sys/kern/vfs_vnops.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
   5  * All or some portions of this file are derived from material licensed
   6  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
   7  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
   8  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
   9  *
  10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  11  * modification, are permitted provided that the following conditions
  12  * are met:
  13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  18  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  19  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  20  *    without specific prior written permission.
  21  *
  22  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  23  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  24  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  25  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  26  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  27  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  28  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  29  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  30  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  31  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  32  * SUCH DAMAGE.
  33  *
  34  *      @(#)vfs_vnops.c 8.2 (Berkeley) 1/21/94
  35  * $FreeBSD: src/sys/kern/vfs_vnops.c,v 1.87.2.13 2002/12/29 18:19:53 dillon Exp $
  36  */
  37
  38 #include <sys/param.h>
  39 #include <sys/systm.h>
  40 #include <sys/uio.h>
  41 #include <sys/fcntl.h>
  42 #include <sys/file.h>
  43 #include <sys/stat.h>
  44 #include <sys/proc.h>
  45 #include <sys/caps.h>
  46 #include <sys/mount.h>
  47 #include <sys/nlookup.h>
  48 #include <sys/vnode.h>
  49 #include <sys/buf.h>
  50 #include <sys/filio.h>
  51 #include <sys/ttycom.h>
  52 #include <sys/conf.h>
  53 #include <sys/sysctl.h>
  54 #include <sys/syslog.h>
  55
  56 #include <sys/mplock2.h>
  57
  58 static int vn_closefile (struct file *fp);
  59 static int vn_ioctl (struct file *fp, u_long com, caddr_t data,
  60                 struct ucred *cred, struct sysmsg *msg);
  61 static int vn_read (struct file *fp, struct uio *uio,
  62                 struct ucred *cred, int flags);
  63 static int vn_kqfilter (struct file *fp, struct knote *kn);
  64 static int vn_statfile (struct file *fp, struct stat *sb, struct ucred *cred);
  65 static int vn_write (struct file *fp, struct uio *uio,
  66                 struct ucred *cred, int flags);
  67
  68 struct fileops vnode_fileops = {
  69         .fo_read = vn_read,
  70         .fo_write = vn_write,
  71         .fo_ioctl = vn_ioctl,
  72         .fo_kqfilter = vn_kqfilter,
  73         .fo_stat = vn_statfile,
  74         .fo_close = vn_closefile,
  75         .fo_shutdown = nofo_shutdown
  76 };
  77
  78 /*
  79  * Common code for vnode open operations.  Check permissions, and call
  80  * the VOP_NOPEN or VOP_NCREATE routine.
  81  *
  82  * The caller is responsible for setting up nd with nlookup_init() and
  83  * for cleaning it up with nlookup_done(), whether we return an error
  84  * or not.
  85  *
  86  * On success nd->nl_open_vp will hold a referenced and, if requested,
  87  * locked vnode.  A locked vnode is requested via NLC_LOCKVP.  If fp
  88  * is non-NULL the vnode will be installed in the file pointer.
  89  *
  90  * NOTE: If the caller wishes the namecache entry to be operated with
  91  *       a shared lock it must use NLC_SHAREDLOCK.  If NLC_LOCKVP is set
  92  *       then the vnode lock will also be shared.
  93  *
  94  * NOTE: The vnode is referenced just once on return whether or not it
  95  *       is also installed in the file pointer.
  96  */
  97 int
  98 vn_open(struct nlookupdata *nd, struct file **fpp, int fmode, int cmode)
  99 {
 100         struct file *fp = fpp ? *fpp : NULL;
 101         struct vnode *vp;
 102         struct ucred *cred = nd->nl_cred;
 103         struct vattr vat;
 104         struct vattr *vap = &vat;
 105         int error;
 106         int vpexcl;
 107         u_int flags;
 108         uint64_t osize;
 109         struct mount *mp;
 110
 111         /*
 112          * Certain combinations are illegal
 113          */
 114         if ((fmode & (FWRITE | O_TRUNC)) == O_TRUNC)
 115                 return(EACCES);
 116
 117         /*
 118          * Lookup the path and create or obtain the vnode.  After a
 119          * successful lookup a locked nd->nl_nch will be returned.
