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, loff_t *pos)
 416 {
 417         ssize_t ret;
 418
 419         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
 420                 return -EBADF;
 421         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_READ))
 422                 return -EINVAL;
 423         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_WRITE, buf, count)))
 424                 return -EFAULT;
 425
 426         ret = rw_verify_area(READ, file, pos, count);
 427         if (ret >= 0) {
 428                 count = ret;
 429                 if (file->f_op->read)
 430                         ret = file->f_op->read(file, buf, count, pos);
 431                 else if (file->f_op->aio_read)
 432                         ret = do_sync_read(file, buf, count, pos);
 433                 else
 434                         ret = new_sync_read(file, buf, count, pos);
 435                 if (ret > 0) {
 436                         fsnotify_access(file);
 437                         add_rchar(current, ret);
 438                 }
 439                 inc_syscr(current);
 440         }
 441
 442         return ret;
 443 }
 444
 445 EXPORT_SYMBOL(vfs_read);
 446
 447 ssize_t do_sync_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos)
 448 {
 449         struct iovec iov = { .iov_base = (void __user *)buf, .iov_len = len };
 450         struct kiocb kiocb;
 451         ssize_t ret;
 452
 453         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 454         kiocb.ki_pos = *ppos;
 455         kiocb.ki_nbytes = len;
 456
 457         ret = filp->f_op->aio_write(&kiocb, &iov, 1, kiocb.ki_pos);
 458         if (-EIOCBQUEUED == ret)
 459                 ret = wait_on_sync_kiocb(&kiocb);
 460         *ppos = kiocb.ki_pos;
 461         return ret;
 462 }
 463
 464 EXPORT_SYMBOL(do_sync_write);
 465
 466 ssize_t new_sync_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos)
 467 {
 468         struct iovec iov = { .iov_base = (void __user *)buf, .iov_len = len };
 469         struct kiocb kiocb;
 470         struct iov_iter iter;
 471         ssize_t ret;
 472
 473         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 474         kiocb.ki_pos = *ppos;
 475         kiocb.ki_nbytes = len;
 476         iov_iter_init(&iter, WRITE, &iov, 1, len);
 477
 478         ret = filp->f_op->write_iter(&kiocb, &iter);
 479         if (-EIOCBQUEUED == ret)
 480                 ret = wait_on_sync_kiocb(&kiocb);
 481         *ppos = kiocb.ki_pos;
 482         return ret;
 483 }
 484
 485 EXPORT_SYMBOL(new_sync_write);
 486
 487 ssize_t __kernel_write(struct file *file, const char *buf, size_t count, loff_t *pos)
 488 {
 489         mm_segment_t old_fs;
 490         const char __user *p;
 491         ssize_t ret;
 492
 493         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
 494                 return -EINVAL;
 495
 496         old_fs = get_fs();
 497         set_fs(get_ds());
 498         p = (__force const char __user *)buf;
 499         if (count > MAX_RW_COUNT)
 500                 count =  MAX_RW_COUNT;
 501         if (file->f_op->write)
 502                 ret = file->f_op->write(file, p, count, pos);
 503         else if (file->f_op->aio_write)
 504                 ret = do_sync_write(file, p, count, pos);
 505         else
 506                 ret = new_sync_write(file, p, count, pos);
 507         set_fs(old_fs);
 508         if (ret > 0) {
 509                 fsnotify_modify(file);
 510                 add_wchar(current, ret);
 511         }
 512         inc_syscw(current);
 513         return ret;
 514 }
 515
 516 EXPORT_SYMBOL(__kernel_write);
 517
 518 ssize_t vfs_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t *pos)
 519 {
 520         ssize_t ret;
 521
 522         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 523                 return -EBADF;
 524         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
 525                 return -EINVAL;
