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  */
  36
  37 #define BLKSIZE(a, b, c)        blksize(a, b, c)
  38 #define FS                      struct fs
  39 #define I_FS                    i_fs
  40
  41 #include <vm/vm.h>
  42 #include <vm/vm_object.h>
  43 #include <vm/vm_pager.h>
  44 #include <vm/vm_map.h>
  45 #include <vm/vnode_pager.h>
  46 #include <sys/event.h>
  47 #include <sys/vmmeter.h>
  48 #include <sys/sysctl.h>
  49 #include <vm/vm_page2.h>
  50
  51 #include "opt_directio.h"
  52
  53 #define VN_KNOTE(vp, b) \
  54         KNOTE((struct klist *)&vp->v_pollinfo.vpi_kqinfo.ki_note, (b))
  55
  56 #ifdef DIRECTIO
  57 extern int ffs_rawread(struct vnode *vp, struct uio *uio, int *workdone);
  58 #endif
  59
  60 SYSCTL_DECL(_vfs_ffs);
  61
  62 /*
  63  * Vnode op for reading.
  64  *
  65  * ffs_read(struct vnode *a_vp, struct uio *a_uio, int a_ioflag,
  66  *          struct ucred *a_cred)
  67  */
  68 /* ARGSUSED */
  69 int
  70 ffs_read(struct vop_read_args *ap)
  71 {
  72         struct vnode *vp;
  73         struct inode *ip;
  74         struct uio *uio;
  75         FS *fs;
  76         struct buf *bp;
  77         off_t bytesinfile;
  78         int xfersize, blkoffset;
  79         int error, orig_resid;
  80         int seqcount;
  81         int ioflag;
  82
  83         vp = ap->a_vp;
  84         seqcount = ap->a_ioflag >> 16;
  85         ip = VTOI(vp);
  86         uio = ap->a_uio;
  87         ioflag = ap->a_ioflag;
  88 #ifdef DIRECTIO
  89         if ((ioflag & IO_DIRECT) != 0) {
  90                 int workdone;
  91
  92                 error = ffs_rawread(vp, uio, &workdone);
  93                 if (error || workdone)
  94                         return error;
  95         }
  96 #endif
  97
  98 #ifdef DIAGNOSTIC
  99         if (uio->uio_rw != UIO_READ)
 100                 panic("ffs_read: mode");
 101
 102         if (vp->v_type == VLNK) {
 103                 if ((int)ip->i_size < vp->v_mount->mnt_maxsymlinklen)
 104                         panic("ffs_read: short symlink");
 105         } else if (vp->v_type != VREG && vp->v_type != VDIR)
 106                 panic("ffs_read: type %d", vp->v_type);
 107 #endif
 108         fs = ip->I_FS;
 109         if ((uint64_t)uio->uio_offset > fs->fs_maxfilesize)
 110                 return (EFBIG);
 111
 112         orig_resid = uio->uio_resid;
 113         if (orig_resid <= 0)
 114                 return (0);
 115
 116         bytesinfile = ip->i_size - uio->uio_offset;
 117         if (bytesinfile <= 0) {
 118                 if ((vp->v_mount->mnt_flag & MNT_NOATIME) == 0)
 119                         ip->i_flag |= IN_ACCESS;
 120                 return 0;
 121         }
 122
 123         /*
 124          * Ok so we couldn't do it all in one vm trick...
 125          * so cycle around trying smaller bites..
 126          */
 127         for (error = 0, bp = NULL; uio->uio_resid > 0; bp = NULL) {
 128                 if ((bytesinfile = ip->i_size - uio->uio_offset) <= 0)
 129                         break;
 130
 131                 error = ffs_blkatoff_ra(vp, uio->uio_offset, NULL,
 132                                         &bp, seqcount);
 133                 if (error)
 134                         break;
 135
 136                 /*
 137                  * If IO_DIRECT then set B_DIRECT for the buffer.  This
 138                  * will cause us to attempt to release the buffer later on
 139                  * and will cause the buffer cache to attempt to free the
 140                  * underlying pages.