 120          *
 121          * The result of this section should be a locked vnode.
 122          *
 123          * XXX with only a little work we should be able to avoid locking
 124          * the vnode if FWRITE, O_CREAT, and O_TRUNC are *not* set.
 125          */
 126         nd->nl_flags |= NLC_OPEN;
 127         if (fmode & O_APPEND)
 128                 nd->nl_flags |= NLC_APPEND;
 129         if (fmode & O_TRUNC)
 130                 nd->nl_flags |= NLC_TRUNCATE;
 131         if (fmode & FREAD)
 132                 nd->nl_flags |= NLC_READ;
 133         if (fmode & FWRITE)
 134                 nd->nl_flags |= NLC_WRITE;
 135         if ((fmode & O_EXCL) == 0 && (fmode & O_NOFOLLOW) == 0)
 136                 nd->nl_flags |= NLC_FOLLOW;
 137
 138         if (fmode & O_CREAT) {
 139                 /*
 140                  * CONDITIONAL CREATE FILE CASE
 141                  *
 142                  * Setting NLC_CREATE causes a negative hit to store
 143                  * the negative hit ncp and not return an error.  Then
 144                  * nc_error or nc_vp may be checked to see if the ncp
 145                  * represents a negative hit.  NLC_CREATE also requires
 146                  * write permission on the governing directory or EPERM
 147                  * is returned.
 148                  *
 149                  * If the file exists but is missing write permission,
 150                  * nlookup() returns EACCES. This has to be handled specially
 151                  * when combined with O_EXCL.
 152                  */
 153                 nd->nl_flags |= NLC_CREATE;
 154                 nd->nl_flags |= NLC_REFDVP;
 155                 bwillinode(1);
 156                 error = nlookup(nd);
 157                 if (error == EACCES && nd->nl_nch.ncp->nc_vp != NULL &&
 158                     (fmode & O_EXCL) && !nd->nl_dir_error)
 159                 {
 160                         error = EEXIST;
 161                 }
 162
 163                 /*
 164                  * If no error and nd->nl_dvp is NULL, the nlookup represents
 165                  * a mount-point or cross-mount situation.  e.g.
 166                  * open("/var/cache", O_CREAT), where /var/cache is a
 167                  * mount point or a null-mount point.
 168                  */
 169                 if (error == 0 && nd->nl_dvp == NULL)
 170                         error = EINVAL;
 171         } else {
 172                 /*
 173                  * NORMAL OPEN FILE CASE
 174                  */
 175                 error = nlookup(nd);
 176         }
 177
 178         if (error)
 179                 return (error);
 180
 181         /*
 182          * split case to allow us to re-resolve and retry the ncp in case
 183          * we get ESTALE.
 184          *
 185          * (error is 0 on entry / retry)
 186          */
 187 again:
 188         /*
 189          * Checks for (likely) filesystem-modifying cases and allows
 190          * the filesystem to stall the front-end.
 191          */
 192         if ((fmode & (FWRITE | O_TRUNC)) ||
 193             ((fmode & O_CREAT) && nd->nl_nch.ncp->nc_vp == NULL)) {
 194                 error = ncp_writechk(&nd->nl_nch);
 195                 if (error)
 196                         return error;
 197         }
 198
 199         vpexcl = 1;
 200         if (fmode & O_CREAT) {
 201                 if (nd->nl_nch.ncp->nc_vp == NULL) {
 202                         VATTR_NULL(vap);
 203                         vap->va_type = VREG;
 204                         vap->va_mode = cmode;
 205                         vap->va_fuseflags = fmode; /* FUSE */
 206                         if (fmode & O_EXCL)
 207                                 vap->va_vaflags |= VA_EXCLUSIVE;
 208                         error = VOP_NCREATE(&nd->nl_nch, nd->nl_dvp, &vp,
 209                                             nd->nl_cred, vap);
 210                         if (error)
 211                                 return (error);
 212                         fmode &= ~O_TRUNC;
 213                         /* locked vnode is returned */
 214                 } else {
 215                         if (fmode & O_EXCL) {
 216                                 error = EEXIST;
 217                         } else {
 218                                 error = cache_vget(&nd->nl_nch, cred,
 219                                                     LK_EXCLUSIVE, &vp);
 220                         }
 221                         if (error)
 222                                 return (error);
 223                         fmode &= ~O_CREAT;
 224                 }
 225         } else {
 226                 /*
 227                  * In most other cases a shared lock on the vnode is
 228                  * sufficient.  However, the O_RDWR case needs an
 229                  * exclusive lock if the vnode is executable.  The
 230                  * NLC_EXCLLOCK_IFEXEC and NCF_NOTX flags help resolve
 231                  * this.