 526         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, buf, count)))
 527                 return -EFAULT;
 528
 529         ret = rw_verify_area(WRITE, file, pos, count);
 530         if (ret >= 0) {
 531                 count = ret;
 532                 file_start_write(file);
 533                 if (file->f_op->write)
 534                         ret = file->f_op->write(file, buf, count, pos);
 535                 else if (file->f_op->aio_write)
 536                         ret = do_sync_write(file, buf, count, pos);
 537                 else
 538                         ret = new_sync_write(file, buf, count, pos);
 539                 if (ret > 0) {
 540                         fsnotify_modify(file);
 541                         add_wchar(current, ret);
 542                 }
 543                 inc_syscw(current);
 544                 file_end_write(file);
 545         }
 546
 547         return ret;
 548 }
 549
 550 EXPORT_SYMBOL(vfs_write);
 551
 552 static inline loff_t file_pos_read(struct file *file)
 553 {
 554         return file->f_pos;
 555 }
 556
 557 static inline void file_pos_write(struct file *file, loff_t pos)
 558 {
 559         file->f_pos = pos;
 560 }
 561
 562 SYSCALL_DEFINE3(read, unsigned int, fd, char __user *, buf, size_t, count)
 563 {
 564         struct fd f = fdget_pos(fd);
 565         ssize_t ret = -EBADF;
 566
 567         if (f.file) {
 568                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
 569                 ret = vfs_read(f.file, buf, count, &pos);
 570                 if (ret >= 0)
 571                         file_pos_write(f.file, pos);
 572                 fdput_pos(f);
 573         }
 574         return ret;
 575 }
 576
 577 SYSCALL_DEFINE3(write, unsigned int, fd, const char __user *, buf,
 578                 size_t, count)
 579 {
 580         struct fd f = fdget_pos(fd);
 581         ssize_t ret = -EBADF;
 582
 583         if (f.file) {
 584                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
 585                 ret = vfs_write(f.file, buf, count, &pos);
 586                 if (ret >= 0)
 587                         file_pos_write(f.file, pos);
 588                 fdput_pos(f);
 589         }
 590
 591         return ret;
 592 }
 593
 594 SYSCALL_DEFINE4(pread64, unsigned int, fd, char __user *, buf,
 595                         size_t, count, loff_t, pos)
 596 {
 597         struct fd f;
 598         ssize_t ret = -EBADF;
 599
 600         if (pos < 0)
 601                 return -EINVAL;
 602
 603         f = fdget(fd);
 604         if (f.file) {
 605                 ret = -ESPIPE;
 606                 if (f.file->f_mode & FMODE_PREAD)
 607                         ret = vfs_read(f.file, buf, count, &pos);
 608                 fdput(f);
 609         }
 610
 611         return ret;
 612 }
 613
 614 SYSCALL_DEFINE4(pwrite64, unsigned int, fd, const 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_PWRITE)
 627                         ret = vfs_write(f.file, buf, count, &pos);
 628                 fdput(f);
 629         }
 630
 631         return ret;
 632 }
 633
 634 /*
 635  * Reduce an iovec's length in-place.  Return the resulting number of segments
 636  */
 637 unsigned long iov_shorten(struct iovec *iov, unsigned long nr_segs, size_t to)
 638 {
 639         unsigned long seg = 0;
 640         size_t len = 0;
 641
 642         while (seg < nr_segs) {
 643                 seg++;
 644                 if (len + iov->iov_len >= to) {
 645                         iov->iov_len = to - len;
 646                         break;
 647                 }
 648                 len += iov->iov_len;
 649                 iov++;
 650         }
 651         return seg;
 652 }
 653 EXPORT_SYMBOL(iov_shorten);
 654
 655 static ssize_t do_iter_readv_writev(struct file *filp, int rw, const struct iovec *iov,
 656                 unsigned long nr_segs, size_t len, loff_t *ppos, iter_fn_t fn)
 657 {
 658         struct kiocb kiocb;
 659         struct iov_iter iter;
 660         ssize_t ret;
 661
