fs/read_write.c

   1 /*
   2  *  linux/fs/read_write.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   5  */
   6
   7 #include <linux/slab.h>
   8 #include <linux/stat.h>
   9 #include <linux/fcntl.h>
  10 #include <linux/file.h>
  11 #include <linux/uio.h>
  12 #include <linux/aio.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 "internal.h"
  21
  22 #include <asm/uaccess.h>
  23 #include <asm/unistd.h>
  24
  25 typedef ssize_t (*io_fn_t)(struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);
  26 typedef ssize_t (*iov_fn_t)(struct kiocb *, const struct iovec *,
  27                 unsigned long, loff_t);
  28 typedef ssize_t (*iter_fn_t)(struct kiocb *, struct iov_iter *);
  29
  30 const struct file_operations generic_ro_fops = {
  31         .llseek         = generic_file_llseek,
  32         .read           = new_sync_read,
  33         .read_iter      = generic_file_read_iter,
  34         .mmap           = generic_file_readonly_mmap,
  35         .splice_read    = generic_file_splice_read,
  36 };
  37
  38 EXPORT_SYMBOL(generic_ro_fops);
  39
  40 static inline int unsigned_offsets(struct file *file)
  41 {
  42         return file->f_mode & FMODE_UNSIGNED_OFFSET;
  43 }
  44
  45 /**
  46  * vfs_setpos - update the file offset for lseek
  47  * @file:       file structure in question
  48  * @offset:     file offset to seek to
  49  * @maxsize:    maximum file size
  50  *
  51  * This is a low-level filesystem helper for updating the file offset to
  52  * the value specified by @offset if the given offset is valid and it is
  53  * not equal to the current file offset.
  54  *
  55  * Return the specified offset on success and -EINVAL on invalid offset.
  56  */
  57 loff_t vfs_setpos(struct file *file, loff_t offset, loff_t maxsize)
  58 {
  59         if (offset < 0 && !unsigned_offsets(file))
  60                 return -EINVAL;
  61         if (offset > maxsize)
  62                 return -EINVAL;
  63
  64         if (offset != file->f_pos) {
  65                 file->f_pos = offset;
  66                 file->f_version = 0;
  67         }
  68         return offset;
  69 }
  70 EXPORT_SYMBOL(vfs_setpos);
  71
  72 /**
  73  * generic_file_llseek_size - generic llseek implementation for regular files
  74  * @file:       file structure to seek on
  75  * @offset:     file offset to seek to
  76  * @whence:     type of seek
  77  * @size:       max size of this file in file system
  78  * @eof:        offset used for SEEK_END position
  79  *
  80  * This is a variant of generic_file_llseek that allows passing in a custom
  81  * maximum file size and a custom EOF position, for e.g. hashed directories
  82  *
  83  * Synchronization:
  84  * SEEK_SET and SEEK_END are unsynchronized (but atomic on 64bit platforms)
  85  * SEEK_CUR is synchronized against other SEEK_CURs, but not read/writes.
  86  * read/writes behave like SEEK_SET against seeks.
  87  */
  88 loff_t
  89 generic_file_llseek_size(struct file *file, loff_t offset, int whence,
  90                 loff_t maxsize, loff_t eof)
  91 {
  92         switch (whence) {
  93         case SEEK_END:
  94                 offset += eof;
  95                 break;
  96         case SEEK_CUR:
  97                 /*
  98                  * Here we special-case the lseek(fd, 0, SEEK_CUR)
  99                  * position-querying operation.  Avoid rewriting the "same"
 100                  * f_pos value back to the file because a concurrent read(),
 101                  * write() or lseek() might have altered it
 102                  */
 103                 if (offset == 0)
 104                         return file->f_pos;
 105                 /*
 106                  * f_lock protects against read/modify/write race with other
 107                  * SEEK_CURs. Note that parallel writes and reads behave
 108                  * like SEEK_SET.
 109                  */
 110                 spin_lock(&file->f_lock);
 111                 offset = vfs_setpos(file, file->f_pos + offset, maxsize);
 112                 spin_unlock(&file->f_lock);
 113                 return offset;
 114         case SEEK_DATA:
 115                 /*
 116                  * In the generic case the entire file is data, so as long as
 117                  * offset isn't at the end of the file then the offset is data.
 118                  */
 119                 if (offset >= eof)
 120                         return -ENXIO;
 121                 break;
 122         case SEEK_HOLE:
 123                 /*
 124                  * There is a virtual hole at the end of the file, so as long as
 125                  * offset isn't i_size or larger, return i_size.
 126                  */
 127                 if (offset >= eof)
 128                         return -ENXIO;
 129                 offset = eof;
 130                 break;
 131         }
 132
 133         return vfs_setpos(file, offset, maxsize);
 134 }
 135 EXPORT_SYMBOL(generic_file_llseek_size);
 136
 137 /**
 138  * generic_file_llseek - generic llseek implementation for regular files
 139  * @file:       file structure to seek on
 140  * @offset:     file offset to seek to
 141  * @whence:     type of seek
 142  *
 143  * This is a generic implemenation of ->llseek useable for all normal local
 144  * filesystems.  It just updates the file offset to the value specified by
 145  * @offset and @whence.