 232                  *
 233                  * NOTE: If NCF_NOTX is not set, we do not know the
 234                  *       the state of the 'x' bits and have to get
 235                  *       an exclusive lock for the EXCLLOCK_IFEXEC case.
 236                  */
 237                 if ((nd->nl_flags & NLC_SHAREDLOCK) &&
 238                     ((nd->nl_flags & NLC_EXCLLOCK_IFEXEC) == 0 ||
 239                      nd->nl_nch.ncp->nc_flag & NCF_NOTX)) {
 240                         error = cache_vget(&nd->nl_nch, cred, LK_SHARED, &vp);
 241                         vpexcl = 0;
 242                 } else {
 243                         error = cache_vget(&nd->nl_nch, cred,
 244                                            LK_EXCLUSIVE, &vp);
 245                 }
 246                 if (error)
 247                         return (error);
 248         }
 249
 250         /*
 251          * We have a locked vnode and ncp now.  Note that the ncp will
 252          * be cleaned up by the caller if nd->nl_nch is left intact.
 253          */
 254         if (vp->v_type == VLNK) {
 255                 error = EMLINK;
 256                 goto bad;
 257         }
 258         if (vp->v_type == VSOCK) {
 259                 error = EOPNOTSUPP;
 260                 goto bad;
 261         }
 262         if (vp->v_type != VDIR && (fmode & O_DIRECTORY)) {
 263                 error = ENOTDIR;
 264                 goto bad;
 265         }
 266         if ((fmode & O_CREAT) == 0) {
 267                 if (fmode & (FWRITE | O_TRUNC)) {
 268                         if (vp->v_type == VDIR) {
 269                                 error = EISDIR;
 270                                 goto bad;
 271                         }
 272
 273                         /*
 274                          * Additional checks on vnode (does not substitute
 275                          * for ncp_writechk()).
 276                          */
 277                         error = vn_writechk(vp);
 278                         if (error) {
 279                                 /*
 280                                  * Special stale handling, re-resolve the
 281                                  * vnode.
 282                                  */
 283                                 if (error == ESTALE) {
 284                                         u_int dummy_gen = 0;
 285
 286                                         vput(vp);
 287                                         vp = NULL;
 288                                         if (vpexcl == 0) {
 289                                                 cache_unlock(&nd->nl_nch);
 290                                                 cache_lock(&nd->nl_nch);
 291                                         }
 292                                         cache_setunresolved(&nd->nl_nch);
 293                                         error = cache_resolve(&nd->nl_nch,
 294                                                               &dummy_gen,
 295                                                               cred);
 296                                         if (error == 0)
 297                                                 goto again;
 298                                 }
 299                                 goto bad;
 300                         }
 301                 }
 302         }
 303         if (fmode & O_TRUNC) {
 304                 vn_unlock(vp);                          /* XXX */
 305                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);   /* XXX */
 306                 osize = vp->v_filesize;
 307                 VATTR_NULL(vap);
 308                 vap->va_size = 0;
 309                 error = VOP_SETATTR_FP(vp, vap, cred, fp);
 310                 if (error)
 311                         goto bad;
 312                 error = VOP_GETATTR(vp, vap);
 313                 if (error)
 314                         goto bad;
 315                 mp = vq_vptomp(vp);
 316                 VFS_ACCOUNT(mp, vap->va_uid, vap->va_gid, -osize);
 317         }
 318
 319         /*
 320          * Set or clear VNSWAPCACHE on the vp based on nd->nl_nch.ncp->nc_flag.
