {
 312                 loff_t res = vfs_llseek(f.file, offset, whence);
 313                 retval = res;
 314                 if (res != (loff_t)retval)
 315                         retval = -EOVERFLOW;    /* LFS: should only happen on 32 bit platforms */
 316         }
 317         fdput_pos(f);
 318         return retval;
 319 }
 320
 321 #ifdef CONFIG_COMPAT
 322 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(lseek, unsigned int, fd, compat_off_t, offset, unsigned int, whence)
 323 {
 324         return sys_lseek(fd, offset, whence);
 325 }
 326 #endif
 327
 328 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_LLSEEK
 329 SYSCALL_DEFINE5(llseek, unsigned int, fd, unsigned long, offset_high,
 330                 unsigned long, offset_low, loff_t __user *, result,
 331                 unsigned int, whence)
 332 {
 333         int retval;
 334         struct fd f = fdget_pos(fd);
 335         loff_t offset;
 336
 337         if (!f.file)
 338                 return -EBADF;
 339
 340         retval = -EINVAL;
 341         if (whence > SEEK_MAX)
 342                 goto out_putf;
 343
 344         offset = vfs_llseek(f.file, ((loff_t) offset_high << 32) | offset_low,
 345                         whence);
 346
 347         retval = (int)offset;
 348         if (offset >= 0) {
 349                 retval = -EFAULT;
 350                 if (!copy_to_user(result, &offset, sizeof(offset)))
 351                         retval = 0;
 352         }
 353 out_putf:
 354         fdput_pos(f);
 355         return retval;
 356 }
 357 #endif
 358
 359 ssize_t vfs_iter_read(struct file *file, struct iov_iter *iter, loff_t *ppos)
 360 {
 361         struct kiocb kiocb;
 362         ssize_t ret;
 363
 364         if (!file->f_op->read_iter)
 365                 return -EINVAL;
 366
 367         init_sync_kiocb(&kiocb, file);
 368         kiocb.ki_pos = *ppos;
 369
 370         iter->type |= READ;
 371         ret = call_read_iter(file, &kiocb, iter);
 372         BUG_ON(ret == -EIOCBQUEUED);
 373         if (ret > 0)
 374                 *ppos = kiocb.ki_pos;
 375         return ret;
 376 }
 377 EXPORT_SYMBOL(vfs_iter_read);
 378
 379 ssize_t vfs_iter_write(struct file *file, struct iov_iter *iter, loff_t *ppos)
 380 {
 381         struct kiocb kiocb;
 382         ssize_t ret;
 383
 384         if (!file->f_op->write_iter)
 385                 return -EINVAL;
 386
 387         init_sync_kiocb(&kiocb, file);
 388         kiocb.ki_pos = *ppos;
 389
 390         iter->type |= WRITE;
 391         ret = call_write_iter(file, &kiocb, iter);
 392         BUG_ON(ret == -EIOCBQUEUED);
 393         if (ret > 0)
 394                 *ppos = kiocb.ki_pos;
 395         return ret;
 396 }
 397 EXPORT_SYMBOL(vfs_iter_write);
 398
 399 int rw_verify_area(int read_write, struct file *file, const loff_t *ppos, size_t count)
 400 {
 401         struct inode *inode;
 402         loff_t pos;
 403         int retval = -EINVAL;
 404
 405         inode = file_inode(file);
 406         if (unlikely((ssize_t) count < 0))
 407                 return retval;
 408         pos = *ppos;
 409         if (unlikely(pos < 0)) {
 410                 if (!unsigned_offsets(file))
 411                         return retval;
 412                 if (count >= -pos) /* both values are in 0..LLONG_MAX */
 413                         return -EOVERFLOW;
 414         } else if (unlikely((loff_t) (pos + count) < 0)) {
 415                 if (!unsigned_offsets(file))
 416                         return retval;
 417         }
 418
 419         if (unlikely(inode->i_flctx && mandatory_lock(inode))) {
 420                 retval = locks_mandatory_area(inode, file, pos, pos + count - 1,
 421                                 read_write == READ ? F_RDLCK : F_WRLCK);
 422                 if (retval < 0)
 423                         return retval;
 424         }
 425         return security_file_permission(file,
 426                                 read_write == READ ? MAY_READ : MAY_WRITE);
 427 }
 428
 429 static ssize_t new_sync_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos)
 430 {
 431         struct iovec iov = { .iov_base = buf, .iov_len = len };
 432         struct kiocb kiocb;
 433         struct iov_iter iter;
 434         ssize_t ret;
 435
 436         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 437         kiocb.ki_pos = *ppos;
 438         iov_iter_init(&iter, READ, &iov, 1, len);
 439
 440         ret = call_read_iter(filp, &kiocb, &iter);
 441         BUG_ON(ret == -EIOCBQUEUED);
 442         *ppos = kiocb.ki_pos;
 443         return ret;
 444 }
 445
 446 ssize_t __vfs_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count,
 447                    loff_t *pos)
 448 {
 449         if (file->f_op->read)
 450                 return file->f_op->read(file, buf, count, pos);
 451         else if (file->f_op->read_iter)
 452                 return new_sync_read(file, buf, count, pos);
 453         else
 454                 return -EINVAL;
 455 }
 456 EXPORT_SYMBOL(__vfs_read);
 457
 458 ssize_t vfs_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count, loff_t *pos)
 459 {
 460         ssize_t ret;
 461
 462         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
 463                 return -EBADF;
 464         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_READ))
 465                 return -EINVAL;
 466         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_WRITE, buf, count)))
 467                 return -EFAULT;
 468
 469         ret = rw_verify_area(READ, file, pos, count);
 470         if (!ret) {
 471                 if (count > MAX_RW_COUNT)
 472                         count =  MAX_RW_COUNT;
 473                 ret = __vfs_read(file, buf, count, pos);
 474                 if (ret > 0) {
 475                         fsnotify_access(file);
 476                         add_rchar(current, ret);
 477                 }
 478                 inc_syscr(current);
 479         }
 480
 481         return ret;
 482 }
 483
 484 EXPORT_SYMBOL(vfs_read);
 485
 486 static ssize_t new_sync_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos)
 487 {
 488         struct iovec iov = { .iov_base = (void __user *)buf, .iov_len = len };
 489         struct kiocb kiocb;
 490         struct iov_iter iter;
 491         ssize_t ret;
 492
 493         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 494         kiocb.ki_pos = *ppos;
 495         iov_iter_init(&iter, WRITE, &iov, 1, len);
 496
 497         ret = call_write_iter(filp, &kiocb, &iter);
 498         BUG_ON(ret == -EIOCBQUEUED);
 499         if (ret > 0)
 500                 *ppos = kiocb.ki_pos;
 501         return ret;
 502 }
 503
 504 ssize_t __vfs_write(struct file *file, const char __user *p, size_t count,
 505                     loff_t *pos)
 506 {
 507         if (file->f_op->write)
 508                 return file->f_op->write(file, p, count, pos);
 509         else if (file->f_op->write_iter)
 510                 return new_sync_write(file, p, count, pos);
 511         else
 512                 return -EINVAL;
 513 }
 514 EXPORT_SYMBOL(__vfs_write);
 515
 516 ssize_t __kernel_write(struct file *file, const char *buf, size_t count, loff_t *pos)
 517 {
 518         mm_segment_t old_fs;
 519         const char __user *p;
 520         ssize_t ret;
 521
 522         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
 523                 return -EINVAL;
 524
 525         old_fs = get_fs();
 526         set_fs(get_ds());
 527         p = (__force const char __user *)buf;
 528         if (count > MAX_RW_COUNT)
 529                 count =  MAX_RW_COUNT;
 530         ret = __vfs_write(file, p, count, pos);