 146  */
 147 loff_t generic_file_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 148 {
 149         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 150
 151         return generic_file_llseek_size(file, offset, whence,
 152                                         inode->i_sb->s_maxbytes,
 153                                         i_size_read(inode));
 154 }
 155 EXPORT_SYMBOL(generic_file_llseek);
 156
 157 /**
 158  * fixed_size_llseek - llseek implementation for fixed-sized devices
 159  * @file:       file structure to seek on
 160  * @offset:     file offset to seek to
 161  * @whence:     type of seek
 162  * @size:       size of the file
 163  *
 164  */
 165 loff_t fixed_size_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence, loff_t size)
 166 {
 167         switch (whence) {
 168         case SEEK_SET: case SEEK_CUR: case SEEK_END:
 169                 return generic_file_llseek_size(file, offset, whence,
 170                                                 size, size);
 171         default:
 172                 return -EINVAL;
 173         }
 174 }
 175 EXPORT_SYMBOL(fixed_size_llseek);
 176
 177 /**
 178  * noop_llseek - No Operation Performed llseek implementation
 179  * @file:       file structure to seek on
 180  * @offset:     file offset to seek to
 181  * @whence:     type of seek
 182  *
 183  * This is an implementation of ->llseek useable for the rare special case when
 184  * userspace expects the seek to succeed but the (device) file is actually not
 185  * able to perform the seek. In this case you use noop_llseek() instead of
 186  * falling back to the default implementation of ->llseek.
 187  */
 188 loff_t noop_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 189 {
 190         return file->f_pos;
 191 }
 192 EXPORT_SYMBOL(noop_llseek);
 193
 194 loff_t no_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 195 {
 196         return -ESPIPE;
 197 }
 198 EXPORT_SYMBOL(no_llseek);
 199
 200 loff_t default_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 201 {
 202         struct inode *inode = file_inode(file);
 203         loff_t retval;
 204
 205         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 206         switch (whence) {
 207                 case SEEK_END:
 208                         offset += i_size_read(inode);
 209                         break;
 210                 case SEEK_CUR:
 211                         if (offset == 0) {
 212                                 retval = file->f_pos;
 213                                 goto out;
 214                         }
 215                         offset += file->f_pos;
 216                         break;
 217                 case SEEK_DATA:
 218                         /*
 219                          * In the generic case the entire file is data, so as
 220                          * long as offset isn't at the end of the file then the
 221                          * offset is data.
 222                          */
 223                         if (offset >= inode->i_size) {
 224                                 retval = -ENXIO;
 225                                 goto out;
 226                         }
 227                         break;
 228                 case SEEK_HOLE:
 229                         /*
 230                          * There is a virtual hole at the end of the file, so
 231                          * as long as offset isn't i_size or larger, return
 232                          * i_size.
 233                          */
 234                         if (offset >= inode->i_size) {
 235                                 retval = -ENXIO;
 236                                 goto out;
 237                         }
 238                         offset = inode->i_size;
 239                         break;
 240         }
 241         retval = -EINVAL;
 242         if (offset >= 0 || unsigned_offsets(file)) {
 243                 if (offset != file->f_pos) {
 244                         file->f_pos = offset;
 245                         file->f_version = 0;
 246                 }
 247                 retval = offset;
 248         }
 249 out:
 250         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 251         return retval;
 252 }
 253 EXPORT_SYMBOL(default_llseek);
 254
 255 loff_t vfs_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 256 {
 257         loff_t (*fn)(struct file *, loff_t, int);
 258
 259         fn = no_llseek;
 260         if (file->f_mode & FMODE_LSEEK) {
 261                 if (file->f_op->llseek)
 262                         fn = file->f_op->llseek;
 263         }
 264         return fn(file, offset, whence);
 265 }
 266 EXPORT_SYMBOL(vfs_llseek);
 267
 268 static inline struct fd fdget_pos(int fd)
 269 {
 270         return __to_fd(__fdget_pos(fd));
 271 }
 272
 273 static inline void fdput_pos(struct fd f)
 274 {
 275         if (f.flags & FDPUT_POS_UNLOCK)
 276                 mutex_unlock(&f.file->f_pos_lock);
 277         fdput(f);
 278 }
 279
 280 SYSCALL_DEFINE3(lseek, unsigned int, fd, off_t, offset, unsigned int, whence)
 281 {
 282         off_t retval;
 283         struct fd f = fdget_pos(fd);
 284         if (!f.file)
 285                 return -EBADF;
 286
 287         retval = -EINVAL;
 288         if (whence <= SEEK_MAX) {
 289                 loff_t res = vfs_llseek(f.file, offset, whence);
 290                 retval = res;
 291                 if (res != (loff_t)retval)
 292                         retval = -EOVERFLOW;    /* LFS: should only happen on 32 bit platforms */
 293         }
 294         fdput_pos(f);
 295         return retval;
 296 }
 297
 298 #ifdef CONFIG_COMPAT
 299 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(lseek, unsigned int, fd, compat_off_t, offset, unsigned int, whence)
 300 {
 301         return sys_lseek(fd, offset, whence);
 302 }
 303 #endif
 304
 305 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_LLSEEK
 306 SYSCALL_DEFINE5(llseek, unsigned int, fd, unsigned long, offset_high,
 307                 unsigned long, offset_low, loff_t __user *, result,
 308                 unsigned int, whence)
 309 {
 310         int retval;
 311         struct fd f = fdget_pos(fd);
 312         loff_t offset;
 313
 314         if (!f.file)
 315                 return -EBADF;
 316
 317         retval = -EINVAL;
 318         if (whence > SEEK_MAX)
 319                 goto out_putf;
 320
 321         offset = vfs_llseek(f.file, ((loff_t) offset_high << 32) | offset_low,
 322                         whence);
 323
 324         retval = (int)offset;
 325         if (offset >= 0) {
 326                 retval = -EFAULT;
 327                 if (!copy_to_user(result, &offset, sizeof(offset)))
 328                         retval = 0;
 329         }
 330 out_putf:
 331         fdput_pos(f);
 332         return retval;
 333 }
 334 #endif
 335
 336 /*
 337  * rw_verify_area doesn't like huge counts. We limit
 338  * them to something that fits in "int" so that others
 339  * won't have to do range checks all the time.