 141                  */
 142                 if (ioflag & IO_DIRECT)
 143                         bp->b_flags |= B_DIRECT;
 144
 145                 /*
 146                  * We should only get non-zero b_resid when an I/O error
 147                  * has occurred, which should cause us to break above.
 148                  * However, if the short read did not cause an error,
 149                  * then we want to ensure that we do not uiomove bad
 150                  * or uninitialized data.
 151                  *
 152                  * XXX b_resid is only valid when an actual I/O has occured
 153                  * and may be incorrect if the buffer is B_CACHE or if the
 154                  * last op on the buffer was a failed write.  This KASSERT
 155                  * is a precursor to removing it from the UFS code.
 156                  */
 157                 KASSERT(bp->b_resid == 0, ("bp->b_resid != 0"));
 158
 159                 /*
 160                  * Calculate how much data we can copy
 161                  */
 162                 blkoffset = blkoff(fs, uio->uio_offset);
 163                 xfersize = bp->b_bufsize - blkoffset;
 164                 if (xfersize > uio->uio_resid)
 165                         xfersize = uio->uio_resid;
 166                 if (xfersize > bytesinfile)
 167                         xfersize = bytesinfile;
 168                 if (xfersize <= 0) {
 169                         panic("ufs_readwrite: impossible xfersize: %d",
 170                               xfersize);
 171                 }
 172
 173                 /*
 174                  * otherwise use the general form
 175                  */
 176                 error = uiomovebp(bp, bp->b_data + blkoffset, xfersize, uio);
 177
 178                 if (error)
 179                         break;
 180
 181                 if ((ioflag & (IO_VMIO|IO_DIRECT)) &&
 182                     (LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL)) {
 183                         /*
 184                          * If there are no dependencies, and it's VMIO,
 185                          * then we don't need the buf, mark it available
 186                          * for freeing. The VM has the data.
 187                          */
 188                         bp->b_flags |= B_RELBUF;
 189                         brelse(bp);
 190                 } else {
 191                         /*
 192                          * Otherwise let whoever
 193                          * made the request take care of
 194                          * freeing it. We just queue
 195                          * it onto another list.
 196                          */
 197                         bqrelse(bp);
 198                 }
 199         }
 200
 201         /*
 202          * This can only happen in the case of an error
 203          * because the loop above resets bp to NULL on each iteration
 204          * and on normal completion has not set a new value into it.
 205          * so it must have come from a 'break' statement
 206          */
 207         if (bp != NULL) {
 208                 if ((ioflag & (IO_VMIO|IO_DIRECT)) &&
 209                     (LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL)) {
 210                         bp->b_flags |= B_RELBUF;
 211                         brelse(bp);
 212                 } else {
 213                         bqrelse(bp);
 214                 }
 215         }
 216
 217         if ((error == 0 || uio->uio_resid != orig_resid) &&
 218             (vp->v_mount->mnt_flag & MNT_NOATIME) == 0)
 219                 ip->i_flag |= IN_ACCESS;
 220         return (error);
 221 }
 222
 223 /*
 224  * Vnode op for writing.