 531         set_fs(old_fs);
 532         if (ret > 0) {
 533                 fsnotify_modify(file);
 534                 add_wchar(current, ret);
 535         }
 536         inc_syscw(current);
 537         return ret;
 538 }
 539
 540 EXPORT_SYMBOL(__kernel_write);
 541
 542 ssize_t vfs_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t *pos)
 543 {
 544         ssize_t ret;
 545
 546         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 547                 return -EBADF;
 548         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
 549                 return -EINVAL;
 550         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, buf, count)))
 551                 return -EFAULT;
 552
 553         ret = rw_verify_area(WRITE, file, pos, count);
 554         if (!ret) {
 555                 if (count > MAX_RW_COUNT)
 556                         count =  MAX_RW_COUNT;
 557                 file_start_write(file);
 558                 ret = __vfs_write(file, buf, count, pos);
 559                 if (ret > 0) {
 560                         fsnotify_modify(file);
 561                         add_wchar(current, ret);
 562                 }
 563                 inc_syscw(current);
 564                 file_end_write(file);
 565         }
 566
 567         return ret;
 568 }
 569
 570 EXPORT_SYMBOL(vfs_write);
 571
 572 static inline loff_t file_pos_read(struct file *file)
 573 {
 574         return file->f_pos;
 575 }
 576
 577 static inline void file_pos_write(struct file *file, loff_t pos)
 578 {
 579         file->f_pos = pos;
 580 }
 581
 582 SYSCALL_DEFINE3(read, unsigned int, fd, char __user *, buf, size_t, count)
 583 {
 584         struct fd f = fdget_pos(fd);
 585         ssize_t ret = -EBADF;
 586
 587         if (f.file) {
 588                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
 589                 ret = vfs_read(f.file, buf, count, &pos);
 590                 if (ret >= 0)
 591                         file_pos_write(f.file, pos);
 592                 fdput_pos(f);
 593         }
 594         return ret;
 595 }
 596
 597 SYSCALL_DEFINE3(write, unsigned int, fd, const char __user *, buf,
 598                 size_t, count)
 599 {
 600         struct fd f = fdget_pos(fd);
 601         ssize_t ret = -EBADF;
 602
 603         if (f.file) {
 604                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
 605                 ret = vfs_write(f.file, buf, count, &pos);
 606                 if (ret >= 0)
 607                         file_pos_write(f.file, pos);
 608                 fdput_pos(f);
 609         }
 610
 611         return ret;
 612 }
 613
 614 SYSCALL_DEFINE4(pread64, unsigned int, fd, char __user *, buf,
 615                         size_t, count, loff_t, pos)
 616 {
 617         struct fd f;
 618         ssize_t ret = -EBADF;
 619
 620         if (pos < 0)
 621                 return -EINVAL;
 622
 623         f = fdget(fd);
 624         if (f.file) {
 625                 ret = -ESPIPE;
 626                 if (f.file->f_mode & FMODE_PREAD)
 627                         ret = vfs_read(f.file, buf, count, &pos);
 628                 fdput(f);
 629         }
 630
 631         return ret;
 632 }
 633
 634 SYSCALL_DEFINE4(pwrite64, unsigned int, fd, const char __user *, buf,
 635                          size_t, count, loff_t, pos)
 636 {
 637         struct fd f;
 638         ssize_t ret = -EBADF;
 639
 640         if (pos < 0)
 641                 return -EINVAL;
 642
 643         f = fdget(fd);
 644         if (f.file) {
 645                 ret = -ESPIPE;
 646                 if (f.file->f_mode & FMODE_PWRITE)
 647                         ret = vfs_write(f.file, buf, count, &pos);
 648                 fdput(f);
 649         }
 650
 651         return ret;
 652 }
 653
 654 /*
 655  * Reduce an iovec's length in-place.  Return the resulting number of segments
 656  */
 657 unsigned long iov_shorten(struct iovec *iov, unsigned long nr_segs, size_t to)
 658 {
 659         unsigned long seg = 0;
 660         size_t len = 0;
 661
 662         while (seg < nr_segs) {
 663                 seg++;
 664                 if (len + iov->iov_len >= to) {
 665                         iov->iov_len = to - len;
 666                         break;
 667                 }
 668                 len += iov->iov_len;
 669                 iov++;
 670         }
 671         return seg;
 672 }
 673 EXPORT_SYMBOL(iov_shorten);
 674
 675 static ssize_t do_iter_readv_writev(struct file *filp, struct iov_iter *iter,
 676                 loff_t *ppos, int type, int flags)
 677 {
 678         struct kiocb kiocb;
 679         ssize_t ret;
 680
 681         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 682         ret = kiocb_set_rw_flags(&kiocb, flags);
 683         if (ret)
 684                 return ret;
 685         kiocb.ki_pos = *ppos;
 686
 687         if (type == READ)
 688                 ret = call_read_iter(filp, &kiocb, iter);
 689         else
 690                 ret = call_write_iter(filp, &kiocb, iter);
 691         BUG_ON(ret == -EIOCBQUEUED);
 692         *ppos = kiocb.ki_pos;
 693         return ret;
 694 }
 695
 696 /* Do it by hand, with file-ops */
 697 static ssize_t do_loop_readv_writev(struct file *filp, struct iov_iter *iter,
 698                 loff_t *ppos, int type, int flags)
 699 {
 700         ssize_t ret = 0;
 701
 702         if (flags & ~RWF_HIPRI)
 703                 return -EOPNOTSUPP;
 704
 705         while (iov_iter_count(iter)) {
 706                 struct iovec iovec = iov_iter_iovec(iter);
 707                 ssize_t nr;
 708
 709                 if (type == READ) {
 710                         nr = filp->f_op->read(filp, iovec.iov_base,
 711                                               iovec.iov_len, ppos);
 712                 } else {
 713                         nr = filp->f_op->write(filp, iovec.iov_base,
 714                                                iovec.iov_len, ppos);
 715                 }
 716
 717                 if (nr < 0) {
 718                         if (!ret)
 719                                 ret = nr;
 720                         break;
 721                 }
 722                 ret += nr;
 723                 if (nr != iovec.iov_len)
 724                         break;
 725                 iov_iter_advance(iter, nr);
 726         }
 727
 728         return ret;
 729 }
 730
 731 /* A write operation does a read from user space and vice versa */
 732 #define vrfy_dir(type) ((type) == READ ? VERIFY_WRITE : VERIFY_READ)
 733
 734 /**
 735  * rw_copy_check_uvector() - Copy an array of &struct iovec from userspace
 736  *     into the kernel and check that it is valid.
 737  *
 738  * @type: One of %CHECK_IOVEC_ONLY, %READ, or %WRITE.
 739  * @uvector: Pointer to the userspace array.
 740  * @nr_segs: Number of elements in userspace array.
 741  * @fast_segs: Number of elements in @fast_pointer.
 742  * @fast_pointer: Pointer to (usually small on-stack) kernel array.
 743  * @ret_pointer: (output parameter) Pointer to a variable that will point to
 744  *     either @fast_pointer, a newly allocated kernel array, or NULL,
 745  *     depending on which array was used.
 746  *
 747  * This function copies an array of &struct iovec of @nr_segs from
 748  * userspace into the kernel and checks that each element is valid (e.g.
 749  * it does not point to a kernel address or cause overflow by being too
 750  * large, etc.).
 751  *
 752  * As an optimization, the caller may provide a pointer to a small
 753  * on-stack array in @fast_pointer, typically %UIO_FASTIOV elements long
 754  * (the size of this array, or 0 if unused, should be given in @fast_segs).