 662         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 663         kiocb.ki_pos = *ppos;
 664         kiocb.ki_nbytes = len;
 665
 666         iov_iter_init(&iter, rw, iov, nr_segs, len);
 667         ret = fn(&kiocb, &iter);
 668         if (ret == -EIOCBQUEUED)
 669                 ret = wait_on_sync_kiocb(&kiocb);
 670         *ppos = kiocb.ki_pos;
 671         return ret;
 672 }
 673
 674 static ssize_t do_sync_readv_writev(struct file *filp, const struct iovec *iov,
 675                 unsigned long nr_segs, size_t len, loff_t *ppos, iov_fn_t fn)
 676 {
 677         struct kiocb kiocb;
 678         ssize_t ret;
 679
 680         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 681         kiocb.ki_pos = *ppos;
 682         kiocb.ki_nbytes = len;
 683
 684         ret = fn(&kiocb, iov, nr_segs, kiocb.ki_pos);
 685         if (ret == -EIOCBQUEUED)
 686                 ret = wait_on_sync_kiocb(&kiocb);
 687         *ppos = kiocb.ki_pos;
 688         return ret;
 689 }
 690
 691 /* Do it by hand, with file-ops */
 692 static ssize_t do_loop_readv_writev(struct file *filp, struct iovec *iov,
 693                 unsigned long nr_segs, loff_t *ppos, io_fn_t fn)
 694 {
 695         struct iovec *vector = iov;
 696         ssize_t ret = 0;
 697
 698         while (nr_segs > 0) {
 699                 void __user *base;
 700                 size_t len;
 701                 ssize_t nr;
 702
 703                 base = vector->iov_base;
 704                 len = vector->iov_len;
 705                 vector++;
 706                 nr_segs--;
 707
 708                 nr = fn(filp, base, len, ppos);
 709
 710                 if (nr < 0) {
 711                         if (!ret)
 712                                 ret = nr;
 713                         break;
 714                 }
 715                 ret += nr;
 716                 if (nr != len)
 717                         break;
 718         }
 719
 720         return ret;
 721 }
 722
 723 /* A write operation does a read from user space and vice versa */
 724 #define vrfy_dir(type) ((type) == READ ? VERIFY_WRITE : VERIFY_READ)
 725
 726 ssize_t rw_copy_check_uvector(int type, const struct iovec __user * uvector,
 727                               unsigned long nr_segs, unsigned long fast_segs,
 728                               struct iovec *fast_pointer,
 729                               struct iovec **ret_pointer)
 730 {
 731         unsigned long seg;
 732         ssize_t ret;
 733         struct iovec *iov = fast_pointer;
 734
 735         /*
 736          * SuS says "The readv() function *may* fail if the iovcnt argument
 737          * was less than or equal to 0, or greater than {IOV_MAX}.  Linux has
 738          * traditionally returned zero for zero segments, so...
 739          */
 740         if (nr_segs == 0) {
 741                 ret = 0;
 742                 goto out;
 743         }
 744
 745         /*
 746          * First get the "struct iovec" from user memory and
 747          * verify all the pointers
 748          */
 749         if (nr_segs > UIO_MAXIOV) {
 750                 ret = -EINVAL;
 751                 goto out;
 752         }
 753         if (nr_segs > fast_segs) {
 754                 iov = kmalloc(nr_segs*sizeof(struct iovec), GFP_KERNEL);
 755                 if (iov == NULL) {
 756                         ret = -ENOMEM;
 757                         goto out;
 758                 }
 759         }
 760         if (copy_from_user(iov, uvector, nr_segs*sizeof(*uvector))) {
 761                 ret = -EFAULT;
 762                 goto out;
 763         }
 764
 765         /*
 766          * According to the Single Unix Specification we should return EINVAL
 767          * if an element length is < 0 when cast to ssize_t or if the
 768          * total length would overflow the ssize_t return value of the
 769          * system call.
 770          *
 771          * Linux caps all read/write calls to MAX_RW_COUNT, and avoids the
 772          * overflow case.