 340  */
 341 int rw_verify_area(int read_write, struct file *file, const loff_t *ppos, size_t count)
 342 {
 343         struct inode *inode;
 344         loff_t pos;
 345         int retval = -EINVAL;
 346
 347         inode = file_inode(file);
 348         if (unlikely((ssize_t) count < 0))
 349                 return retval;
 350         pos = *ppos;
 351         if (unlikely(pos < 0)) {
 352                 if (!unsigned_offsets(file))
 353                         return retval;
 354                 if (count >= -pos) /* both values are in 0..LLONG_MAX */
 355                         return -EOVERFLOW;
 356         } else if (unlikely((loff_t) (pos + count) < 0)) {
 357                 if (!unsigned_offsets(file))
 358                         return retval;
 359         }
 360
 361         if (unlikely(inode->i_flock && mandatory_lock(inode))) {
 362                 retval = locks_mandatory_area(
 363                         read_write == READ ? FLOCK_VERIFY_READ : FLOCK_VERIFY_WRITE,
 364                         inode, file, pos, count);
 365                 if (retval < 0)
 366                         return retval;
 367         }
 368         retval = security_file_permission(file,
 369                                 read_write == READ ? MAY_READ : MAY_WRITE);
 370         if (retval)
 371                 return retval;
 372         return count > MAX_RW_COUNT ? MAX_RW_COUNT : count;
 373 }
 374
 375 ssize_t do_sync_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos)
 376 {
 377         struct iovec iov = { .iov_base = buf, .iov_len = len };
 378         struct kiocb kiocb;
 379         ssize_t ret;
 380
 381         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 382         kiocb.ki_pos = *ppos;
 383         kiocb.ki_nbytes = len;
 384
 385         ret = filp->f_op->aio_read(&kiocb, &iov, 1, kiocb.ki_pos);
 386         if (-EIOCBQUEUED == ret)
 387                 ret = wait_on_sync_kiocb(&kiocb);
 388         *ppos = kiocb.ki_pos;
 389         return ret;
 390 }
 391
 392 EXPORT_SYMBOL(do_sync_read);
 393
 394 ssize_t new_sync_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos)
 395 {
 396         struct iovec iov = { .iov_base = buf, .iov_len = len };
 397         struct kiocb kiocb;
 398         struct iov_iter iter;
 399         ssize_t ret;
 400
 401         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 402         kiocb.ki_pos = *ppos;
 403         kiocb.ki_nbytes = len;
 404         iov_iter_init(&iter, READ, &iov, 1, len);
 405
 406         ret = filp->f_op->read_iter(&kiocb, &iter);
 407         if (-EIOCBQUEUED == ret)
 408                 ret = wait_on_sync_kiocb(&kiocb);
 409         *ppos = kiocb.ki_pos;
 410         return ret;
 411 }
 412
 413 EXPORT_SYMBOL(new_sync_read);
 414
 415 ssize_t __vfs_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count,
 416                    loff_t *pos)
 417 {
 418         ssize_t ret;
 419
 420         if (file->f_op->read)
 421                 ret = file->f_op->read(file, buf, count, pos);
 422         else if (file->f_op->aio_read)
 423                 ret = do_sync_read(file, buf, count, pos);
 424         else if (file->f_op->read_iter)
 425                 ret = new_sync_read(file, buf, count, pos);
 426         else
 427                 ret = -EINVAL;
 428
 429         return ret;
 430 }
 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 >= 0) {
 445                 count = ret;
 446                 ret = __vfs_read(file, buf, count, pos);
 447                 if (ret > 0) {
 448                         fsnotify_access(file);
 449                         add_rchar(current, ret);
 450                 }
 451                 inc_syscr(current);
 452         }
 453
 454         return ret;
 455 }
 456
 457 EXPORT_SYMBOL(vfs_read);
 458
 459 ssize_t do_sync_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos)
 460 {
 461         struct iovec iov = { .iov_base = (void __user *)buf, .iov_len = len };
 462         struct kiocb kiocb;
 463         ssize_t ret;
 464
 465         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 466         kiocb.ki_pos = *ppos;
 467         kiocb.ki_nbytes = len;
 468
 469         ret = filp->f_op->aio_write(&kiocb, &iov, 1, kiocb.ki_pos);
 470         if (-EIOCBQUEUED == ret)
 471                 ret = wait_on_sync_kiocb(&kiocb);
 472         *ppos = kiocb.ki_pos;
 473         return ret;
 474 }
 475
 476 EXPORT_SYMBOL(do_sync_write);
 477
 478 ssize_t new_sync_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos)
 479 {
 480         struct iovec iov = { .iov_base = (void __user *)buf, .iov_len = len };
 481         struct kiocb kiocb;
 482         struct iov_iter iter;
 483         ssize_t ret;
 484
 485         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 486         kiocb.ki_pos = *ppos;
 487         kiocb.ki_nbytes = len;
 488         iov_iter_init(&iter, WRITE, &iov, 1, len);
 489
 490         ret = filp->f_op->write_iter(&kiocb, &iter);
 491         if (-EIOCBQUEUED == ret)
 492                 ret = wait_on_sync_kiocb(&kiocb);
 493         *ppos = kiocb.ki_pos;
 494         return ret;
 495 }
 496
 497 EXPORT_SYMBOL(new_sync_write);
 498
 499 ssize_t __kernel_write(struct file *file, const char *buf, size_t count, loff_t *pos)
 500 {
 501         mm_segment_t old_fs;
 502         const char __user *p;
 503         ssize_t ret;
 504
 505         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
 506                 return -EINVAL;
 507
 508         old_fs = get_fs();
 509         set_fs(get_ds());
 510         p = (__force const char __user *)buf;
 511         if (count > MAX_RW_COUNT)
 512                 count =  MAX_RW_COUNT;
 513         if (file->f_op->write)
 514                 ret = file->f_op->write(file, p, count, pos);
 515         else if (file->f_op->aio_write)
 516                 ret = do_sync_write(file, p, count, pos);
 517         else