 755  *
 756  * @ret_pointer will always point to the array that was used, so the
 757  * caller must take care not to call kfree() on it e.g. in case the
 758  * @fast_pointer array was used and it was allocated on the stack.
 759  *
 760  * Return: The total number of bytes covered by the iovec array on success
 761  *   or a negative error code on error.
 762  */
 763 ssize_t rw_copy_check_uvector(int type, const struct iovec __user * uvector,
 764                               unsigned long nr_segs, unsigned long fast_segs,
 765                               struct iovec *fast_pointer,
 766                               struct iovec **ret_pointer)
 767 {
 768         unsigned long seg;
 769         ssize_t ret;
 770         struct iovec *iov = fast_pointer;
 771
 772         /*
 773          * SuS says "The readv() function *may* fail if the iovcnt argument
 774          * was less than or equal to 0, or greater than {IOV_MAX}.  Linux has
 775          * traditionally returned zero for zero segments, so...
 776          */
 777         if (nr_segs == 0) {
 778                 ret = 0;
 779                 goto out;
 780         }
 781
 782         /*
 783          * First get the "struct iovec" from user memory and
 784          * verify all the pointers
 785          */
 786         if (nr_segs > UIO_MAXIOV) {
 787                 ret = -EINVAL;
 788                 goto out;
 789         }
 790         if (nr_segs > fast_segs) {
 791                 iov = kmalloc(nr_segs*sizeof(struct iovec), GFP_KERNEL);
 792                 if (iov == NULL) {
 793                         ret = -ENOMEM;
 794                         goto out;
 795                 }
 796         }
 797         if (copy_from_user(iov, uvector, nr_segs*sizeof(*uvector))) {
 798                 ret = -EFAULT;
 799                 goto out;
 800         }
 801
 802         /*
 803          * According to the Single Unix Specification we should return EINVAL
 804          * if an element length is < 0 when cast to ssize_t or if the
 805          * total length would overflow the ssize_t return value of the
 806          * system call.
 807          *
 808          * Linux caps all read/write calls to MAX_RW_COUNT, and avoids the
 809          * overflow case.
 810          */
 811         ret = 0;
 812         for (seg = 0; seg < nr_segs; seg++) {
 813                 void __user *buf = iov[seg].iov_base;
 814                 ssize_t len = (ssize_t)iov[seg].iov_len;
 815
 816                 /* see if we we're about to use an invalid len or if
 817                  * it's about to overflow ssize_t */
 818                 if (len < 0) {
 819                         ret = -EINVAL;
 820                         goto out;
 821                 }
 822                 if (type >= 0
 823                     && unlikely(!access_ok(vrfy_dir(type), buf, len))) {
 824                         ret = -EFAULT;
 825                         goto out;
 826                 }
 827                 if (len > MAX_RW_COUNT - ret) {
 828                         len = MAX_RW_COUNT - ret;
 829                         iov[seg].iov_len = len;
 830                 }
 831                 ret += len;
 832         }
 833 out:
 834         *ret_pointer = iov;
 835         return ret;
 836 }
 837
 838 #ifdef CONFIG_COMPAT
 839 ssize_t compat_rw_copy_check_uvector(int type,
 840                 const struct compat_iovec __user *uvector, unsigned long nr_segs,
 841                 unsigned long fast_segs, struct iovec *fast_pointer,
 842                 struct iovec **ret_pointer)
 843 {
 844         compat_ssize_t tot_len;
 845         struct iovec *iov = *ret_pointer = fast_pointer;
 846         ssize_t ret = 0;
 847         int seg;
 848
 849         /*
 850          * SuS says "The readv() function *may* fail if the iovcnt argument
 851          * was less than or equal to 0, or greater than {IOV_MAX}.  Linux has
 852          * traditionally returned zero for zero segments, so...
 853          */
 854         if (nr_segs == 0)
 855                 goto out;
 856
 857         ret = -EINVAL;
 858         if (nr_segs > UIO_MAXIOV)
 859                 goto out;
 860         if (nr_segs > fast_segs) {
 861                 ret = -ENOMEM;
 862                 iov = kmalloc(nr_segs*sizeof(struct iovec), GFP_KERNEL);
 863                 if (iov == NULL)
 864                         goto out;
 865         }
 866         *ret_pointer = iov;
 867
 868         ret = -EFAULT;
 869         if (!access_ok(VERIFY_READ, uvector, nr_segs*sizeof(*uvector)))
 870                 goto out;
 871
 872         /*
 873          * Single unix specification:
 874          * We should -EINVAL if an element length is not >= 0 and fitting an
 875          * ssize_t.
 876          *
 877          * In Linux, the total length is limited to MAX_RW_COUNT, there is
 878          * no overflow possibility.
 879          */
 880         tot_len = 0;
 881         ret = -EINVAL;
 882         for (seg = 0; seg < nr_segs; seg++) {
 883                 compat_uptr_t buf;
 884                 compat_ssize_t len;
 885
 886                 if (__get_user(len, &uvector->iov_len) ||
 887                    __get_user(buf, &uvector->iov_base)) {
 888                         ret = -EFAULT;
 889                         goto out;
 890                 }
 891                 if (len < 0)    /* size_t not fitting in compat_ssize_t .. */
 892                         goto out;
 893                 if (type >= 0 &&
 894                     !access_ok(vrfy_dir(type), compat_ptr(buf), len)) {
 895                         ret = -EFAULT;
 896                         goto out;
 897                 }
 898                 if (len > MAX_RW_COUNT - tot_len)
 899                         len = MAX_RW_COUNT - tot_len;
 900                 tot_len += len;
 901                 iov->iov_base = compat_ptr(buf);
 902                 iov->iov_len = (compat_size_t) len;
 903                 uvector++;
 904                 iov++;
 905         }
 906         ret = tot_len;
 907
 908 out:
 909         return ret;
 910 }
 911 #endif
 912
 913 static ssize_t __do_readv_writev(int type, struct file *file,
 914                                  struct iov_iter *iter, loff_t *pos, int flags)
 915 {
 916         size_t tot_len;
 917         ssize_t ret = 0;
 918
 919         tot_len = iov_iter_count(iter);
 920         if (!tot_len)
 921                 goto out;
 922         ret = rw_verify_area(type, file, pos, tot_len);
 923         if (ret < 0)
 924                 goto out;
 925
 926         if (type != READ)
 927                 file_start_write(file);
 928
 929         if ((type == READ && file->f_op->read_iter) ||
 930             (type == WRITE && file->f_op->write_iter))
 931                 ret = do_iter_readv_writev(file, iter, pos, type, flags);
 932         else
 933                 ret = do_loop_readv_writev(file, iter, pos, type, flags);
 934
 935         if (type != READ)
 936                 file_end_write(file);
 937
 938 out:
 939         if ((ret + (type == READ)) > 0) {
 940                 if (type == READ)
 941                         fsnotify_access(file);
 942                 else
 943                         fsnotify_modify(file);
 944         }
 945         return ret;
 946 }
 947
 948 static ssize_t do_readv_writev(int type, struct file *file,
 949                                const struct iovec __user *uvector,
 950                                unsigned long nr_segs, loff_t *pos,
 951                                int flags)
 952 {
 953         struct iovec iovstack[UIO_FASTIOV];
 954         struct iovec *iov = iovstack;
 955         struct iov_iter iter;
 956         ssize_t ret;
 957
 958         ret = import_iovec(type, uvector, nr_segs,
 959                            ARRAY_SIZE(iovstack), &iov, &iter);
 960         if (ret < 0)
 961                 return ret;
 962