 773          */
 774         ret = 0;
 775         for (seg = 0; seg < nr_segs; seg++) {
 776                 void __user *buf = iov[seg].iov_base;
 777                 ssize_t len = (ssize_t)iov[seg].iov_len;
 778
 779                 /* see if we we're about to use an invalid len or if
 780                  * it's about to overflow ssize_t */
 781                 if (len < 0) {
 782                         ret = -EINVAL;
 783                         goto out;
 784                 }
 785                 if (type >= 0
 786                     && unlikely(!access_ok(vrfy_dir(type), buf, len))) {
 787                         ret = -EFAULT;
 788                         goto out;
 789                 }
 790                 if (len > MAX_RW_COUNT - ret) {
 791                         len = MAX_RW_COUNT - ret;
 792                         iov[seg].iov_len = len;
 793                 }
 794                 ret += len;
 795         }
 796 out:
 797         *ret_pointer = iov;
 798         return ret;
 799 }
 800
 801 static ssize_t do_readv_writev(int type, struct file *file,
 802                                const struct iovec __user * uvector,
 803                                unsigned long nr_segs, loff_t *pos)
 804 {
 805         size_t tot_len;
 806         struct iovec iovstack[UIO_FASTIOV];
 807         struct iovec *iov = iovstack;
 808         ssize_t ret;
 809         io_fn_t fn;
 810         iov_fn_t fnv;
 811         iter_fn_t iter_fn;
 812
 813         ret = rw_copy_check_uvector(type, uvector, nr_segs,
 814                                     ARRAY_SIZE(iovstack), iovstack, &iov);
 815         if (ret <= 0)
 816                 goto out;
 817
 818         tot_len = ret;
 819         ret = rw_verify_area(type, file, pos, tot_len);
 820         if (ret < 0)
 821                 goto out;
 822
 823         fnv = NULL;
 824         if (type == READ) {
 825                 fn = file->f_op->read;
 826                 fnv = file->f_op->aio_read;
 827                 iter_fn = file->f_op->read_iter;
 828         } else {
 829                 fn = (io_fn_t)file->f_op->write;
 830                 fnv = file->f_op->aio_write;
 831                 iter_fn = file->f_op->write_iter;
 832                 file_start_write(file);
 833         }
 834
 835         if (iter_fn)
 836                 ret = do_iter_readv_writev(file, type, iov, nr_segs, tot_len,
 837                                                 pos, iter_fn);
 838         else if (fnv)
 839                 ret = do_sync_readv_writev(file, iov, nr_segs, tot_len,
 840                                                 pos, fnv);
 841         else
 842                 ret = do_loop_readv_writev(file, iov, nr_segs, pos, fn);
 843
 844         if (type != READ)
 845                 file_end_write(file);
 846
 847 out:
 848         if (iov != iovstack)
 849                 kfree(iov);
 850         if ((ret + (type == READ)) > 0) {
 851                 if (type == READ)
 852                         fsnotify_access(file);
 853                 else
 854                         fsnotify_modify(file);
 855         }
 856         return ret;
 857 }
 858
 859 ssize_t vfs_readv(struct file *file, const struct iovec __user *vec,
 860                   unsigned long vlen, loff_t *pos)
 861 {
 862         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
 863                 return -EBADF;
 864         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_READ))
 865                 return -EINVAL;
 866
 867         return do_readv_writev(READ, file, vec, vlen, pos);
 868 }
 869
 870 EXPORT_SYMBOL(vfs_readv);
 871
 872 ssize_t vfs_writev(struct file *file, const struct iovec __user *vec,
 873                    unsigned long vlen, loff_t *pos)
 874 {
 875         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 876                 return -EBADF;
 877         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
 878                 return -EINVAL;
 879