 518                 ret = new_sync_write(file, p, count, pos);
 519         set_fs(old_fs);
 520         if (ret > 0) {
 521                 fsnotify_modify(file);
 522                 add_wchar(current, ret);
 523         }
 524         inc_syscw(current);
 525         return ret;
 526 }
 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 >= 0) {
 541                 count = ret;
 542                 file_start_write(file);
 543                 if (file->f_op->write)
 544                         ret = file->f_op->write(file, buf, count, pos);
 545                 else if (file->f_op->aio_write)
 546                         ret = do_sync_write(file, buf, count, pos);
 547                 else
 548                         ret = new_sync_write(file, buf, count, pos);
 549                 if (ret > 0) {
 550                         fsnotify_modify(file);
 551                         add_wchar(current, ret);
 552                 }
 553                 inc_syscw(current);
 554                 file_end_write(file);
 555         }
 556
 557         return ret;
 558 }
 559
 560 EXPORT_SYMBOL(vfs_write);
 561
 562 static inline loff_t file_pos_read(struct file *file)
 563 {
 564         return file->f_pos;
 565 }
 566
 567 static inline void file_pos_write(struct file *file, loff_t pos)
 568 {
 569         file->f_pos = pos;
 570 }
 571
 572 SYSCALL_DEFINE3(read, unsigned int, fd, char __user *, buf, size_t, count)
 573 {
 574         struct fd f = fdget_pos(fd);
 575         ssize_t ret = -EBADF;
 576
 577         if (f.file) {
 578                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
 579                 ret = vfs_read(f.file, buf, count, &pos);
 580                 if (ret >= 0)
 581                         file_pos_write(f.file, pos);
 582                 fdput_pos(f);
 583         }
 584         return ret;
 585 }
 586
 587 SYSCALL_DEFINE3(write, unsigned int, fd, const char __user *, buf,
 588                 size_t, count)
 589 {
 590         struct fd f = fdget_pos(fd);
 591         ssize_t ret = -EBADF;
 592
 593         if (f.file) {
 594                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
 595                 ret = vfs_write(f.file, buf, count, &pos);
 596                 if (ret >= 0)
 597                         file_pos_write(f.file, pos);
 598                 fdput_pos(f);
 599         }
 600
 601         return ret;
 602 }
 603
 604 SYSCALL_DEFINE4(pread64, unsigned int, fd, char __user *, buf,
 605                         size_t, count, loff_t, pos)
 606 {
 607         struct fd f;
 608         ssize_t ret = -EBADF;
 609
 610         if (pos < 0)
 611                 return -EINVAL;
 612
 613         f = fdget(fd);
 614         if (f.file) {
 615                 ret = -ESPIPE;
 616                 if (f.file->f_mode & FMODE_PREAD)
 617                         ret = vfs_read(f.file, buf, count, &pos);
 618                 fdput(f);
 619         }
 620
 621         return ret;
 622 }
 623
 624 SYSCALL_DEFINE4(pwrite64, unsigned int, fd, const char __user *, buf,
 625                          size_t, count, loff_t, pos)
 626 {
 627         struct fd f;
 628         ssize_t ret = -EBADF;
 629
 630         if (pos < 0)
 631                 return -EINVAL;
 632
 633         f = fdget(fd);
 634         if (f.file) {
 635                 ret = -ESPIPE;
 636                 if (f.file->f_mode & FMODE_PWRITE)
 637                         ret = vfs_write(f.file, buf, count, &pos);
 638                 fdput(f);
 639         }
 640
 641         return ret;
 642 }
 643
 644 /*
 645  * Reduce an iovec's length in-place.  Return the resulting number of segments
 646  */
 647 unsigned long iov_shorten(struct iovec *iov, unsigned long nr_segs, size_t to)
 648 {
 649         unsigned long seg = 0;
 650         size_t len = 0;
 651
 652         while (seg < nr_segs) {
 653                 seg++;
 654                 if (len + iov->iov_len >= to) {
 655                         iov->iov_len = to - len;
 656                         break;
 657                 }
 658                 len += iov->iov_len;
 659                 iov++;
 660         }
 661         return seg;
 662 }
 663 EXPORT_SYMBOL(iov_shorten);
 664
 665 static ssize_t do_iter_readv_writev(struct file *filp, int rw, const struct iovec *iov,
 666                 unsigned long nr_segs, size_t len, loff_t *ppos, iter_fn_t fn)
 667 {
 668         struct kiocb kiocb;
 669         struct iov_iter iter;
 670         ssize_t ret;
 671
 672         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 673         kiocb.ki_pos = *ppos;
 674         kiocb.ki_nbytes = len;
 675
 676         iov_iter_init(&iter, rw, iov, nr_segs, len);
 677         ret = fn(&kiocb, &iter);
 678         if (ret == -EIOCBQUEUED)
 679                 ret = wait_on_sync_kiocb(&kiocb);
 680         *ppos = kiocb.ki_pos;
 681         return ret;
 682 }
 683
 684 static ssize_t do_sync_readv_writev(struct file *filp, const struct iovec *iov,
 685                 unsigned long nr_segs, size_t len, loff_t *ppos, iov_fn_t fn)
 686 {
 687         struct kiocb kiocb;
 688         ssize_t ret;
 689
 690         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 691         kiocb.ki_pos = *ppos;
 692         kiocb.ki_nbytes = len;
 693
 694         ret = fn(&kiocb, iov, nr_segs, kiocb.ki_pos);
 695         if (ret == -EIOCBQUEUED)
 696                 ret = wait_on_sync_kiocb(&kiocb);
 697         *ppos = kiocb.ki_pos;
 698         return ret;
 699 }
 700
 701 /* Do it by hand, with file-ops */
 702 static ssize_t do_loop_readv_writev(struct file *filp, struct iovec *iov,
 703                 unsigned long nr_segs, loff_t *ppos, io_fn_t fn)
 704 {
 705         struct iovec *vector = iov;
 706         ssize_t ret = 0;
 707
 708         while (nr_segs > 0) {
 709                 void __user *base;
 710                 size_t len;
 711                 ssize_t nr;
 712