 321          * These particular bits a tracked all the way from the root.
 322          *
 323          * NOTE: Might not work properly on NFS servers due to the
 324          * disconnected namecache.
 325          */
 326         flags = nd->nl_nch.ncp->nc_flag;
 327         if ((flags & (NCF_UF_CACHE | NCF_UF_PCACHE)) &&
 328             (flags & (NCF_SF_NOCACHE | NCF_SF_PNOCACHE)) == 0) {
 329                 vsetflags(vp, VSWAPCACHE);
 330         } else {
 331                 vclrflags(vp, VSWAPCACHE);
 332         }
 333
 334         /*
 335          * Setup the fp so VOP_OPEN can override it.  No descriptor has been
 336          * associated with the fp yet so we own it clean.
 337          *
 338          * f_nchandle inherits nl_nch.  This used to be necessary only for
 339          * directories but now we do it unconditionally so f*() ops
 340          * such as fchmod() can access the actual namespace that was
 341          * used to open the file.
 342          */
 343         if (fp) {
 344                 if (nd->nl_flags & NLC_APPENDONLY)
 345                         fmode |= FAPPENDONLY;
 346                 fp->f_nchandle = nd->nl_nch;
 347                 cache_zero(&nd->nl_nch);
 348                 cache_unlock(&fp->f_nchandle);
 349         }
 350
 351         /*
 352          * Get rid of nl_nch.  vn_open does not return it (it returns the
 353          * vnode or the file pointer).
 354          *
 355          * NOTE: We can't leave nl_nch locked through the VOP_OPEN anyway
 356          *       since the VOP_OPEN may block, e.g. on /dev/ttyd0
 357          *
 358          * NOTE: The VOP_OPEN() can replace the *fpp we supply with its own
 359          *       (it will fdrop/fhold), and can also set the *fpp up however
 360          *       it wants, not necessarily using DTYPE_VNODE.
 361          */
 362         if (nd->nl_nch.ncp)
 363                 cache_put(&nd->nl_nch);
 364
 365         error = VOP_OPEN(vp, fmode, cred, fpp);
 366         fp = fpp ? *fpp : NULL;
 367
 368         if (error) {
 369                 /*
 370                  * setting f_ops to &badfileops will prevent the descriptor
 371                  * code from trying to close and release the vnode, since
 372                  * the open failed we do not want to call close.
 373                  */
 374                 if (fp) {
 375                         fp->f_data = NULL;
 376                         fp->f_ops = &badfileops;
 377                 }
 378                 goto bad;
 379         }
 380
 381 #if 0
 382         /*
 383          * Assert that VREG files have been setup for vmio.
 384          */
 385         KASSERT(vp->v_type != VREG || vp->v_object != NULL,
 386                 ("vn_open: regular file was not VMIO enabled!"));
 387 #endif
 388
 389         /*
 390          * Return the vnode.  XXX needs some cleaning up.  The vnode is
 391          * only returned in the fp == NULL case.
 392          *
 393          * NOTE: vnode stored in fp may be different
 394          */
 395         if (fp == NULL) {
 396                 nd->nl_open_vp = vp;
 397                 nd->nl_vp_fmode = fmode;
 398                 if ((nd->nl_flags & NLC_LOCKVP) == 0)
 399                         vn_unlock(vp);
 400         } else {
 401                 vput(vp);
 402         }
 403         return (0);
 404 bad:
 405         if (vp)
 406                 vput(vp);
 407         return (error);
 408 }
 409
 410 int
 411 vn_opendisk(const char *devname, int fmode, struct vnode **vpp)
 412 {
 413         struct vnode *vp;
 414         int error;
 415
 416         if (strncmp(devname, "/dev/", 5) == 0)
 417                 devname += 5;
 418         if ((vp = getsynthvnode(devname)) == NULL) {
 419                 error = ENODEV;
 420         } else {
 421                 error = VOP_OPEN(vp, fmode, proc0.p_ucred, NULL);
 422                 vn_unlock(vp);
 423                 if (error) {
 424                         vrele(vp);
 425                         vp = NULL;
 426                 }
 427         }
 428         *vpp = vp;
 429         return (error);
 430 }
 431
 432 /*
 433  * Checks for special conditions on the vnode which might prevent writing
 434  * after the vnode has (likely) been locked.  The vnode might or might not
 435  * be locked as of this call, but will be at least referenced.