 880         return do_readv_writev(WRITE, file, vec, vlen, pos);
 881 }
 882
 883 EXPORT_SYMBOL(vfs_writev);
 884
 885 SYSCALL_DEFINE3(readv, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
 886                 unsigned long, vlen)
 887 {
 888         struct fd f = fdget_pos(fd);
 889         ssize_t ret = -EBADF;
 890
 891         if (f.file) {
 892                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
 893                 ret = vfs_readv(f.file, vec, vlen, &pos);
 894                 if (ret >= 0)
 895                         file_pos_write(f.file, pos);
 896                 fdput_pos(f);
 897         }
 898
 899         if (ret > 0)
 900                 add_rchar(current, ret);
 901         inc_syscr(current);
 902         return ret;
 903 }
 904
 905 SYSCALL_DEFINE3(writev, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
 906                 unsigned long, vlen)
 907 {
 908         struct fd f = fdget_pos(fd);
 909         ssize_t ret = -EBADF;
 910
 911         if (f.file) {
 912                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
 913                 ret = vfs_writev(f.file, vec, vlen, &pos);
 914                 if (ret >= 0)
 915                         file_pos_write(f.file, pos);
 916                 fdput_pos(f);
 917         }
 918
 919         if (ret > 0)
 920                 add_wchar(current, ret);
 921         inc_syscw(current);
 922         return ret;
 923 }
 924
 925 static inline loff_t pos_from_hilo(unsigned long high, unsigned long low)
 926 {
 927 #define HALF_LONG_BITS (BITS_PER_LONG / 2)
 928         return (((loff_t)high << HALF_LONG_BITS) << HALF_LONG_BITS) | low;
 929 }
 930
 931 SYSCALL_DEFINE5(preadv, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
 932                 unsigned long, vlen, unsigned long, pos_l, unsigned long, pos_h)
 933 {
 934         loff_t pos = pos_from_hilo(pos_h, pos_l);
 935         struct fd f;
 936         ssize_t ret = -EBADF;
 937
 938         if (pos < 0)
 939                 return -EINVAL;
 940
 941         f = fdget(fd);
 942         if (f.file) {
 943                 ret = -ESPIPE;
 944                 if (f.file->f_mode & FMODE_PREAD)
 945                         ret = vfs_readv(f.file, vec, vlen, &pos);
 946                 fdput(f);
 947         }
 948
 949         if (ret > 0)
 950                 add_rchar(current, ret);
 951         inc_syscr(current);
 952         return ret;
 953 }
 954
 955 SYSCALL_DEFINE5(pwritev, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
 956                 unsigned long, vlen, unsigned long, pos_l, unsigned long, pos_h)
 957 {
 958         loff_t pos = pos_from_hilo(pos_h, pos_l);
 959         struct fd f;
 960         ssize_t ret = -EBADF;
 961
 962         if (pos < 0)
 963                 return -EINVAL;
 964
 965         f = fdget(fd);
 966         if (f.file) {
 967                 ret = -ESPIPE;
 968                 if (f.file->f_mode & FMODE_PWRITE)
 969                         ret = vfs_writev(f.file, vec, vlen, &pos);
 970                 fdput(f);
 971         }
 972
 973         if (ret > 0)
 974                 add_wchar(current, ret);
 975         inc_syscw(current);
 976         return ret;
 977 }
 978
 979 #ifdef CONFIG_COMPAT
 980
 981 static ssize_t compat_do_readv_writev(int type, struct file *file,
 982                                const struct compat_iovec __user *uvector,
 983                                unsigned long nr_segs, loff_t *pos)
 984 {
 985         compat_ssize_t tot_len;
 986         struct iovec iovstack[UIO_FASTIOV];
 987         struct iovec *iov = iovstack;
 988         ssize_t ret;
 989         io_fn_t fn;
 990         iov_fn_t fnv;
 991         iter_fn_t iter_fn;
 992
 993         ret = compat_rw_copy_check_uvector(type, uvector, nr_segs,
 994                                                UIO_FASTIOV, iovstack, &iov);
 995         if (ret <= 0)
 996                 goto out;
 997
 998         tot_len = ret;