 713                 base = vector->iov_base;
 714                 len = vector->iov_len;
 715                 vector++;
 716                 nr_segs--;
 717
 718                 nr = fn(filp, base, len, ppos);
 719
 720                 if (nr < 0) {
 721                         if (!ret)
 722                                 ret = nr;
 723                         break;
 724                 }
 725                 ret += nr;
 726                 if (nr != len)
 727                         break;
 728         }
 729
 730         return ret;
 731 }
 732
 733 /* A write operation does a read from user space and vice versa */
 734 #define vrfy_dir(type) ((type) == READ ? VERIFY_WRITE : VERIFY_READ)
 735
 736 ssize_t rw_copy_check_uvector(int type, const struct iovec __user * uvector,
 737                               unsigned long nr_segs, unsigned long fast_segs,
 738                               struct iovec *fast_pointer,
 739                               struct iovec **ret_pointer)
 740 {
 741         unsigned long seg;
 742         ssize_t ret;
 743         struct iovec *iov = fast_pointer;
 744
 745         /*
 746          * SuS says "The readv() function *may* fail if the iovcnt argument
 747          * was less than or equal to 0, or greater than {IOV_MAX}.  Linux has
 748          * traditionally returned zero for zero segments, so...
 749          */
 750         if (nr_segs == 0) {
 751                 ret = 0;
 752                 goto out;
 753         }
 754
 755         /*
 756          * First get the "struct iovec" from user memory and
 757          * verify all the pointers
 758          */
 759         if (nr_segs > UIO_MAXIOV) {
 760                 ret = -EINVAL;
 761                 goto out;
 762         }
 763         if (nr_segs > fast_segs) {
 764                 iov = kmalloc(nr_segs*sizeof(struct iovec), GFP_KERNEL);
 765                 if (iov == NULL) {
 766                         ret = -ENOMEM;
 767                         goto out;
 768                 }
 769         }
 770         if (copy_from_user(iov, uvector, nr_segs*sizeof(*uvector))) {
 771                 ret = -EFAULT;
 772                 goto out;
 773         }
 774
 775         /*
 776          * According to the Single Unix Specification we should return EINVAL
 777          * if an element length is < 0 when cast to ssize_t or if the
 778          * total length would overflow the ssize_t return value of the
 779          * system call.
 780          *
 781          * Linux caps all read/write calls to MAX_RW_COUNT, and avoids the
 782          * overflow case.
 783          */
 784         ret = 0;
 785         for (seg = 0; seg < nr_segs; seg++) {
 786                 void __user *buf = iov[seg].iov_base;
 787                 ssize_t len = (ssize_t)iov[seg].iov_len;
 788
 789                 /* see if we we're about to use an invalid len or if
 790                  * it's about to overflow ssize_t */
 791                 if (len < 0) {
 792                         ret = -EINVAL;
 793                         goto out;
 794                 }
 795                 if (type >= 0
 796                     && unlikely(!access_ok(vrfy_dir(type), buf, len))) {
 797                         ret = -EFAULT;
 798                         goto out;
 799                 }
 800                 if (len > MAX_RW_COUNT - ret) {
 801                         len = MAX_RW_COUNT - ret;
 802                         iov[seg].iov_len = len;
 803                 }
 804                 ret += len;
 805         }
 806 out:
 807         *ret_pointer = iov;
 808         return ret;
 809 }
 810
 811 static ssize_t do_readv_writev(int type, struct file *file,
 812                                const struct iovec __user * uvector,
 813                                unsigned long nr_segs, loff_t *pos)
 814 {
 815         size_t tot_len;
 816         struct iovec iovstack[UIO_FASTIOV];
 817         struct iovec *iov = iovstack;
 818         ssize_t ret;
 819         io_fn_t fn;
 820         iov_fn_t fnv;
 821         iter_fn_t iter_fn;
 822
 823         ret = rw_copy_check_uvector(type, uvector, nr_segs,
 824                                     ARRAY_SIZE(iovstack), iovstack, &iov);
 825         if (ret <= 0)
 826                 goto out;
 827
 828         tot_len = ret;
 829         ret = rw_verify_area(type, file, pos, tot_len);
 830         if (ret < 0)
 831                 goto out;
 832
 833         fnv = NULL;
 834         if (type == READ) {
 835                 fn = file->f_op->read;
 836                 fnv = file->f_op->aio_read;
 837                 iter_fn = file->f_op->read_iter;
 838         } else {
 839                 fn = (io_fn_t)file->f_op->write;
 840                 fnv = file->f_op->aio_write;
 841                 iter_fn = file->f_op->write_iter;
 842                 file_start_write(file);
 843         }
 844
 845         if (iter_fn)
 846                 ret = do_iter_readv_writev(file, type, iov, nr_segs, tot_len,
 847                                                 pos, iter_fn);
 848         else if (fnv)
 849                 ret = do_sync_readv_writev(file, iov, nr_segs, tot_len,
 850                                                 pos, fnv);
 851         else
 852                 ret = do_loop_readv_writev(file, iov, nr_segs, pos, fn);
 853
 854         if (type != READ)
 855                 file_end_write(file);
 856
 857 out:
 858         if (iov != iovstack)
 859                 kfree(iov);
 860         if ((ret + (type == READ)) > 0) {
 861                 if (type == READ)
 862                         fsnotify_access(file);
 863                 else
 864                         fsnotify_modify(file);
 865         }
 866         return ret;
 867 }
 868
 869 ssize_t vfs_readv(struct file *file, const struct iovec __user *vec,
 870                   unsigned long vlen, loff_t *pos)
 871 {
 872         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