 963         ret = __do_readv_writev(type, file, &iter, pos, flags);
 964         kfree(iov);
 965
 966         return ret;
 967 }
 968
 969 ssize_t vfs_readv(struct file *file, const struct iovec __user *vec,
 970                   unsigned long vlen, loff_t *pos, int flags)
 971 {
 972         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
 973                 return -EBADF;
 974         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_READ))
 975                 return -EINVAL;
 976
 977         return do_readv_writev(READ, file, vec, vlen, pos, flags);
 978 }
 979
 980 EXPORT_SYMBOL(vfs_readv);
 981
 982 ssize_t vfs_writev(struct file *file, const struct iovec __user *vec,
 983                    unsigned long vlen, loff_t *pos, int flags)
 984 {
 985         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 986                 return -EBADF;
 987         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
 988                 return -EINVAL;
 989
 990         return do_readv_writev(WRITE, file, vec, vlen, pos, flags);
 991 }
 992
 993 EXPORT_SYMBOL(vfs_writev);
 994
 995 static ssize_t do_readv(unsigned long fd, const struct iovec __user *vec,
 996                         unsigned long vlen, int flags)
 997 {
 998         struct fd f = fdget_pos(fd);
 999         ssize_t ret = -EBADF;
1000
1001         if (f.file) {
1002                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
1003                 ret = vfs_readv(f.file, vec, vlen, &pos, flags);
1004                 if (ret >= 0)
1005                         file_pos_write(f.file, pos);
1006                 fdput_pos(f);
1007         }
1008
1009         if (ret > 0)
1010                 add_rchar(current, ret);
1011         inc_syscr(current);
1012         return ret;
1013 }
1014
1015 static ssize_t do_writev(unsigned long fd, const struct iovec __user *vec,
1016                          unsigned long vlen, int flags)
1017 {
1018         struct fd f = fdget_pos(fd);
1019         ssize_t ret = -EBADF;
1020
1021         if (f.file) {
1022                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
1023                 ret = vfs_writev(f.file, vec, vlen, &pos, flags);
1024                 if (ret >= 0)
1025                         file_pos_write(f.file, pos);
1026                 fdput_pos(f);
1027         }
1028
1029         if (ret > 0)
1030                 add_wchar(current, ret);
1031         inc_syscw(current);
1032         return ret;
1033 }
1034
1035 static inline loff_t pos_from_hilo(unsigned long high, unsigned long low)
1036 {
1037 #define HALF_LONG_BITS (BITS_PER_LONG / 2)
1038         return (((loff_t)high << HALF_LONG_BITS) << HALF_LONG_BITS) | low;
1039 }
1040
1041 static ssize_t do_preadv(unsigned long fd, const struct iovec __user *vec,
1042                          unsigned long vlen, loff_t pos, int flags)
1043 {
1044         struct fd f;
1045         ssize_t ret = -EBADF;
1046
1047         if (pos < 0)
1048                 return -EINVAL;
1049
1050         f = fdget(fd);
1051         if (f.file) {
1052                 ret = -ESPIPE;
1053                 if (f.file->f_mode & FMODE_PREAD)
1054                         ret = vfs_readv(f.file, vec, vlen, &pos, flags);
1055                 fdput(f);
1056         }
1057
1058         if (ret > 0)
1059                 add_rchar(current, ret);
1060         inc_syscr(current);
1061         return ret;
1062 }
1063
1064 static ssize_t do_pwritev(unsigned long fd, const struct iovec __user *vec,
1065                           unsigned long vlen, loff_t pos, int flags)
1066 {
1067         struct fd f;
1068         ssize_t ret = -EBADF;
1069
1070         if (pos < 0)
1071                 return -EINVAL;
1072
1073         f = fdget(fd);
1074         if (f.file) {
1075                 ret = -ESPIPE;
1076                 if (f.file->f_mode & FMODE_PWRITE)
1077                         ret = vfs_writev(f.file, vec, vlen, &pos, flags);
1078                 fdput(f);
1079         }
1080
1081         if (ret > 0)
1082                 add_wchar(current, ret);
1083         inc_syscw(current);
1084         return ret;
1085 }
1086
1087 SYSCALL_DEFINE3(readv, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
1088                 unsigned long, vlen)
1089 {
1090         return do_readv(fd, vec, vlen, 0);
1091 }
1092
1093 SYSCALL_DEFINE3(writev, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
1094                 unsigned long, vlen)
1095 {
1096         return do_writev(fd, vec, vlen, 0);
1097 }
1098
1099 SYSCALL_DEFINE5(preadv, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
1100                 unsigned long, vlen, unsigned long, pos_l, unsigned long, pos_h)
1101 {
1102         loff_t pos = pos_from_hilo(pos_h, pos_l);
1103
1104         return do_preadv(fd, vec, vlen, pos, 0);
1105 }
1106
1107 SYSCALL_DEFINE6(preadv2, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
1108                 unsigned long, vlen, unsigned long, pos_l, unsigned long, pos_h,
1109                 int, flags)
1110 {
1111         loff_t pos = pos_from_hilo(pos_h, pos_l);
1112
1113         if (pos == -1)
1114                 return do_readv(fd, vec, vlen, flags);
1115
1116         return do_preadv(fd, vec, vlen, pos, flags);
1117 }
1118
1119 SYSCALL_DEFINE5(pwritev, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
1120                 unsigned long, vlen, unsigned long, pos_l, unsigned long, pos_h)
1121 {
1122         loff_t pos = pos_from_hilo(pos_h, pos_l);
1123
1124         return do_pwritev(fd, vec, vlen, pos, 0);
1125 }
1126
1127 SYSCALL_DEFINE6(pwritev2, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
1128                 unsigned long, vlen, unsigned long, pos_l, unsigned long, pos_h,
1129                 int, flags)
1130 {
1131         loff_t pos = pos_from_hilo(pos_h, pos_l);
1132
1133         if (pos == -1)
1134                 return do_writev(fd, vec, vlen, flags);
1135
1136         return do_pwritev(fd, vec, vlen, pos, flags);
1137 }
1138
1139 #ifdef CONFIG_COMPAT
1140
1141 static ssize_t compat_do_readv_writev(int type, struct file *file,
1142                                const struct compat_iovec __user *uvector,
1143                                unsigned long nr_segs, loff_t *pos,
1144                                int flags)
1145 {
1146         struct iovec iovstack[UIO_FASTIOV];
1147         struct iovec *iov = iovstack;
1148         struct iov_iter iter;
1149         ssize_t ret;
1150
1151         ret = compat_import_iovec(type, uvector, nr_segs,
1152                                   UIO_FASTIOV, &iov, &iter);
1153         if (ret < 0)
1154                 return ret;
1155
1156         ret = __do_readv_writev(type, file, &iter, pos, flags);
1157         kfree(iov);
1158
1159         return ret;
1160 }
1161
1162 static size_t compat_readv(struct file *file,
1163                            const struct compat_iovec __user *vec,
1164                            unsigned long vlen, loff_t *pos, int flags)
1165 {
1166         ssize_t ret = -EBADF;
1167
1168         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
1169                 goto out;
1170
1171         ret = -EINVAL;
1172         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_READ))
1173                 goto out;
1174
1175         ret = compat_do_readv_writev(READ, file, vec, vlen, pos, flags);
1176
1177 out:
1178         if (ret > 0)
1179                 add_rchar(current, ret);
1180         inc_syscr(current);
1181         return ret;
1182 }
1183
1184 static size_t do_compat_readv(compat_ulong_t fd,
1185                                  const struct compat_iovec __user *vec,
1186                                  compat_ulong_t vlen, int flags)
1187 {
1188         struct fd f = fdget_pos(fd);
1189         ssize_t ret;
1190         loff_t pos;
1191
1192         if (!f.file)
1193                 return -EBADF;
1194         pos = f.file->f_pos;