 999         ret = rw_verify_area(type, file, pos, tot_len);
1000         if (ret < 0)
1001                 goto out;
1002
1003         fnv = NULL;
1004         if (type == READ) {
1005                 fn = file->f_op->read;
1006                 fnv = file->f_op->aio_read;
1007                 iter_fn = file->f_op->read_iter;
1008         } else {
1009                 fn = (io_fn_t)file->f_op->write;
1010                 fnv = file->f_op->aio_write;
1011                 iter_fn = file->f_op->write_iter;
1012                 file_start_write(file);
1013         }
1014
1015         if (iter_fn)
1016                 ret = do_iter_readv_writev(file, type, iov, nr_segs, tot_len,
1017                                                 pos, iter_fn);
1018         else if (fnv)
1019                 ret = do_sync_readv_writev(file, iov, nr_segs, tot_len,
1020                                                 pos, fnv);
1021         else
1022                 ret = do_loop_readv_writev(file, iov, nr_segs, pos, fn);
1023
1024         if (type != READ)
1025                 file_end_write(file);
1026
1027 out:
1028         if (iov != iovstack)
1029                 kfree(iov);
1030         if ((ret + (type == READ)) > 0) {
1031                 if (type == READ)
1032                         fsnotify_access(file);
1033                 else
1034                         fsnotify_modify(file);
1035         }
1036         return ret;
1037 }
1038
1039 static size_t compat_readv(struct file *file,
1040                            const struct compat_iovec __user *vec,
1041                            unsigned long vlen, loff_t *pos)
1042 {
1043         ssize_t ret = -EBADF;
1044
1045         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
1046                 goto out;
1047
1048         ret = -EINVAL;
1049         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_READ))
1050                 goto out;
1051
1052         ret = compat_do_readv_writev(READ, file, vec, vlen, pos);
1053
1054 out:
1055         if (ret > 0)
1056                 add_rchar(current, ret);
1057         inc_syscr(current);
1058         return ret;
1059 }
1060
1061 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(readv, compat_ulong_t, fd,
1062                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1063                 compat_ulong_t, vlen)
1064 {
1065         struct fd f = fdget_pos(fd);
1066         ssize_t ret;
1067         loff_t pos;
1068
1069         if (!f.file)
1070                 return -EBADF;
1071         pos = f.file->f_pos;
1072         ret = compat_readv(f.file, vec, vlen, &pos);
1073         if (ret >= 0)
1074                 f.file->f_pos = pos;
1075         fdput_pos(f);
1076         return ret;
1077 }
1078
1079 static long __compat_sys_preadv64(unsigned long fd,
1080                                   const struct compat_iovec __user *vec,
1081                                   unsigned long vlen, loff_t pos)
1082 {
1083         struct fd f;
1084         ssize_t ret;
1085
1086         if (pos < 0)
1087                 return -EINVAL;
1088         f = fdget(fd);
1089         if (!f.file)
1090                 return -EBADF;
1091         ret = -ESPIPE;
1092         if (f.file->f_mode & FMODE_PREAD)
1093                 ret = compat_readv(f.file, vec, vlen, &pos);
1094         fdput(f);
1095         return ret;
1096 }
1097
1098 #ifdef __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_PREADV64
1099 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(preadv64, unsigned long, fd,
1100                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1101                 unsigned long, vlen, loff_t, pos)
1102 {
1103         return __compat_sys_preadv64(fd, vec, vlen, pos);
1104 }
1105 #endif
1106
1107 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(preadv, compat_ulong_t, fd,
1108                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1109                 compat_ulong_t, vlen, u32, pos_low, u32, pos_high)