 436  *
 437  * Also re-checks the mount RDONLY flag that ncp_writechk() checked prior
 438  * to the vnode being locked.
 439  */
 440 int
 441 vn_writechk(struct vnode *vp)
 442 {
 443         /*
 444          * If there's shared text associated with
 445          * the vnode, try to free it up once.  If
 446          * we fail, we can't allow writing.
 447          */
 448         if (vp->v_flag & VTEXT)
 449                 return (ETXTBSY);
 450         if (vp->v_mount && (vp->v_mount->mnt_flag & MNT_RDONLY))
 451                 return (EROFS);
 452         return 0;
 453 }
 454
 455 /*
 456  * Check whether the underlying mount is read-only.  The mount point
 457  * referenced by the namecache may be different from the mount point
 458  * used by the underlying vnode in the case of NULLFS, so a separate
 459  * check is needed.
 460  *
 461  * Must be called PRIOR to any vnodes being locked.
 462  */
 463 int
 464 ncp_writechk(struct nchandle *nch)
 465 {
 466         struct mount *mp;
 467
 468         if ((mp = nch->mount) != NULL) {
 469                 if (mp->mnt_flag & MNT_RDONLY)
 470                         return (EROFS);
 471                 if (mp->mnt_op->vfs_modifying != vfs_stdmodifying)
 472                         VFS_MODIFYING(mp);
 473         }
 474         return(0);
 475 }
 476
 477 /*
 478  * Vnode close call
 479  *
 480  * MPSAFE
 481  */
 482 int
 483 vn_close(struct vnode *vp, int flags, struct file *fp)
 484 {
 485         int error;
 486
 487         error = vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY | LK_FAILRECLAIM);
 488         if (error == 0) {
 489                 error = VOP_CLOSE(vp, flags, fp);
 490                 vn_unlock(vp);
 491         }
 492         vrele(vp);
 493         return (error);
 494 }
 495
 496 /*
 497  * Sequential heuristic.
 498  *
 499  * MPSAFE (f_seqcount and f_nextoff are allowed to race)
 500  */
 501 static __inline
 502 int
 503 sequential_heuristic(struct uio *uio, struct file *fp)
 504 {
 505         /*
 506          * Sequential heuristic - detect sequential operation
 507          *
 508          * NOTE: SMP: We allow f_seqcount updates to race.
 509          */
 510         if ((uio->uio_offset == 0 && fp->f_seqcount > 0) ||
 511             uio->uio_offset == fp->f_nextoff) {
 512                 int tmpseq = fp->f_seqcount;
 513
 514                 tmpseq += howmany(uio->uio_resid, MAXBSIZE);
 515                 if (tmpseq > IO_SEQMAX)
 516                         tmpseq = IO_SEQMAX;
 517                 fp->f_seqcount = tmpseq;
 518                 return(fp->f_seqcount << IO_SEQSHIFT);
 519         }
 520
 521         /*
 522          * Not sequential, quick draw-down of seqcount
 523          *
 524          * NOTE: SMP: We allow f_seqcount updates to race.
 525          */
 526         if (fp->f_seqcount > 1)
 527                 fp->f_seqcount = 1;
 528         else
 529                 fp->f_seqcount = 0;
 530         return(0);
 531 }
 532
 533 /*
 534  * get - lock and return the f_offset field.
 535  * set - set and unlock the f_offset field.