 873                 return -EBADF;
 874         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_READ))
 875                 return -EINVAL;
 876
 877         return do_readv_writev(READ, file, vec, vlen, pos);
 878 }
 879
 880 EXPORT_SYMBOL(vfs_readv);
 881
 882 ssize_t vfs_writev(struct file *file, const struct iovec __user *vec,
 883                    unsigned long vlen, loff_t *pos)
 884 {
 885         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 886                 return -EBADF;
 887         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
 888                 return -EINVAL;
 889
 890         return do_readv_writev(WRITE, file, vec, vlen, pos);
 891 }
 892
 893 EXPORT_SYMBOL(vfs_writev);
 894
 895 SYSCALL_DEFINE3(readv, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
 896                 unsigned long, vlen)
 897 {
 898         struct fd f = fdget_pos(fd);
 899         ssize_t ret = -EBADF;
 900
 901         if (f.file) {
 902                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
 903                 ret = vfs_readv(f.file, vec, vlen, &pos);
 904                 if (ret >= 0)
 905                         file_pos_write(f.file, pos);
 906                 fdput_pos(f);
 907         }
 908
 909         if (ret > 0)
 910                 add_rchar(current, ret);
 911         inc_syscr(current);
 912         return ret;
 913 }
 914
 915 SYSCALL_DEFINE3(writev, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
 916                 unsigned long, vlen)
 917 {
 918         struct fd f = fdget_pos(fd);
 919         ssize_t ret = -EBADF;
 920
 921         if (f.file) {
 922                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
 923                 ret = vfs_writev(f.file, vec, vlen, &pos);
 924                 if (ret >= 0)
 925                         file_pos_write(f.file, pos);
 926                 fdput_pos(f);
 927         }
 928
 929         if (ret > 0)
 930                 add_wchar(current, ret);
 931         inc_syscw(current);
 932         return ret;
 933 }
 934
 935 static inline loff_t pos_from_hilo(unsigned long high, unsigned long low)
 936 {
 937 #define HALF_LONG_BITS (BITS_PER_LONG / 2)
 938         return (((loff_t)high << HALF_LONG_BITS) << HALF_LONG_BITS) | low;
 939 }
 940
 941 SYSCALL_DEFINE5(preadv, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
 942                 unsigned long, vlen, unsigned long, pos_l, unsigned long, pos_h)
 943 {
 944         loff_t pos = pos_from_hilo(pos_h, pos_l);
 945         struct fd f;
 946         ssize_t ret = -EBADF;
 947
 948         if (pos < 0)
 949                 return -EINVAL;
 950
 951         f = fdget(fd);
 952         if (f.file) {
 953                 ret = -ESPIPE;
 954                 if (f.file->f_mode & FMODE_PREAD)
 955                         ret = vfs_readv(f.file, vec, vlen, &pos);
 956                 fdput(f);
 957         }
 958
 959         if (ret > 0)
 960                 add_rchar(current, ret);
 961         inc_syscr(current);
 962         return ret;
 963 }
 964
 965 SYSCALL_DEFINE5(pwritev, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
 966                 unsigned long, vlen, unsigned long, pos_l, unsigned long, pos_h)
 967 {
 968         loff_t pos = pos_from_hilo(pos_h, pos_l);
 969         struct fd f;
 970         ssize_t ret = -EBADF;
 971
 972         if (pos < 0)
 973                 return -EINVAL;
 974
 975         f = fdget(fd);
 976         if (f.file) {
 977                 ret = -ESPIPE;
 978                 if (f.file->f_mode & FMODE_PWRITE)
 979                         ret = vfs_writev(f.file, vec, vlen, &pos);
 980                 fdput(f);
 981         }
 982
 983         if (ret > 0)
 984                 add_wchar(current, ret);
 985         inc_syscw(current);
 986         return ret;
 987 }
 988
 989 #ifdef CONFIG_COMPAT
 990
 991 static ssize_t compat_do_readv_writev(int type, struct file *file,
 992                                const struct compat_iovec __user *uvector,
 993                                unsigned long nr_segs, loff_t *pos)
 994 {
 995         compat_ssize_t tot_len;
 996         struct iovec iovstack[UIO_FASTIOV];
 997         struct iovec *iov = iovstack;
 998         ssize_t ret;
 999         io_fn_t fn;
1000         iov_fn_t fnv;
1001         iter_fn_t iter_fn;
1002
1003         ret = compat_rw_copy_check_uvector(type, uvector, nr_segs,
1004                                                UIO_FASTIOV, iovstack, &iov);
1005         if (ret <= 0)
1006                 goto out;
1007
1008         tot_len = ret;
1009         ret = rw_verify_area(type, file, pos, tot_len);
1010         if (ret < 0)
1011                 goto out;
1012
1013         fnv = NULL;
1014         if (type == READ) {
1015                 fn = file->f_op->read;
1016                 fnv = file->f_op->aio_read;
1017                 iter_fn = file->f_op->read_iter;
1018         } else {
1019                 fn = (io_fn_t)file->f_op->write;
1020                 fnv = file->f_op->aio_write;
1021                 iter_fn = file->f_op->write_iter;
1022                 file_start_write(file);
1023         }
1024
1025         if (iter_fn)
1026                 ret = do_iter_readv_writev(file, type, iov, nr_segs, tot_len,
1027                                                 pos, iter_fn);
1028         else if (fnv)
1029                 ret = do_sync_readv_writev(file, iov, nr_segs, tot_len,
1030                                                 pos, fnv);
1031         else
1032                 ret = do_loop_readv_writev(file, iov, nr_segs, pos, fn);
1033
1034         if (type != READ)
1035                 file_end_write(file);
1036
1037 out:
1038         if (iov != iovstack)
1039                 kfree(iov);
1040         if ((ret + (type == READ)) > 0) {
1041                 if (type == READ)
1042                         fsnotify_access(file);