1110 {
1111         loff_t pos = ((loff_t)pos_high << 32) | pos_low;
1112
1113         return __compat_sys_preadv64(fd, vec, vlen, pos);
1114 }
1115
1116 static size_t compat_writev(struct file *file,
1117                             const struct compat_iovec __user *vec,
1118                             unsigned long vlen, loff_t *pos)
1119 {
1120         ssize_t ret = -EBADF;
1121
1122         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
1123                 goto out;
1124
1125         ret = -EINVAL;
1126         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
1127                 goto out;
1128
1129         ret = compat_do_readv_writev(WRITE, file, vec, vlen, pos);
1130
1131 out:
1132         if (ret > 0)
1133                 add_wchar(current, ret);
1134         inc_syscw(current);
1135         return ret;
1136 }
1137
1138 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(writev, compat_ulong_t, fd,
1139                 const struct compat_iovec __user *, vec,
1140                 compat_ulong_t, vlen)
1141 {
1142         struct fd f = fdget_pos(fd);
1143         ssize_t ret;
1144         loff_t pos;
1145
1146         if (!f.file)
1147                 return -EBADF;
1148         pos = f.file->f_pos;
1149         ret = compat_writev(f.file, vec, vlen, &pos);
1150         if (ret >= 0)
1151                 f.file->f_pos = pos;
1152         fdput_pos(f);
1153         return ret;
1154 }
1155
1156 static long __compat_sys_pwritev64(unsigned long fd,
1157                                    const struct compat_iovec __user *vec,
1158                                    unsigned long vlen, loff_t pos)
1159 {
1160         struct fd f;
1161         ssize_t ret;
1162
1163         if (pos < 0)
1164                 return -EINVAL;
1165         f = fdget(fd);
1166         if (!f.file)
1167                 return -EBADF;
1168         ret = -ESPIPE;
1169         if (f.file->f_mode & FMODE_PWRITE)
1170                 ret = compat_writev(f.file, vec, vlen, &pos);
1171         fdput(f);
1172         return ret;
1173 }
1174
1175 #ifdef __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_PWRITEV64
1176 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(pwritev64, unsigned long, fd,
1177                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1178                 unsigned long, vlen, loff_t, pos)
1179 {
1180         return __compat_sys_pwritev64(fd, vec, vlen, pos);
1181 }
1182 #endif
1183
1184 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(pwritev, compat_ulong_t, fd,
1185                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1186                 compat_ulong_t, vlen, u32, pos_low, u32, pos_high)
1187 {
1188         loff_t pos = ((loff_t)pos_high << 32) | pos_low;
1189
1190         return __compat_sys_pwritev64(fd, vec, vlen, pos);
1191 }
1192 #endif
1193
1194 static ssize_t do_sendfile(int out_fd, int in_fd, loff_t *ppos,
1195                            size_t count, loff_t max)
1196 {
1197         struct fd in, out;
1198         struct inode *in_inode, *out_inode;
1199         loff_t pos;
1200         loff_t out_pos;
1201         ssize_t retval;
1202         int fl;
1203
1204         /*
1205          * Get input file, and verify that it is ok..
1206          */
1207         retval = -EBADF;
1208         in = fdget(in_fd);
1209         if (!in.file)
1210                 goto out;
1211         if (!(in.file->f_mode & FMODE_READ))
1212                 goto fput_in;
1213         retval = -ESPIPE;
1214         if (!ppos) {
1215                 pos = in.file->f_pos;
1216         } else {
1217                 pos = *ppos;
1218                 if (!(in.file->f_mode & FMODE_PREAD))
1219                         goto fput_in;
1220         }
1221         retval = rw_verify_area(READ, in.file, &pos, count);
1222         if (retval < 0)
1223                 goto fput_in;
1224         count = retval;
1225
1226         /*
1227          * Get output file, and verify that it is ok..