1195         ret = compat_readv(f.file, vec, vlen, &pos, flags);
1196         if (ret >= 0)
1197                 f.file->f_pos = pos;
1198         fdput_pos(f);
1199         return ret;
1200
1201 }
1202
1203 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(readv, compat_ulong_t, fd,
1204                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1205                 compat_ulong_t, vlen)
1206 {
1207         return do_compat_readv(fd, vec, vlen, 0);
1208 }
1209
1210 static long do_compat_preadv64(unsigned long fd,
1211                                   const struct compat_iovec __user *vec,
1212                                   unsigned long vlen, loff_t pos, int flags)
1213 {
1214         struct fd f;
1215         ssize_t ret;
1216
1217         if (pos < 0)
1218                 return -EINVAL;
1219         f = fdget(fd);
1220         if (!f.file)
1221                 return -EBADF;
1222         ret = -ESPIPE;
1223         if (f.file->f_mode & FMODE_PREAD)
1224                 ret = compat_readv(f.file, vec, vlen, &pos, flags);
1225         fdput(f);
1226         return ret;
1227 }
1228
1229 #ifdef __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_PREADV64
1230 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(preadv64, unsigned long, fd,
1231                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1232                 unsigned long, vlen, loff_t, pos)
1233 {
1234         return do_compat_preadv64(fd, vec, vlen, pos, 0);
1235 }
1236 #endif
1237
1238 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(preadv, compat_ulong_t, fd,
1239                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1240                 compat_ulong_t, vlen, u32, pos_low, u32, pos_high)
1241 {
1242         loff_t pos = ((loff_t)pos_high << 32) | pos_low;
1243
1244         return do_compat_preadv64(fd, vec, vlen, pos, 0);
1245 }
1246
1247 #ifdef __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_PREADV64V2
1248 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(preadv64v2, unsigned long, fd,
1249                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1250                 unsigned long, vlen, loff_t, pos, int, flags)
1251 {
1252         return do_compat_preadv64(fd, vec, vlen, pos, flags);
1253 }
1254 #endif
1255
1256 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(preadv2, compat_ulong_t, fd,
1257                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1258                 compat_ulong_t, vlen, u32, pos_low, u32, pos_high,
1259                 int, flags)
1260 {
1261         loff_t pos = ((loff_t)pos_high << 32) | pos_low;
1262
1263         if (pos == -1)
1264                 return do_compat_readv(fd, vec, vlen, flags);
1265
1266         return do_compat_preadv64(fd, vec, vlen, pos, flags);
1267 }
1268
1269 static size_t compat_writev(struct file *file,
1270                             const struct compat_iovec __user *vec,
1271                             unsigned long vlen, loff_t *pos, int flags)
1272 {
1273         ssize_t ret = -EBADF;
1274
1275         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
1276                 goto out;
1277
1278         ret = -EINVAL;
1279         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
1280                 goto out;
1281
1282         ret = compat_do_readv_writev(WRITE, file, vec, vlen, pos, 0);
1283
1284 out:
1285         if (ret > 0)
1286                 add_wchar(current, ret);
1287         inc_syscw(current);
1288         return ret;
1289 }
1290
1291 static size_t do_compat_writev(compat_ulong_t fd,
1292                                   const struct compat_iovec __user* vec,
1293                                   compat_ulong_t vlen, int flags)
1294 {
1295         struct fd f = fdget_pos(fd);
1296         ssize_t ret;
1297         loff_t pos;
1298
1299         if (!f.file)
1300                 return -EBADF;
1301         pos = f.file->f_pos;
1302         ret = compat_writev(f.file, vec, vlen, &pos, flags);
1303         if (ret >= 0)
1304                 f.file->f_pos = pos;
1305         fdput_pos(f);
1306         return ret;
1307 }
1308
1309 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(writev, compat_ulong_t, fd,
1310                 const struct compat_iovec __user *, vec,
1311                 compat_ulong_t, vlen)
1312 {
1313         return do_compat_writev(fd, vec, vlen, 0);
1314 }
1315
1316 static long do_compat_pwritev64(unsigned long fd,
1317                                    const struct compat_iovec __user *vec,
1318                                    unsigned long vlen, loff_t pos, int flags)
1319 {
1320         struct fd f;
1321         ssize_t ret;
1322
1323         if (pos < 0)
1324                 return -EINVAL;
1325         f = fdget(fd);
1326         if (!f.file)
1327                 return -EBADF;
1328         ret = -ESPIPE;
1329         if (f.file->f_mode & FMODE_PWRITE)
1330                 ret = compat_writev(f.file, vec, vlen, &pos, flags);
1331         fdput(f);
1332         return ret;
1333 }
1334
1335 #ifdef __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_PWRITEV64
1336 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(pwritev64, unsigned long, fd,
1337                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1338                 unsigned long, vlen, loff_t, pos)
1339 {
1340         return do_compat_pwritev64(fd, vec, vlen, pos, 0);
1341 }
1342 #endif
1343
1344 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(pwritev, compat_ulong_t, fd,
1345                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1346                 compat_ulong_t, vlen, u32, pos_low, u32, pos_high)
1347 {
1348         loff_t pos = ((loff_t)pos_high << 32) | pos_low;
1349
1350         return do_compat_pwritev64(fd, vec, vlen, pos, 0);
1351 }
1352
1353 #ifdef __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_PWRITEV64V2
1354 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(pwritev64v2, unsigned long, fd,
1355                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1356                 unsigned long, vlen, loff_t, pos, int, flags)
1357 {
1358         return do_compat_pwritev64(fd, vec, vlen, pos, flags);
1359 }
1360 #endif
1361
1362 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(pwritev2, compat_ulong_t, fd,
1363                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1364                 compat_ulong_t, vlen, u32, pos_low, u32, pos_high, int, flags)
1365 {
1366         loff_t pos = ((loff_t)pos_high << 32) | pos_low;
1367
1368         if (pos == -1)
1369                 return do_compat_writev(fd, vec, vlen, flags);
1370
1371         return do_compat_pwritev64(fd, vec, vlen, pos, flags);
1372 }
1373
1374 #endif
1375
1376 static ssize_t do_sendfile(int out_fd, int in_fd, loff_t *ppos,
1377                            size_t count, loff_t max)
1378 {
1379         struct fd in, out;
1380         struct inode *in_inode, *out_inode;
1381         loff_t pos;
1382         loff_t out_pos;
1383         ssize_t retval;
1384         int fl;
1385
1386         /*
1387          * Get input file, and verify that it is ok..
1388          */
1389         retval = -EBADF;
1390         in = fdget(in_fd);
1391         if (!in.file)
1392                 goto out;
1393         if (!(in.file->f_mode & FMODE_READ))
1394                 goto fput_in;
1395         retval = -ESPIPE;
1396         if (!ppos) {
1397                 pos = in.file->f_pos;
1398         } else {
1399                 pos = *ppos;
1400                 if (!(in.file->f_mode & FMODE_PREAD))
1401                         goto fput_in;
1402         }
1403         retval = rw_verify_area(READ, in.file, &pos, count);
1404         if (retval < 0)
1405                 goto fput_in;
1406         if (count > MAX_RW_COUNT)
1407                 count =  MAX_RW_COUNT;
1408
1409         /*
1410          * Get output file, and verify that it is ok..
