sys/vfs/ufs/ufs_readwrite.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  14  *    must display the following acknowledgement:
  15  *      This product includes software developed by the University of
  16  *      California, Berkeley and its contributors.
  17  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  18  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  19  *    without specific prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  31  * SUCH DAMAGE.
  32  *
  33  *      @(#)ufs_readwrite.c     8.11 (Berkeley) 5/8/95
  34  * $FreeBSD: src/sys/ufs/ufs/ufs_readwrite.c,v 1.65.2.14 2003/04/04 22:21:29 tegge Exp $
  35  * $DragonFly: src/sys/vfs/ufs/ufs_readwrite.c,v 1.26 2008/06/19 23:27:39 dillon Exp $
  36  */
  37
  38 #define BLKSIZE(a, b, c)        blksize(a, b, c)
  39 #define FS                      struct fs
  40 #define I_FS                    i_fs
  41
  42 #include <vm/vm.h>
  43 #include <vm/vm_object.h>
  44 #include <vm/vm_pager.h>
  45 #include <vm/vm_map.h>
  46 #include <vm/vnode_pager.h>
  47 #include <sys/event.h>
  48 #include <sys/vmmeter.h>
  49 #include <sys/sysctl.h>
  50 #include <vm/vm_page2.h>
  51
  52 #include "opt_directio.h"
  53
  54 #define VN_KNOTE(vp, b) \
  55         KNOTE((struct klist *)&vp->v_pollinfo.vpi_selinfo.si_note, (b))
  56
  57 #ifdef DIRECTIO
  58 extern int ffs_rawread(struct vnode *vp, struct uio *uio, int *workdone);
  59 #endif
  60
  61 SYSCTL_DECL(_vfs_ffs);
  62
  63 /*
  64  * Vnode op for reading.
  65  *
  66  * ffs_read(struct vnode *a_vp, struct uio *a_uio, int a_ioflag,
  67  *          struct ucred *a_cred)
  68  */
  69 /* ARGSUSED */
  70 int
  71 ffs_read(struct vop_read_args *ap)
  72 {
  73         struct vnode *vp;
  74         struct inode *ip;
  75         struct uio *uio;
  76         FS *fs;
  77         struct buf *bp;
  78         off_t bytesinfile;
  79         int xfersize, blkoffset;
  80         int error, orig_resid;
  81         u_short mode;
  82         int seqcount;
  83         int ioflag;
  84
  85         vp = ap->a_vp;
  86         seqcount = ap->a_ioflag >> 16;
  87         ip = VTOI(vp);
  88         mode = ip->i_mode;
  89         uio = ap->a_uio;
  90         ioflag = ap->a_ioflag;
  91 #ifdef DIRECTIO
  92         if ((ioflag & IO_DIRECT) != 0) {
  93                 int workdone;
  94
  95                 error = ffs_rawread(vp, uio, &workdone);
  96                 if (error || workdone)
  97                         return error;
  98         }
  99 #endif
 100
 101 #ifdef DIAGNOSTIC
 102         if (uio->uio_rw != UIO_READ)
 103                 panic("ffs_read: mode");
 104
 105         if (vp->v_type == VLNK) {
 106                 if ((int)ip->i_size < vp->v_mount->mnt_maxsymlinklen)
 107                         panic("ffs_read: short symlink");
 108         } else if (vp->v_type != VREG && vp->v_type != VDIR)
 109                 panic("ffs_read: type %d", vp->v_type);
 110 #endif
 111         fs = ip->I_FS;
 112         if ((uint64_t)uio->uio_offset > fs->fs_maxfilesize)
 113                 return (EFBIG);
 114
 115         orig_resid = uio->uio_resid;
 116         if (orig_resid <= 0)
 117                 return (0);
 118
 119         bytesinfile = ip->i_size - uio->uio_offset;
 120         if (bytesinfile <= 0) {
 121                 if ((vp->v_mount->mnt_flag & MNT_NOATIME) == 0)
 122                         ip->i_flag |= IN_ACCESS;
 123                 return 0;
 124         }
 125
 126         /*
 127          * Ok so we couldn't do it all in one vm trick...