1228          */
1229         retval = -EBADF;
1230         out = fdget(out_fd);
1231         if (!out.file)
1232                 goto fput_in;
1233         if (!(out.file->f_mode & FMODE_WRITE))
1234                 goto fput_out;
1235         retval = -EINVAL;
1236         in_inode = file_inode(in.file);
1237         out_inode = file_inode(out.file);
1238         out_pos = out.file->f_pos;
1239         retval = rw_verify_area(WRITE, out.file, &out_pos, count);
1240         if (retval < 0)
1241                 goto fput_out;
1242         count = retval;
1243
1244         if (!max)
1245                 max = min(in_inode->i_sb->s_maxbytes, out_inode->i_sb->s_maxbytes);
1246
1247         if (unlikely(pos + count > max)) {
1248                 retval = -EOVERFLOW;
1249                 if (pos >= max)
1250                         goto fput_out;
1251                 count = max - pos;
1252         }
1253
1254         fl = 0;
1255 #if 0
1256         /*
1257          * We need to debate whether we can enable this or not. The
1258          * man page documents EAGAIN return for the output at least,
1259          * and the application is arguably buggy if it doesn't expect
1260          * EAGAIN on a non-blocking file descriptor.
1261          */
1262         if (in.file->f_flags & O_NONBLOCK)
1263                 fl = SPLICE_F_NONBLOCK;
1264 #endif
1265         file_start_write(out.file);
1266         retval = do_splice_direct(in.file, &pos, out.file, &out_pos, count, fl);
1267         file_end_write(out.file);
1268
1269         if (retval > 0) {
1270                 add_rchar(current, retval);
1271                 add_wchar(current, retval);
1272                 fsnotify_access(in.file);
1273                 fsnotify_modify(out.file);
1274                 out.file->f_pos = out_pos;
1275                 if (ppos)
1276                         *ppos = pos;
1277                 else
1278                         in.file->f_pos = pos;
1279         }
1280
1281         inc_syscr(current);
1282         inc_syscw(current);
1283         if (pos > max)
1284                 retval = -EOVERFLOW;
1285
1286 fput_out:
1287         fdput(out);
1288 fput_in:
1289         fdput(in);
1290 out:
1291         return retval;
1292 }
1293
1294 SYSCALL_DEFINE4(sendfile, int, out_fd, int, in_fd, off_t __user *, offset, size_t, count)
1295 {
1296         loff_t pos;
1297         off_t off;
1298         ssize_t ret;
1299
1300         if (offset) {
1301                 if (unlikely(get_user(off, offset)))
1302                         return -EFAULT;
1303                 pos = off;
1304                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, MAX_NON_LFS);
1305                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1306                         return -EFAULT;
1307                 return ret;
1308         }
1309
1310         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1311 }
1312
1313 SYSCALL_DEFINE4(sendfile64, int, out_fd, int, in_fd, loff_t __user *, offset, size_t, count)
1314 {
1315         loff_t pos;
1316         ssize_t ret;
1317
1318         if (offset) {
1319                 if (unlikely(copy_from_user(&pos, offset, sizeof(loff_t))))
1320                         return -EFAULT;
1321                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, 0);
1322                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1323                         return -EFAULT;
1324                 return ret;
1325         }
1326
1327         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1328 }
1329
1330 #ifdef CONFIG_COMPAT
1331 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(sendfile, int, out_fd, int, in_fd,
1332                 compat_off_t __user *, offset, compat_size_t, count)
1333 {
1334         loff_t pos;
1335         off_t off;
1336         ssize_t ret;
1337
1338         if (offset) {
1339                 if (unlikely(get_user(off, offset)))
1340                         return -EFAULT;
1341                 pos = off;
1342                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, MAX_NON_LFS);
1343                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1344                         return -EFAULT;
1345                 return ret;
1346         }
1347
1348         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1349 }
1350
1351 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(sendfile64, int, out_fd, int, in_fd,
1352                 compat_loff_t __user *, offset, compat_size_t, count)
1353 {
1354         loff_t pos;
1355         ssize_t ret;
1356
1357         if (offset) {
1358                 if (unlikely(copy_from_user(&pos, offset, sizeof(loff_t))))
1359                         return -EFAULT;
1360                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, 0);
1361                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1362                         return -EFAULT;
1363                 return ret;
1364         }
1365
1366         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1367 }
1368 #endif