1411          */
1412         retval = -EBADF;
1413         out = fdget(out_fd);
1414         if (!out.file)
1415                 goto fput_in;
1416         if (!(out.file->f_mode & FMODE_WRITE))
1417                 goto fput_out;
1418         retval = -EINVAL;
1419         in_inode = file_inode(in.file);
1420         out_inode = file_inode(out.file);
1421         out_pos = out.file->f_pos;
1422         retval = rw_verify_area(WRITE, out.file, &out_pos, count);
1423         if (retval < 0)
1424                 goto fput_out;
1425
1426         if (!max)
1427                 max = min(in_inode->i_sb->s_maxbytes, out_inode->i_sb->s_maxbytes);
1428
1429         if (unlikely(pos + count > max)) {
1430                 retval = -EOVERFLOW;
1431                 if (pos >= max)
1432                         goto fput_out;
1433                 count = max - pos;
1434         }
1435
1436         fl = 0;
1437 #if 0
1438         /*
1439          * We need to debate whether we can enable this or not. The
1440          * man page documents EAGAIN return for the output at least,
1441          * and the application is arguably buggy if it doesn't expect
1442          * EAGAIN on a non-blocking file descriptor.
1443          */
1444         if (in.file->f_flags & O_NONBLOCK)
1445                 fl = SPLICE_F_NONBLOCK;
1446 #endif
1447         file_start_write(out.file);
1448         retval = do_splice_direct(in.file, &pos, out.file, &out_pos, count, fl);
1449         file_end_write(out.file);
1450
1451         if (retval > 0) {
1452                 add_rchar(current, retval);
1453                 add_wchar(current, retval);
1454                 fsnotify_access(in.file);
1455                 fsnotify_modify(out.file);
1456                 out.file->f_pos = out_pos;
1457                 if (ppos)
1458                         *ppos = pos;
1459                 else
1460                         in.file->f_pos = pos;
1461         }
1462
1463         inc_syscr(current);
1464         inc_syscw(current);
1465         if (pos > max)
1466                 retval = -EOVERFLOW;
1467
1468 fput_out:
1469         fdput(out);
1470 fput_in:
1471         fdput(in);
1472 out:
1473         return retval;
1474 }
1475
1476 SYSCALL_DEFINE4(sendfile, int, out_fd, int, in_fd, off_t __user *, offset, size_t, count)
1477 {
1478         loff_t pos;
1479         off_t off;
1480         ssize_t ret;
1481
1482         if (offset) {
1483                 if (unlikely(get_user(off, offset)))
1484                         return -EFAULT;
1485                 pos = off;
1486                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, MAX_NON_LFS);
1487                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1488                         return -EFAULT;
1489                 return ret;
1490         }
1491
1492         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1493 }
1494
1495 SYSCALL_DEFINE4(sendfile64, int, out_fd, int, in_fd, loff_t __user *, offset, size_t, count)
1496 {
1497         loff_t pos;
1498         ssize_t ret;
1499
1500         if (offset) {
1501                 if (unlikely(copy_from_user(&pos, offset, sizeof(loff_t))))
1502                         return -EFAULT;
1503                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, 0);
1504                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1505                         return -EFAULT;
1506                 return ret;
1507         }
1508
1509         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1510 }
1511
1512 #ifdef CONFIG_COMPAT
1513 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(sendfile, int, out_fd, int, in_fd,
1514                 compat_off_t __user *, offset, compat_size_t, count)
1515 {
1516         loff_t pos;
1517         off_t off;
1518         ssize_t ret;
1519
1520         if (offset) {
1521                 if (unlikely(get_user(off, offset)))
1522                         return -EFAULT;
1523                 pos = off;
1524                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, MAX_NON_LFS);
1525                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1526                         return -EFAULT;
1527                 return ret;
1528         }
1529
1530         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1531 }
1532
1533 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(sendfile64, int, out_fd, int, in_fd,
1534                 compat_loff_t __user *, offset, compat_size_t, count)
1535 {
1536         loff_t pos;
1537         ssize_t ret;
1538
1539         if (offset) {
1540                 if (unlikely(copy_from_user(&pos, offset, sizeof(loff_t))))
1541                         return -EFAULT;
1542                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, 0);
1543                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1544                         return -EFAULT;
1545                 return ret;
1546         }
1547
1548         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1549 }
1550 #endif
1551
1552 /*
1553  * copy_file_range() differs from regular file read and write in that it
1554  * specifically allows return partial success.  When it does so is up to
1555  * the copy_file_range method.
1556  */
1557 ssize_t vfs_copy_file_range(struct file *file_in, loff_t pos_in,
1558                             struct file *file_out, loff_t pos_out,
1559                             size_t len, unsigned int flags)
1560 {
1561         struct inode *inode_in = file_inode(file_in);
1562         struct inode *inode_out = file_inode(file_out);
1563         ssize_t ret;
1564
1565         if (flags != 0)
1566                 return -EINVAL;
1567
1568         if (S_ISDIR(inode_in->i_mode) || S_ISDIR(inode_out->i_mode))
1569                 return -EISDIR;
1570         if (!S_ISREG(inode_in->i_mode) || !S_ISREG(inode_out->i_mode))
1571                 return -EINVAL;
1572
1573         ret = rw_verify_area(READ, file_in, &pos_in, len);
1574         if (unlikely(ret))
1575                 return ret;
1576
1577         ret = rw_verify_area(WRITE, file_out, &pos_out, len);
1578         if (unlikely(ret))
1579                 return ret;
1580
1581         if (!(file_in->f_mode & FMODE_READ) ||
1582             !(file_out->f_mode & FMODE_WRITE) ||
1583             (file_out->f_flags & O_APPEND))
1584                 return -EBADF;
1585
1586         /* this could be relaxed once a method supports cross-fs copies */
1587         if (inode_in->i_sb != inode_out->i_sb)
1588                 return -EXDEV;
1589
1590         if (len == 0)
1591                 return 0;
1592
1593         file_start_write(file_out);
1594
1595         /*
1596          * Try cloning first, this is supported by more file systems, and
1597          * more efficient if both clone and copy are supported (e.g. NFS).