 536  *
 537  * These routines serve the dual purpose of serializing access to the
 538  * f_offset field (at least on x86) and guaranteeing operational integrity
 539  * when multiple read()ers and write()ers are present on the same fp.
 540  *
 541  * MPSAFE
 542  */
 543 static __inline off_t
 544 vn_get_fpf_offset(struct file *fp)
 545 {
 546         u_int   flags;
 547         u_int   nflags;
 548
 549         /*
 550          * Shortcut critical path.
 551          */
 552         flags = fp->f_flag & ~FOFFSETLOCK;
 553         if (atomic_cmpset_int(&fp->f_flag, flags, flags | FOFFSETLOCK))
 554                 return(fp->f_offset);
 555
 556         /*
 557          * The hard way
 558          */
 559         for (;;) {
 560                 flags = fp->f_flag;
 561                 if (flags & FOFFSETLOCK) {
 562                         nflags = flags | FOFFSETWAKE;
 563                         tsleep_interlock(&fp->f_flag, 0);
 564                         if (atomic_cmpset_int(&fp->f_flag, flags, nflags))
 565                                 tsleep(&fp->f_flag, PINTERLOCKED, "fpoff", 0);
 566                 } else {
 567                         nflags = flags | FOFFSETLOCK;
 568                         if (atomic_cmpset_int(&fp->f_flag, flags, nflags))
 569                                 break;
 570                 }
 571         }
 572         return(fp->f_offset);
 573 }
 574
 575 /*
 576  * MPSAFE
 577  */
 578 static __inline void
 579 vn_set_fpf_offset(struct file *fp, off_t offset)
 580 {
 581         u_int   flags;
 582         u_int   nflags;
 583
 584         /*
 585          * We hold the lock so we can set the offset without interference.
 586          */
 587         fp->f_offset = offset;
 588
 589         /*
 590          * Normal release is already a reasonably critical path.
 591          */
 592         for (;;) {
 593                 flags = fp->f_flag;
 594                 nflags = flags & ~(FOFFSETLOCK | FOFFSETWAKE);
 595                 if (atomic_cmpset_int(&fp->f_flag, flags, nflags)) {
 596                         if (flags & FOFFSETWAKE)
 597                                 wakeup(&fp->f_flag);
 598                         break;
 599                 }
 600         }
 601 }
 602
 603 /*
 604  * MPSAFE
 605  */
 606 static __inline off_t
 607 vn_poll_fpf_offset(struct file *fp)
 608 {
 609 #if defined(__x86_64__)
 610         return(fp->f_offset);
 611 #else
 612         off_t off = vn_get_fpf_offset(fp);
 613         vn_set_fpf_offset(fp, off);
 614         return(off);
 615 #endif
 616 }
 617
 618 /*
 619  * Package up an I/O request on a vnode into a uio and do it.
 620  *
 621  * MPSAFE
 622  */
 623 int
 624 vn_rdwr(enum uio_rw rw, struct vnode *vp, caddr_t base, int len,
 625         off_t offset, enum uio_seg segflg, int ioflg,
 626         struct ucred *cred, int *aresid)
 627 {
 628         struct uio auio;
 629         struct iovec aiov;
 630         int error;
 631
 632         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0)
 633                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
 634         auio.uio_iov = &aiov;
 635         auio.uio_iovcnt = 1;
 636         aiov.iov_base = base;
 637         aiov.iov_len = len;
 638         auio.uio_resid = len;
 639         auio.uio_offset = offset;
 640         auio.uio_segflg = segflg;
 641         auio.uio_rw = rw;
 642         auio.uio_td = curthread;
 643         if (rw == UIO_READ) {
 644                 error = VOP_READ(vp, &auio, ioflg, cred);
 645         } else {
 646                 error = VOP_WRITE(vp, &auio, ioflg, cred);
 647         }
 648         if (aresid)
 649                 *aresid = auio.uio_resid;
 650         else
 651                 if (auio.uio_resid && error == 0)
 652                         error = EIO;
 653         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0)
 654                 vn_unlock(vp);
 655         return (error);
 656 }
 657
 658 /*
 659  * Package up an I/O request on a vnode into a uio and do it.  The I/O
 660  * request is split up into smaller chunks and we try to avoid saturating
 661  * the buffer cache while potentially holding a vnode locked, so we
 662  * check bwillwrite() before calling vn_rdwr().  We also call lwkt_user_yield()
 663  * to give other processes a chance to lock the vnode (either other processes
 664  * core'ing the same binary, or unrelated processes scanning the directory).