 225  *
 226  * ffs_write(struct vnode *a_vp, struct uio *a_uio, int a_ioflag,
 227  *           struct ucred *a_cred)
 228  */
 229 int
 230 ffs_write(struct vop_write_args *ap)
 231 {
 232         struct vnode *vp;
 233         struct uio *uio;
 234         struct inode *ip;
 235         FS *fs;
 236         struct buf *bp;
 237         ufs_daddr_t lbn;
 238         off_t osize;
 239         off_t nsize;
 240         int seqcount;
 241         int blkoffset, error, extended, flags, ioflag, resid, size, xfersize;
 242         struct thread *td;
 243
 244         extended = 0;
 245         seqcount = ap->a_ioflag >> 16;
 246         ioflag = ap->a_ioflag;
 247         uio = ap->a_uio;
 248         vp = ap->a_vp;
 249         ip = VTOI(vp);
 250
 251 #ifdef DIAGNOSTIC
 252         if (uio->uio_rw != UIO_WRITE)
 253                 panic("ffs_write: mode");
 254 #endif
 255
 256         switch (vp->v_type) {
 257         case VREG:
 258                 if (ioflag & IO_APPEND)
 259                         uio->uio_offset = ip->i_size;
 260                 if ((ip->i_flags & APPEND) && uio->uio_offset != ip->i_size)
 261                         return (EPERM);
 262                 /* FALLTHROUGH */
 263         case VLNK:
 264                 break;
 265         case VDIR:
 266                 panic("ffs_write: dir write");
 267                 break;
 268         default:
 269                 panic("ffs_write: type %p %d (%d,%d)", vp, (int)vp->v_type,
 270                         (int)uio->uio_offset,
 271                         (int)uio->uio_resid
 272                 );
 273         }
 274
 275         fs = ip->I_FS;
 276         if (uio->uio_offset < 0 ||
 277             (uint64_t)uio->uio_offset + uio->uio_resid > fs->fs_maxfilesize) {
 278                 return (EFBIG);
 279         }
 280         /*
 281          * Maybe this should be above the vnode op call, but so long as
 282          * file servers have no limits, I don't think it matters.
 283          */
 284         td = uio->uio_td;
 285         if (vp->v_type == VREG && td && td->td_proc &&
 286             uio->uio_offset + uio->uio_resid >
 287             td->td_proc->p_rlimit[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur) {
 288                 lwpsignal(td->td_proc, td->td_lwp, SIGXFSZ);
 289                 return (EFBIG);
 290         }
 291
 292         resid = uio->uio_resid;
 293         osize = ip->i_size;
 294
 295         /*
 296          * NOTE! These B_ flags are actually balloc-only flags, not buffer
 297          * flags.  They are similar to the BA_ flags in fbsd.
 298          */
 299         if (seqcount > B_SEQMAX)
 300                 flags = B_SEQMAX << B_SEQSHIFT;
 301         else
 302                 flags = seqcount << B_SEQSHIFT;
 303         if ((ioflag & IO_SYNC) && !DOINGASYNC(vp))
 304                 flags |= B_SYNC;
 305
 306         for (error = 0; uio->uio_resid > 0;) {
 307                 lbn = lblkno(fs, uio->uio_offset);
 308                 blkoffset = blkoff(fs, uio->uio_offset);
 309                 xfersize = fs->fs_bsize - blkoffset;
 310                 if (uio->uio_resid < xfersize)
 311                         xfersize = uio->uio_resid;
 312
 313                 if (uio->uio_offset + xfersize > ip->i_size) {
 314                         nsize = uio->uio_offset + xfersize;
 315                         nvnode_pager_setsize(vp, nsize,
 316                                 blkoffresize(fs, nsize), blkoff(fs, nsize));
 317                 }
 318
 319 #if 0
 320                 /*
 321                  * If doing a dummy write to flush the buffer for a
 322                  * putpages we must perform a read-before-write to
 323                  * fill in any missing spots and clear any invalid
 324                  * areas.  Otherwise a multi-page buffer may not properly
 325                  * flush.
 326                  *
 327                  * We must clear any invalid areas
 328                  */
 329                 if (uio->uio_segflg == UIO_NOCOPY) {
 330                         error = ffs_blkatoff(vp, uio->uio_offset, NULL, &bp);
 331                         if (error)
 332                                 break;
 333                         bqrelse(bp);
 334                 }
 335 #endif
 336
 337                 /*
 338                  * We must clear invalid areas.