1598          */
1599         if (file_in->f_op->clone_file_range) {
1600                 ret = file_in->f_op->clone_file_range(file_in, pos_in,
1601                                 file_out, pos_out, len);
1602                 if (ret == 0) {
1603                         ret = len;
1604                         goto done;
1605                 }
1606         }
1607
1608         if (file_out->f_op->copy_file_range) {
1609                 ret = file_out->f_op->copy_file_range(file_in, pos_in, file_out,
1610                                                       pos_out, len, flags);
1611                 if (ret != -EOPNOTSUPP)
1612                         goto done;
1613         }
1614
1615         ret = do_splice_direct(file_in, &pos_in, file_out, &pos_out,
1616                         len > MAX_RW_COUNT ? MAX_RW_COUNT : len, 0);
1617
1618 done:
1619         if (ret > 0) {
1620                 fsnotify_access(file_in);
1621                 add_rchar(current, ret);
1622                 fsnotify_modify(file_out);
1623                 add_wchar(current, ret);
1624         }
1625
1626         inc_syscr(current);
1627         inc_syscw(current);
1628
1629         file_end_write(file_out);
1630
1631         return ret;
1632 }
1633 EXPORT_SYMBOL(vfs_copy_file_range);
1634
1635 SYSCALL_DEFINE6(copy_file_range, int, fd_in, loff_t __user *, off_in,
1636                 int, fd_out, loff_t __user *, off_out,
1637                 size_t, len, unsigned int, flags)
1638 {
1639         loff_t pos_in;
1640         loff_t pos_out;
1641         struct fd f_in;
1642         struct fd f_out;
1643         ssize_t ret = -EBADF;
1644
1645         f_in = fdget(fd_in);
1646         if (!f_in.file)
1647                 goto out2;
1648
1649         f_out = fdget(fd_out);
1650         if (!f_out.file)
1651                 goto out1;
1652
1653         ret = -EFAULT;
1654         if (off_in) {
1655                 if (copy_from_user(&pos_in, off_in, sizeof(loff_t)))
1656                         goto out;
1657         } else {
1658                 pos_in = f_in.file->f_pos;
1659         }
1660
1661         if (off_out) {
1662                 if (copy_from_user(&pos_out, off_out, sizeof(loff_t)))
1663                         goto out;
1664         } else {
1665                 pos_out = f_out.file->f_pos;
1666         }
1667
1668         ret = vfs_copy_file_range(f_in.file, pos_in, f_out.file, pos_out, len,
1669                                   flags);
1670         if (ret > 0) {
1671                 pos_in += ret;
1672                 pos_out += ret;
1673
1674                 if (off_in) {
1675                         if (copy_to_user(off_in, &pos_in, sizeof(loff_t)))
1676                                 ret = -EFAULT;
1677                 } else {
1678                         f_in.file->f_pos = pos_in;
1679                 }
1680
1681                 if (off_out) {
1682                         if (copy_to_user(off_out, &pos_out, sizeof(loff_t)))
1683                                 ret = -EFAULT;
1684                 } else {
1685                         f_out.file->f_pos = pos_out;
1686                 }
1687         }
1688
1689 out:
1690         fdput(f_out);
1691 out1:
1692         fdput(f_in);
1693 out2:
1694         return ret;
1695 }
1696
1697 static int clone_verify_area(struct file *file, loff_t pos, u64 len, bool write)
1698 {
1699         struct inode *inode = file_inode(file);
1700
1701         if (unlikely(pos < 0))
1702                 return -EINVAL;
1703
1704          if (unlikely((loff_t) (pos + len) < 0))
1705                 return -EINVAL;
1706
1707         if (unlikely(inode->i_flctx && mandatory_lock(inode))) {
1708                 loff_t end = len ? pos + len - 1 : OFFSET_MAX;
1709                 int retval;
1710
1711                 retval = locks_mandatory_area(inode, file, pos, end,
1712                                 write ? F_WRLCK : F_RDLCK);
1713                 if (retval < 0)
1714                         return retval;
1715         }
1716
1717         return security_file_permission(file, write ? MAY_WRITE : MAY_READ);
1718 }
1719
1720 /*
1721  * Check that the two inodes are eligible for cloning, the ranges make
1722  * sense, and then flush all dirty data.  Caller must ensure that the
1723  * inodes have been locked against any other modifications.
1724  *
1725  * Returns: 0 for "nothing to clone", 1 for "something to clone", or
1726  * the usual negative error code.
1727  */
1728 int vfs_clone_file_prep_inodes(struct inode *inode_in, loff_t pos_in,
1729                                struct inode *inode_out, loff_t pos_out,
1730                                u64 *len, bool is_dedupe)
1731 {
1732         loff_t bs = inode_out->i_sb->s_blocksize;
1733         loff_t blen;
1734         loff_t isize;
1735         bool same_inode = (inode_in == inode_out);
1736         int ret;
1737
1738         /* Don't touch certain kinds of inodes */
1739         if (IS_IMMUTABLE(inode_out))
1740                 return -EPERM;
1741
1742         if (IS_SWAPFILE(inode_in) || IS_SWAPFILE(inode_out))
1743                 return -ETXTBSY;
1744
1745         /* Don't reflink dirs, pipes, sockets... */
1746         if (S_ISDIR(inode_in->i_mode) || S_ISDIR(inode_out->i_mode))
1747                 return -EISDIR;
1748         if (!S_ISREG(inode_in->i_mode) || !S_ISREG(inode_out->i_mode))
1749                 return -EINVAL;
1750
1751         /* Are we going all the way to the end? */
1752         isize = i_size_read(inode_in);
1753         if (isize == 0)
1754                 return 0;
1755
1756         /* Zero length dedupe exits immediately; reflink goes to EOF. */
1757         if (*len == 0) {
1758                 if (is_dedupe || pos_in == isize)
1759                         return 0;
1760                 if (pos_in > isize)
1761                         return -EINVAL;
1762                 *len = isize - pos_in;
1763         }
1764
1765         /* Ensure offsets don't wrap and the input is inside i_size */
1766         if (pos_in + *len < pos_in || pos_out + *len < pos_out ||
1767             pos_in + *len > isize)
1768                 return -EINVAL;
1769
1770         /* Don't allow dedupe past EOF in the dest file */
1771         if (is_dedupe) {
1772                 loff_t  disize;
1773
1774                 disize = i_size_read(inode_out);
1775                 if (pos_out >= disize || pos_out + *len > disize)
1776                         return -EINVAL;
1777         }
1778
1779         /* If we're linking to EOF, continue to the block boundary. */
1780         if (pos_in + *len == isize)
1781                 blen = ALIGN(isize, bs) - pos_in;
1782         else
1783                 blen = *len;
1784
1785         /* Only reflink if we're aligned to block boundaries */
1786         if (!IS_ALIGNED(pos_in, bs) || !IS_ALIGNED(pos_in + blen, bs) ||
1787             !IS_ALIGNED(pos_out, bs) || !IS_ALIGNED(pos_out + blen, bs))
1788                 return -EINVAL;
1789
1790         /* Don't allow overlapped reflink within the same file */
1791         if (same_inode) {
1792                 if (pos_out + blen > pos_in && pos_out < pos_in + blen)
1793                         return -EINVAL;
1794         }
1795
1796         /* Wait for the completion of any pending IOs on both files */
1797         inode_dio_wait(inode_in);
1798         if (!same_inode)
1799                 inode_dio_wait(inode_out);
1800
1801         ret = filemap_write_and_wait_range(inode_in->i_mapping,
1802                         pos_in, pos_in + *len - 1);
1803         if (ret)
1804                 return ret;
1805
1806         ret = filemap_write_and_wait_range(inode_out->i_mapping,
1807                         pos_out, pos_out + *len - 1);
1808         if (ret)
1809                 return ret;
1810
1811         /*
1812          * Check that the extents are the same.
1813          */
1814         if (is_dedupe) {
1815                 bool            is_same = false;
1816
1817                 ret = vfs_dedupe_file_range_compare(inode_in, pos_in,
1818                                 inode_out, pos_out, *len, &is_same);
1819                 if (ret)
1820                         return ret;
1821                 if (!is_same)
1822                         return -EBADE;
1823         }
1824
1825         return 1;
1826 }
1827 EXPORT_SYMBOL(vfs_clone_file_prep_inodes);
1828
1829 int vfs_clone_file_range(struct file *file_in, loff_t pos_in,
1830                 struct file *file_out, loff_t pos_out, u64 len)
1831 {
1832         struct inode *inode_in = file_inode(file_in);
1833         struct inode *inode_out = file_inode(file_out);
1834         int ret;
1835
1836         if (S_ISDIR(inode_in->i_mode) || S_ISDIR(inode_out->i_mode))
1837                 return -EISDIR;
1838         if (!S_ISREG(inode_in->i_mode) || !S_ISREG(inode_out->i_mode))
1839                 return -EINVAL;
1840
1841         /*
1842          * FICLONE/FICLONERANGE ioctls enforce that src and dest files are on
1843          * the same mount. Practically, they only need to be on the same file
1844          * system.