 665  *
 666  * MPSAFE
 667  */
 668 int
 669 vn_rdwr_inchunks(enum uio_rw rw, struct vnode *vp, caddr_t base, int len,
 670                  off_t offset, enum uio_seg segflg, int ioflg,
 671                  struct ucred *cred, int *aresid)
 672 {
 673         int error = 0;
 674
 675         do {
 676                 int chunk;
 677
 678                 /*
 679                  * Force `offset' to a multiple of MAXBSIZE except possibly
 680                  * for the first chunk, so that filesystems only need to
 681                  * write full blocks except possibly for the first and last
 682                  * chunks.
 683                  */
 684                 chunk = MAXBSIZE - (uoff_t)offset % MAXBSIZE;
 685
 686                 if (chunk > len)
 687                         chunk = len;
 688                 if (vp->v_type == VREG && (ioflg & IO_RECURSE) == 0) {
 689                         switch(rw) {
 690                         case UIO_READ:
 691                                 bwillread(chunk);
 692                                 break;
 693                         case UIO_WRITE:
 694                                 bwillwrite(chunk);
 695                                 break;
 696                         }
 697                 }
 698                 error = vn_rdwr(rw, vp, base, chunk, offset, segflg,
 699                                 ioflg, cred, aresid);
 700                 len -= chunk;   /* aresid calc already includes length */
 701                 if (error)
 702                         break;
 703                 offset += chunk;
 704                 base += chunk;
 705                 lwkt_user_yield();
 706         } while (len);
 707         if (aresid)
 708                 *aresid += len;
 709         return (error);
 710 }
 711
 712 /*
 713  * File pointers can no longer get ripped up by revoke so
 714  * we don't need to lock access to the vp.
 715  *
 716  * f_offset updates are not guaranteed against multiple readers
 717  */
 718 static int
 719 vn_read(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *cred, int flags)
 720 {
 721         struct vnode *vp;
 722         int error, ioflag;
 723
 724         KASSERT(uio->uio_td == curthread,
 725                 ("uio_td %p is not td %p", uio->uio_td, curthread));
 726         vp = (struct vnode *)fp->f_data;
 727
 728         ioflag = 0;
 729         if (flags & O_FBLOCKING) {
 730                 /* ioflag &= ~IO_NDELAY; */
 731         } else if (flags & O_FNONBLOCKING) {
 732                 ioflag |= IO_NDELAY;
 733         } else if (fp->f_flag & FNONBLOCK) {
 734                 ioflag |= IO_NDELAY;
 735         }
 736         if (fp->f_flag & O_DIRECT) {
 737                 ioflag |= IO_DIRECT;
 738         }
 739         if ((flags & O_FOFFSET) == 0 && (vp->v_flag & VNOTSEEKABLE) == 0)
 740                 uio->uio_offset = vn_get_fpf_offset(fp);
 741         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
 742         ioflag |= sequential_heuristic(uio, fp);
 743
 744         error = VOP_READ_FP(vp, uio, ioflag, cred, fp);
 745         fp->f_nextoff = uio->uio_offset;
 746         vn_unlock(vp);
 747         if ((flags & O_FOFFSET) == 0 && (vp->v_flag & VNOTSEEKABLE) == 0)
 748                 vn_set_fpf_offset(fp, uio->uio_offset);
 749         return (error);
 750 }
 751
 752 /*
 753  * MPSAFE
 754  */
 755 static int
 756 vn_write(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *cred, int flags)
 757 {
 758         struct vnode *vp;
 759         int error, ioflag;
 760
 761         KASSERT(uio->uio_td == curthread,
