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