1845          */
1846         if (inode_in->i_sb != inode_out->i_sb)
1847                 return -EXDEV;
1848
1849         if (!(file_in->f_mode & FMODE_READ) ||
1850             !(file_out->f_mode & FMODE_WRITE) ||
1851             (file_out->f_flags & O_APPEND))
1852                 return -EBADF;
1853
1854         if (!file_in->f_op->clone_file_range)
1855                 return -EOPNOTSUPP;
1856
1857         ret = clone_verify_area(file_in, pos_in, len, false);
1858         if (ret)
1859                 return ret;
1860
1861         ret = clone_verify_area(file_out, pos_out, len, true);
1862         if (ret)
1863                 return ret;
1864
1865         if (pos_in + len > i_size_read(inode_in))
1866                 return -EINVAL;
1867
1868         ret = file_in->f_op->clone_file_range(file_in, pos_in,
1869                         file_out, pos_out, len);
1870         if (!ret) {
1871                 fsnotify_access(file_in);
1872                 fsnotify_modify(file_out);
1873         }
1874
1875         return ret;
1876 }
1877 EXPORT_SYMBOL(vfs_clone_file_range);
1878
1879 /*
1880  * Read a page's worth of file data into the page cache.  Return the page
1881  * locked.
1882  */
1883 static struct page *vfs_dedupe_get_page(struct inode *inode, loff_t offset)
1884 {
1885         struct address_space *mapping;
1886         struct page *page;
1887         pgoff_t n;
1888
1889         n = offset >> PAGE_SHIFT;
1890         mapping = inode->i_mapping;
1891         page = read_mapping_page(mapping, n, NULL);
1892         if (IS_ERR(page))
1893                 return page;
1894         if (!PageUptodate(page)) {
1895                 put_page(page);
1896                 return ERR_PTR(-EIO);
1897         }
1898         lock_page(page);
1899         return page;
1900 }
1901
1902 /*
1903  * Compare extents of two files to see if they are the same.
1904  * Caller must have locked both inodes to prevent write races.
1905  */
1906 int vfs_dedupe_file_range_compare(struct inode *src, loff_t srcoff,
1907                                   struct inode *dest, loff_t destoff,
1908                                   loff_t len, bool *is_same)
1909 {
1910         loff_t src_poff;
1911         loff_t dest_poff;
1912         void *src_addr;
1913         void *dest_addr;
1914         struct page *src_page;
1915         struct page *dest_page;
1916         loff_t cmp_len;
1917         bool same;
1918         int error;
1919
1920         error = -EINVAL;
1921         same = true;
1922         while (len) {
1923                 src_poff = srcoff & (PAGE_SIZE - 1);
1924                 dest_poff = destoff & (PAGE_SIZE - 1);
1925                 cmp_len = min(PAGE_SIZE - src_poff,
1926                               PAGE_SIZE - dest_poff);
1927                 cmp_len = min(cmp_len, len);
1928                 if (cmp_len <= 0)
1929                         goto out_error;
1930
1931                 src_page = vfs_dedupe_get_page(src, srcoff);
1932                 if (IS_ERR(src_page)) {
1933                         error = PTR_ERR(src_page);
1934                         goto out_error;
1935                 }
1936                 dest_page = vfs_dedupe_get_page(dest, destoff);
1937                 if (IS_ERR(dest_page)) {
1938                         error = PTR_ERR(dest_page);
1939                         unlock_page(src_page);
1940                         put_page(src_page);
1941                         goto out_error;
1942                 }
1943                 src_addr = kmap_atomic(src_page);
1944                 dest_addr = kmap_atomic(dest_page);
1945
1946                 flush_dcache_page(src_page);
1947                 flush_dcache_page(dest_page);
1948
1949                 if (memcmp(src_addr + src_poff, dest_addr + dest_poff, cmp_len))
1950                         same = false;
1951
1952                 kunmap_atomic(dest_addr);
1953                 kunmap_atomic(src_addr);
1954                 unlock_page(dest_page);
1955                 unlock_page(src_page);
1956                 put_page(dest_page);
1957                 put_page(src_page);
1958
1959                 if (!same)
1960                         break;
1961
1962                 srcoff += cmp_len;
1963                 destoff += cmp_len;
1964                 len -= cmp_len;
1965         }
1966
1967         *is_same = same;
1968         return 0;
1969
1970 out_error:
1971         return error;
1972 }
1973 EXPORT_SYMBOL(vfs_dedupe_file_range_compare);
1974
1975 int vfs_dedupe_file_range(struct file *file, struct file_dedupe_range *same)
1976 {
1977         struct file_dedupe_range_info *info;
1978         struct inode *src = file_inode(file);
1979         u64 off;
1980         u64 len;
1981         int i;
1982         int ret;
1983         bool is_admin = capable(CAP_SYS_ADMIN);
1984         u16 count = same->dest_count;
1985         struct file *dst_file;
1986         loff_t dst_off;
1987         ssize_t deduped;
1988
1989         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
1990                 return -EINVAL;
1991
1992         if (same->reserved1 || same->reserved2)
1993                 return -EINVAL;
1994
1995         off = same->src_offset;
1996         len = same->src_length;
1997
1998         ret = -EISDIR;
1999         if (S_ISDIR(src->i_mode))
2000                 goto out;
2001
2002         ret = -EINVAL;
2003         if (!S_ISREG(src->i_mode))
2004                 goto out;
2005
2006         ret = clone_verify_area(file, off, len, false);
2007         if (ret < 0)
2008                 goto out;
2009         ret = 0;
2010
2011         if (off + len > i_size_read(src))
2012                 return -EINVAL;
2013
2014         /* pre-format output fields to sane values */
2015         for (i = 0; i < count; i++) {
2016                 same->info[i].bytes_deduped = 0ULL;
2017                 same->info[i].status = FILE_DEDUPE_RANGE_SAME;
2018         }
2019
2020         for (i = 0, info = same->info; i < count; i++, info++) {
2021                 struct inode *dst;
2022                 struct fd dst_fd = fdget(info->dest_fd);
2023
2024                 dst_file = dst_fd.file;
2025                 if (!dst_file) {
2026                         info->status = -EBADF;
2027                         goto next_loop;
2028                 }
2029                 dst = file_inode(dst_file);
2030
2031                 ret = mnt_want_write_file(dst_file);
2032                 if (ret) {
2033                         info->status = ret;
2034                         goto next_loop;
2035                 }
2036
2037                 dst_off = info->dest_offset;
2038                 ret = clone_verify_area(dst_file, dst_off, len, true);
2039                 if (ret < 0) {
2040                         info->status = ret;
2041                         goto next_file;
2042                 }
2043                 ret = 0;
2044
2045                 if (info->reserved) {
2046                         info->status = -EINVAL;
2047                 } else if (!(is_admin || (dst_file->f_mode & FMODE_WRITE))) {
2048                         info->status = -EINVAL;
2049                 } else if (file->f_path.mnt != dst_file->f_path.mnt) {
2050                         info->status = -EXDEV;
2051                 } else if (S_ISDIR(dst->i_mode)) {
2052                         info->status = -EISDIR;
2053                 } else if (dst_file->f_op->dedupe_file_range == NULL) {
2054                         info->status = -EINVAL;
2055                 } else {
2056                         deduped = dst_file->f_op->dedupe_file_range(file, off,
2057                                                         len, dst_file,
2058                                                         info->dest_offset);
2059                         if (deduped == -EBADE)
2060                                 info->status = FILE_DEDUPE_RANGE_DIFFERS;
2061                         else if (deduped < 0)
2062                                 info->status = deduped;
2063                         else
2064                                 info->bytes_deduped += deduped;
2065                 }
2066
2067 next_file:
2068                 mnt_drop_write_file(dst_file);
2069 next_loop:
2070                 fdput(dst_fd);
2071
2072                 if (fatal_signal_pending(current))
2073                         goto out;
2074         }
2075
2076 out:
2077         return ret;
2078 }
2079 EXPORT_SYMBOL(vfs_dedupe_file_range);