 128          * so cycle around trying smaller bites..
 129          */
 130         for (error = 0, bp = NULL; uio->uio_resid > 0; bp = NULL) {
 131                 if ((bytesinfile = ip->i_size - uio->uio_offset) <= 0)
 132                         break;
 133
 134                 error = ffs_blkatoff_ra(vp, uio->uio_offset, NULL,
 135                                         &bp, seqcount);
 136                 if (error)
 137                         break;
 138
 139                 /*
 140                  * If IO_DIRECT then set B_DIRECT for the buffer.  This
 141                  * will cause us to attempt to release the buffer later on
 142                  * and will cause the buffer cache to attempt to free the
 143                  * underlying pages.
 144                  */
 145                 if (ioflag & IO_DIRECT)
 146                         bp->b_flags |= B_DIRECT;
 147
 148                 /*
 149                  * We should only get non-zero b_resid when an I/O error
 150                  * has occurred, which should cause us to break above.
 151                  * However, if the short read did not cause an error,
 152                  * then we want to ensure that we do not uiomove bad
 153                  * or uninitialized data.
 154                  *
 155                  * XXX b_resid is only valid when an actual I/O has occured
 156                  * and may be incorrect if the buffer is B_CACHE or if the
 157                  * last op on the buffer was a failed write.  This KASSERT
 158                  * is a precursor to removing it from the UFS code.
 159                  */
 160                 KASSERT(bp->b_resid == 0, ("bp->b_resid != 0"));
 161
 162                 /*
 163                  * Calculate how much data we can copy
 164                  */
 165                 blkoffset = blkoff(fs, uio->uio_offset);
 166                 xfersize = bp->b_bufsize - blkoffset;
 167                 if (xfersize > uio->uio_resid)
 168                         xfersize = uio->uio_resid;
 169                 if (xfersize > bytesinfile)
 170                         xfersize = bytesinfile;
 171                 if (xfersize <= 0) {
 172                         panic("ufs_readwrite: impossible xfersize: %d",
 173                               xfersize);
 174                 }
 175
 176                 /*
 177                  * otherwise use the general form
 178                  */
 179                 error = uiomove(bp->b_data + blkoffset, (int)xfersize, uio);
 180
 181                 if (error)
 182                         break;
 183
 184                 if ((ioflag & (IO_VMIO|IO_DIRECT)) &&
 185                     (LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL)) {
 186                         /*
 187                          * If there are no dependencies, and it's VMIO,
 188                          * then we don't need the buf, mark it available
 189                          * for freeing. The VM has the data.
 190                          */
 191                         bp->b_flags |= B_RELBUF;
 192                         brelse(bp);
 193                 } else {
 194                         /*
 195                          * Otherwise let whoever
 196                          * made the request take care of
 197                          * freeing it. We just queue
 198                          * it onto another list.
 199                          */
 200                         bqrelse(bp);
 201                 }
 202         }
 203
 204         /*
 205          * This can only happen in the case of an error
 206          * because the loop above resets bp to NULL on each iteration
 207          * and on normal completion has not set a new value into it.
 208          * so it must have come from a 'break' statement
 209          */
 210         if (bp != NULL) {
 211                 if ((ioflag & (IO_VMIO|IO_DIRECT)) &&
 212                     (LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL)) {
 213                         bp->b_flags |= B_RELBUF;
 214                         brelse(bp);
 215                 } else {
 216                         bqrelse(bp);
 217                 }
 218         }
 219
 220         if ((error == 0 || uio->uio_resid != orig_resid) &&
 221             (vp->v_mount->mnt_flag & MNT_NOATIME) == 0)
 222                 ip->i_flag |= IN_ACCESS;
 223         return (error);
 224 }
 225
 226 /*
 227  * Vnode op for writing.