1043                 else
1044                         fsnotify_modify(file);
1045         }
1046         return ret;
1047 }
1048
1049 static size_t compat_readv(struct file *file,
1050                            const struct compat_iovec __user *vec,
1051                            unsigned long vlen, loff_t *pos)
1052 {
1053         ssize_t ret = -EBADF;
1054
1055         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
1056                 goto out;
1057
1058         ret = -EINVAL;
1059         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_READ))
1060                 goto out;
1061
1062         ret = compat_do_readv_writev(READ, file, vec, vlen, pos);
1063
1064 out:
1065         if (ret > 0)
1066                 add_rchar(current, ret);
1067         inc_syscr(current);
1068         return ret;
1069 }
1070
1071 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(readv, compat_ulong_t, fd,
1072                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1073                 compat_ulong_t, vlen)
1074 {
1075         struct fd f = fdget_pos(fd);
1076         ssize_t ret;
1077         loff_t pos;
1078
1079         if (!f.file)
1080                 return -EBADF;
1081         pos = f.file->f_pos;
1082         ret = compat_readv(f.file, vec, vlen, &pos);
1083         if (ret >= 0)
1084                 f.file->f_pos = pos;
1085         fdput_pos(f);
1086         return ret;
1087 }
1088
1089 static long __compat_sys_preadv64(unsigned long fd,
1090                                   const struct compat_iovec __user *vec,
1091                                   unsigned long vlen, loff_t pos)
1092 {
1093         struct fd f;
1094         ssize_t ret;
1095
1096         if (pos < 0)
1097                 return -EINVAL;
1098         f = fdget(fd);
1099         if (!f.file)
1100                 return -EBADF;
1101         ret = -ESPIPE;
1102         if (f.file->f_mode & FMODE_PREAD)
1103                 ret = compat_readv(f.file, vec, vlen, &pos);
1104         fdput(f);
1105         return ret;
1106 }
1107
1108 #ifdef __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_PREADV64
1109 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(preadv64, unsigned long, fd,
1110                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1111                 unsigned long, vlen, loff_t, pos)
1112 {
1113         return __compat_sys_preadv64(fd, vec, vlen, pos);
1114 }
1115 #endif
1116
1117 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(preadv, compat_ulong_t, fd,
1118                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1119                 compat_ulong_t, vlen, u32, pos_low, u32, pos_high)
1120 {
1121         loff_t pos = ((loff_t)pos_high << 32) | pos_low;
1122
1123         return __compat_sys_preadv64(fd, vec, vlen, pos);
1124 }
1125
1126 static size_t compat_writev(struct file *file,
1127                             const struct compat_iovec __user *vec,
1128                             unsigned long vlen, loff_t *pos)
1129 {
1130         ssize_t ret = -EBADF;
1131
1132         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
1133                 goto out;
1134
1135         ret = -EINVAL;
1136         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
1137                 goto out;
1138
1139         ret = compat_do_readv_writev(WRITE, file, vec, vlen, pos);
1140
1141 out:
1142         if (ret > 0)
1143                 add_wchar(current, ret);
1144         inc_syscw(current);
1145         return ret;
1146 }
1147
1148 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(writev, compat_ulong_t, fd,
1149                 const struct compat_iovec __user *, vec,
1150                 compat_ulong_t, vlen)
1151 {
1152         struct fd f = fdget_pos(fd);
1153         ssize_t ret;
1154         loff_t pos;
1155
1156         if (!f.file)
1157                 return -EBADF;
1158         pos = f.file->f_pos;
1159         ret = compat_writev(f.file, vec, vlen, &pos);
1160         if (ret >= 0)
1161                 f.file->f_pos = pos;
1162         fdput_pos(f);
1163         return ret;
1164 }
1165
1166 static long __compat_sys_pwritev64(unsigned long fd,
1167                                    const struct compat_iovec __user *vec,
1168                                    unsigned long vlen, loff_t pos)
1169 {
1170         struct fd f;
1171         ssize_t ret;
1172
1173         if (pos < 0)
1174                 return -EINVAL;
1175         f = fdget(fd);
1176         if (!f.file)
1177                 return -EBADF;
1178         ret = -ESPIPE;
1179         if (f.file->f_mode & FMODE_PWRITE)
1180                 ret = compat_writev(f.file, vec, vlen, &pos);
1181         fdput(f);
1182         return ret;
1183 }
1184
1185 #ifdef __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_PWRITEV64
1186 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(pwritev64, unsigned long, fd,
1187                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1188                 unsigned long, vlen, loff_t, pos)
1189 {
1190         return __compat_sys_pwritev64(fd, vec, vlen, pos);
1191 }
1192 #endif
1193
1194 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(pwritev, compat_ulong_t, fd,
1195                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1196                 compat_ulong_t, vlen, u32, pos_low, u32, pos_high)
1197 {
1198         loff_t pos = ((loff_t)pos_high << 32) | pos_low;
1199
1200         return __compat_sys_pwritev64(fd, vec, vlen, pos);
1201 }
1202 #endif
1203
1204 static ssize_t do_sendfile(int out_fd, int in_fd, loff_t *ppos,
1205                            size_t count, loff_t max)
1206 {
1207         struct fd in, out;
1208         struct inode *in_inode, *out_inode;
1209         loff_t pos;
1210         loff_t out_pos;
1211         ssize_t retval;
1212         int fl;
1213
1214         /*
1215          * Get input file, and verify that it is ok..