 339                  */
 340                 if (xfersize < fs->fs_bsize || uio->uio_segflg == UIO_NOCOPY)
 341                         flags |= B_CLRBUF;
 342                 else
 343                         flags &= ~B_CLRBUF;
 344 /* XXX is uio->uio_offset the right thing here? */
 345                 error = VOP_BALLOC(vp, uio->uio_offset, xfersize,
 346                                    ap->a_cred, flags, &bp);
 347                 if (error != 0)
 348                         break;
 349                 /*
 350                  * If the buffer is not valid and we did not clear garbage
 351                  * out above, we have to do so here even though the write
 352                  * covers the entire buffer in order to avoid a mmap()/write
 353                  * race where another process may see the garbage prior to
 354                  * the uiomove() for a write replacing it.
 355                  */
 356                 if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0 && (flags & B_CLRBUF) == 0)
 357                         vfs_bio_clrbuf(bp);
 358                 if (ioflag & IO_DIRECT)
 359                         bp->b_flags |= B_DIRECT;
 360                 if ((ioflag & (IO_SYNC|IO_INVAL)) == (IO_SYNC|IO_INVAL))
 361                         bp->b_flags |= B_NOCACHE;
 362
 363                 if (uio->uio_offset + xfersize > ip->i_size) {
 364                         ip->i_size = uio->uio_offset + xfersize;
 365                         extended = 1;
 366                 }
 367
 368                 size = BLKSIZE(fs, ip, lbn) - bp->b_resid;
 369                 if (size < xfersize)
 370                         xfersize = size;
 371
 372                 error = uiomovebp(bp, bp->b_data + blkoffset, xfersize, uio);
 373                 if ((ioflag & (IO_VMIO|IO_DIRECT)) &&
 374                     (LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL)) {
 375                         bp->b_flags |= B_RELBUF;
 376                 }
 377
 378                 /*
 379                  * If IO_SYNC each buffer is written synchronously.  Otherwise
 380                  * if we have a severe page deficiency write the buffer
 381                  * asynchronously.  Otherwise try to cluster, and if that
 382                  * doesn't do it then either do an async write (if O_DIRECT),
 383                  * or a delayed write (if not).
 384                  */
 385
 386                 if (ioflag & IO_SYNC) {
 387                         (void)bwrite(bp);
 388                 } else if (vm_page_count_severe() ||
 389                             buf_dirty_count_severe() ||
 390                             (ioflag & IO_ASYNC)) {
 391                         bp->b_flags |= B_CLUSTEROK;
 392                         bawrite(bp);
 393                 } else if (xfersize + blkoffset == fs->fs_bsize) {
 394                         if ((vp->v_mount->mnt_flag & MNT_NOCLUSTERW) == 0) {
 395                                 bp->b_flags |= B_CLUSTEROK;
 396                                 cluster_write(bp, (off_t)ip->i_size, fs->fs_bsize, seqcount);
 397                         } else {
 398                                 bawrite(bp);
 399                         }
 400                 } else if (ioflag & IO_DIRECT) {
 401                         bp->b_flags |= B_CLUSTEROK;
 402                         bawrite(bp);
 403                 } else {
 404                         bp->b_flags |= B_CLUSTEROK;
 405                         bdwrite(bp);
 406                 }
 407                 if (error || xfersize == 0)
 408                         break;
 409                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 410         }
 411         /*
 412          * If we successfully wrote any data, and we are not the superuser
 413          * we clear the setuid and setgid bits as a precaution against
 414          * tampering.
 415          */
 416         if (resid > uio->uio_resid && ap->a_cred && ap->a_cred->cr_uid != 0)
 417                 ip->i_mode &= ~(ISUID | ISGID);
 418         if (resid > uio->uio_resid)
 419                 VN_KNOTE(vp, NOTE_WRITE | (extended ? NOTE_EXTEND : 0));
 420         if (error) {
 421                 if (ioflag & IO_UNIT) {
 422                         (void)ffs_truncate(vp, osize, ioflag & IO_SYNC,
 423                                            ap->a_cred);
 424                         uio->uio_offset -= resid - uio->uio_resid;
 425                         uio->uio_resid = resid;
 426                 }
 427         } else if (resid > uio->uio_resid && (ioflag & IO_SYNC)) {
 428                 error = ffs_update(vp, 1);
 429         }
 430
 431         return (error);
 432 }
 433