 228  *
 229  * ffs_write(struct vnode *a_vp, struct uio *a_uio, int a_ioflag,
 230  *           struct ucred *a_cred)
 231  */
 232 int
 233 ffs_write(struct vop_write_args *ap)
 234 {
 235         struct vnode *vp;
 236         struct uio *uio;
 237         struct inode *ip;
 238         FS *fs;
 239         struct buf *bp;
 240         ufs_daddr_t lbn;
 241         off_t osize;
 242         int seqcount;
 243         int blkoffset, error, extended, flags, ioflag, resid, size, xfersize;
 244         struct thread *td;
 245
 246         extended = 0;
 247         seqcount = ap->a_ioflag >> 16;
 248         ioflag = ap->a_ioflag;
 249         uio = ap->a_uio;
 250         vp = ap->a_vp;
 251         ip = VTOI(vp);
 252
 253 #ifdef DIAGNOSTIC
 254         if (uio->uio_rw != UIO_WRITE)
 255                 panic("ffs_write: mode");
 256 #endif
 257
 258         switch (vp->v_type) {
 259         case VREG:
 260                 if (ioflag & IO_APPEND)
 261                         uio->uio_offset = ip->i_size;
 262                 if ((ip->i_flags & APPEND) && uio->uio_offset != ip->i_size)
 263                         return (EPERM);
 264                 /* FALLTHROUGH */
 265         case VLNK:
 266                 break;
 267         case VDIR:
 268                 panic("ffs_write: dir write");
 269                 break;
 270         default:
 271                 panic("ffs_write: type %p %d (%d,%d)", vp, (int)vp->v_type,
 272                         (int)uio->uio_offset,
 273                         (int)uio->uio_resid
 274                 );
 275         }
 276
 277         fs = ip->I_FS;
 278         if (uio->uio_offset < 0 ||
 279             (uint64_t)uio->uio_offset + uio->uio_resid > fs->fs_maxfilesize) {
 280                 return (EFBIG);
 281         }
 282         /*
 283          * Maybe this should be above the vnode op call, but so long as
 284          * file servers have no limits, I don't think it matters.
 285          */
 286         td = uio->uio_td;
 287         if (vp->v_type == VREG && td && td->td_proc &&
 288             uio->uio_offset + uio->uio_resid >
 289             td->td_proc->p_rlimit[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur) {
 290                 lwpsignal(td->td_proc, td->td_lwp, SIGXFSZ);
 291                 return (EFBIG);
 292         }
 293
 294         resid = uio->uio_resid;
 295         osize = ip->i_size;
 296
 297         /*
 298          * NOTE! These B_ flags are actually balloc-only flags, not buffer
 299          * flags.  They are similar to the BA_ flags in fbsd.
 300          */
 301         if (seqcount > B_SEQMAX)
 302                 flags = B_SEQMAX << B_SEQSHIFT;
 303         else
 304                 flags = seqcount << B_SEQSHIFT;
 305         if ((ioflag & IO_SYNC) && !DOINGASYNC(vp))
 306                 flags |= B_SYNC;
 307
 308         for (error = 0; uio->uio_resid > 0;) {
 309                 lbn = lblkno(fs, uio->uio_offset);
 310                 blkoffset = blkoff(fs, uio->uio_offset);
 311                 xfersize = fs->fs_bsize - blkoffset;
 312                 if (uio->uio_resid < xfersize)
 313                         xfersize = uio->uio_resid;
 314
 315                 if (uio->uio_offset + xfersize > ip->i_size)
 316                         vnode_pager_setsize(vp, uio->uio_offset + xfersize);
 317
 318 #if 0
 319                 /*
 320                  * If doing a dummy write to flush the buffer for a
 321                  * putpages we must perform a read-before-write to
 322                  * fill in any missing spots and clear any invalid
 323                  * areas.  Otherwise a multi-page buffer may not properly
 324                  * flush.
 325                  *
 326                  * We must clear any invalid areas
 327                  */
 328                 if (uio->uio_segflg == UIO_NOCOPY) {
 329                         error = ffs_blkatoff(vp, uio->uio_offset, NULL, &bp);
 330                         if (error)
 331                                 break;
 332                         bqrelse(bp);
 333                 }
 334 #endif
 335
 336                 /*
 337                  * We must clear invalid areas.