1216          */
1217         retval = -EBADF;
1218         in = fdget(in_fd);
1219         if (!in.file)
1220                 goto out;
1221         if (!(in.file->f_mode & FMODE_READ))
1222                 goto fput_in;
1223         retval = -ESPIPE;
1224         if (!ppos) {
1225                 pos = in.file->f_pos;
1226         } else {
1227                 pos = *ppos;
1228                 if (!(in.file->f_mode & FMODE_PREAD))
1229                         goto fput_in;
1230         }
1231         retval = rw_verify_area(READ, in.file, &pos, count);
1232         if (retval < 0)
1233                 goto fput_in;
1234         count = retval;
1235
1236         /*
1237          * Get output file, and verify that it is ok..
1238          */
1239         retval = -EBADF;
1240         out = fdget(out_fd);
1241         if (!out.file)
1242                 goto fput_in;
1243         if (!(out.file->f_mode & FMODE_WRITE))
1244                 goto fput_out;
1245         retval = -EINVAL;
1246         in_inode = file_inode(in.file);
1247         out_inode = file_inode(out.file);
1248         out_pos = out.file->f_pos;
1249         retval = rw_verify_area(WRITE, out.file, &out_pos, count);
1250         if (retval < 0)
1251                 goto fput_out;
1252         count = retval;
1253
1254         if (!max)
1255                 max = min(in_inode->i_sb->s_maxbytes, out_inode->i_sb->s_maxbytes);
1256
1257         if (unlikely(pos + count > max)) {
1258                 retval = -EOVERFLOW;
1259                 if (pos >= max)
1260                         goto fput_out;
1261                 count = max - pos;
1262         }
1263
1264         fl = 0;
1265 #if 0
1266         /*
1267          * We need to debate whether we can enable this or not. The
1268          * man page documents EAGAIN return for the output at least,
1269          * and the application is arguably buggy if it doesn't expect
1270          * EAGAIN on a non-blocking file descriptor.
1271          */
1272         if (in.file->f_flags & O_NONBLOCK)
1273                 fl = SPLICE_F_NONBLOCK;
1274 #endif
1275         file_start_write(out.file);
1276         retval = do_splice_direct(in.file, &pos, out.file, &out_pos, count, fl);
1277         file_end_write(out.file);
1278
1279         if (retval > 0) {
1280                 add_rchar(current, retval);
1281                 add_wchar(current, retval);
1282                 fsnotify_access(in.file);
1283                 fsnotify_modify(out.file);
1284                 out.file->f_pos = out_pos;
1285                 if (ppos)
1286                         *ppos = pos;
1287                 else
1288                         in.file->f_pos = pos;
1289         }
1290
1291         inc_syscr(current);
1292         inc_syscw(current);
1293         if (pos > max)
1294                 retval = -EOVERFLOW;
1295
1296 fput_out:
1297         fdput(out);
1298 fput_in:
1299         fdput(in);
1300 out:
1301         return retval;
1302 }
1303
1304 SYSCALL_DEFINE4(sendfile, int, out_fd, int, in_fd, off_t __user *, offset, size_t, count)
1305 {
1306         loff_t pos;
1307         off_t off;
1308         ssize_t ret;
1309
1310         if (offset) {
1311                 if (unlikely(get_user(off, offset)))
1312                         return -EFAULT;
1313                 pos = off;
1314                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, MAX_NON_LFS);
1315                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1316                         return -EFAULT;
1317                 return ret;
1318         }
1319
1320         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1321 }
1322
1323 SYSCALL_DEFINE4(sendfile64, int, out_fd, int, in_fd, loff_t __user *, offset, size_t, count)
1324 {
1325         loff_t pos;
1326         ssize_t ret;
1327
1328         if (offset) {
1329                 if (unlikely(copy_from_user(&pos, offset, sizeof(loff_t))))
1330                         return -EFAULT;
1331                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, 0);
1332                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1333                         return -EFAULT;
1334                 return ret;
1335         }
1336
1337         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1338 }
1339
1340 #ifdef CONFIG_COMPAT
1341 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(sendfile, int, out_fd, int, in_fd,
1342                 compat_off_t __user *, offset, compat_size_t, count)
1343 {
1344         loff_t pos;
1345         off_t off;
1346         ssize_t ret;
1347
1348         if (offset) {
1349                 if (unlikely(get_user(off, offset)))
1350                         return -EFAULT;
1351                 pos = off;
1352                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, MAX_NON_LFS);
1353                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1354                         return -EFAULT;
1355                 return ret;
1356         }
1357
1358         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1359 }
1360
1361 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(sendfile64, int, out_fd, int, in_fd,
1362                 compat_loff_t __user *, offset, compat_size_t, count)
1363 {
1364         loff_t pos;
1365         ssize_t ret;
1366
1367         if (offset) {
1368                 if (unlikely(copy_from_user(&pos, offset, sizeof(loff_t))))
1369                         return -EFAULT;
1370                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, 0);
1371                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1372                         return -EFAULT;
1373                 return ret;
1374         }
1375
1376         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1377 }
1378 #endif