 338                  */
 339                 if (xfersize < fs->fs_bsize || uio->uio_segflg == UIO_NOCOPY)
 340                         flags |= B_CLRBUF;
 341                 else
 342                         flags &= ~B_CLRBUF;
 343 /* XXX is uio->uio_offset the right thing here? */
 344                 error = VOP_BALLOC(vp, uio->uio_offset, xfersize,
 345                                    ap->a_cred, flags, &bp);
 346                 if (error != 0)
 347                         break;
 348                 /*
 349                  * If the buffer is not valid and we did not clear garbage
 350                  * out above, we have to do so here even though the write
 351                  * covers the entire buffer in order to avoid a mmap()/write
 352                  * race where another process may see the garbage prior to
 353                  * the uiomove() for a write replacing it.
 354                  */
 355                 if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0 && (flags & B_CLRBUF) == 0)
 356                         vfs_bio_clrbuf(bp);
 357                 if (ioflag & IO_DIRECT)
 358                         bp->b_flags |= B_DIRECT;
 359                 if ((ioflag & (IO_SYNC|IO_INVAL)) == (IO_SYNC|IO_INVAL))
 360                         bp->b_flags |= B_NOCACHE;
 361
 362                 if (uio->uio_offset + xfersize > ip->i_size) {
 363                         ip->i_size = uio->uio_offset + xfersize;
 364                         extended = 1;
 365                 }
 366
 367                 size = BLKSIZE(fs, ip, lbn) - bp->b_resid;
 368                 if (size < xfersize)
 369                         xfersize = size;
 370
 371                 error = uiomove(bp->b_data + blkoffset, (int)xfersize, uio);
 372                 if ((ioflag & (IO_VMIO|IO_DIRECT)) &&
 373                     (LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL)) {
 374                         bp->b_flags |= B_RELBUF;
 375                 }
 376
 377                 /*
 378                  * If IO_SYNC each buffer is written synchronously.  Otherwise
 379                  * if we have a severe page deficiency write the buffer
 380                  * asynchronously.  Otherwise try to cluster, and if that
 381                  * doesn't do it then either do an async write (if O_DIRECT),
 382                  * or a delayed write (if not).
 383                  */
 384
 385                 if (ioflag & IO_SYNC) {
 386                         (void)bwrite(bp);
 387                 } else if (vm_page_count_severe() ||
 388                             buf_dirty_count_severe() ||
 389                             (ioflag & IO_ASYNC)) {
 390                         bp->b_flags |= B_CLUSTEROK;
 391                         bawrite(bp);
 392                 } else if (xfersize + blkoffset == fs->fs_bsize) {
 393                         if ((vp->v_mount->mnt_flag & MNT_NOCLUSTERW) == 0) {
 394                                 bp->b_flags |= B_CLUSTEROK;
 395                                 cluster_write(bp, (off_t)ip->i_size, fs->fs_bsize, seqcount);
 396                         } else {
 397                                 bawrite(bp);
 398                         }
 399                 } else if (ioflag & IO_DIRECT) {
 400                         bp->b_flags |= B_CLUSTEROK;
 401                         bawrite(bp);
 402                 } else {
 403                         bp->b_flags |= B_CLUSTEROK;
 404                         bdwrite(bp);
 405                 }
 406                 if (error || xfersize == 0)
 407                         break;
 408                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 409         }
 410         /*
 411          * If we successfully wrote any data, and we are not the superuser
 412          * we clear the setuid and setgid bits as a precaution against
 413          * tampering.
 414          */
 415         if (resid > uio->uio_resid && ap->a_cred && ap->a_cred->cr_uid != 0)
 416                 ip->i_mode &= ~(ISUID | ISGID);
 417         if (resid > uio->uio_resid)
 418                 VN_KNOTE(vp, NOTE_WRITE | (extended ? NOTE_EXTEND : 0));
 419         if (error) {
 420                 if (ioflag & IO_UNIT) {
 421                         (void)ffs_truncate(vp, osize, ioflag & IO_SYNC,
 422                                            ap->a_cred);
 423                         uio->uio_offset -= resid - uio->uio_resid;
 424                         uio->uio_resid = resid;
 425                 }
 426         } else if (resid > uio->uio_resid && (ioflag & IO_SYNC)) {
 427                 error = ffs_update(vp, 1);
 428         }
 429
 430         return (error);
 431 }
 432