 762                 ("uio_td %p is not p %p", uio->uio_td, curthread));
 763         vp = (struct vnode *)fp->f_data;
 764
 765         ioflag = IO_UNIT;
 766         if (vp->v_type == VREG &&
 767            ((fp->f_flag & O_APPEND) || (flags & O_FAPPEND))) {
 768                 ioflag |= IO_APPEND;
 769         }
 770
 771         if (flags & O_FBLOCKING) {
 772                 /* ioflag &= ~IO_NDELAY; */
 773         } else if (flags & O_FNONBLOCKING) {
 774                 ioflag |= IO_NDELAY;
 775         } else if (fp->f_flag & FNONBLOCK) {
 776                 ioflag |= IO_NDELAY;
 777         }
 778         if (fp->f_flag & O_DIRECT) {
 779                 ioflag |= IO_DIRECT;
 780         }
 781         if (flags & O_FASYNCWRITE) {
 782                 /* ioflag &= ~IO_SYNC; */
 783         } else if (flags & O_FSYNCWRITE) {
 784                 ioflag |= IO_SYNC;
 785         } else if (fp->f_flag & O_FSYNC) {
 786                 ioflag |= IO_SYNC;
 787         }
 788
 789         if (vp->v_mount && (vp->v_mount->mnt_flag & MNT_SYNCHRONOUS))
 790                 ioflag |= IO_SYNC;
 791         if ((flags & O_FOFFSET) == 0)
 792                 uio->uio_offset = vn_get_fpf_offset(fp);
 793         if (vp->v_mount)
 794                 VFS_MODIFYING(vp->v_mount);
 795         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
 796         ioflag |= sequential_heuristic(uio, fp);
 797         error = VOP_WRITE_FP(vp, uio, ioflag, cred, fp);
 798         fp->f_nextoff = uio->uio_offset;
 799         vn_unlock(vp);
 800         if ((flags & O_FOFFSET) == 0)
 801                 vn_set_fpf_offset(fp, uio->uio_offset);
 802         return (error);
 803 }
 804
 805 /*
 806  * MPSAFE
 807  */
 808 static int
 809 vn_statfile(struct file *fp, struct stat *sb, struct ucred *cred)
 810 {
 811         struct vnode *vp;
 812         int error;
 813
 814         vp = (struct vnode *)fp->f_data;
 815         error = vn_stat(vp, sb, cred);
 816         return (error);
 817 }
 818
 819 /*
 820  * MPSAFE
 821  */
 822 int
 823 vn_stat(struct vnode *vp, struct stat *sb, struct ucred *cred)
 824 {
 825         struct vattr vattr;
 826         struct vattr *vap;
 827         int error;
 828         u_short mode;
 829         cdev_t dev;
 830
 831         /*
 832          * vp already has a ref and is validated, can call unlocked.
 833          */
 834         vap = &vattr;
 835         error = VOP_GETATTR(vp, vap);
 836         if (error)
 837                 return (error);
 838
 839         /*
 840          * Zero the spare stat fields
 841          */
 842         sb->st_lspare = 0;
 843         sb->st_qspare2 = 0;
 844
 845         /*
 846          * Copy from vattr table
 847          */
 848         if (vap->va_fsid != VNOVAL)
 849                 sb->st_dev = vap->va_fsid;
 850         else
 851                 sb->st_dev = vp->v_mount->mnt_stat.f_fsid.val[0];
 852         sb->st_ino = vap->va_fileid;
 853         mode = vap->va_mode;
 854         switch (vap->va_type) {
 855         case VREG:
 856                 mode |= S_IFREG;
 857                 break;
 858         case VDATABASE:
 859                 mode |= S_IFDB;
 860                 break;
 861         case VDIR:
 862                 mode |= S_IFDIR;
 863                 break;
 864         case VBLK:
 865                 mode |= S_IFBLK;
 866                 break;
 867         case VCHR:
 868                 mode |= S_IFCHR;
 869                 break;
 870         case VLNK:
 871                 mode |= S_IFLNK;
 872                 /* This is a cosmetic change, symlinks do not have a mode. */
 873                 if (vp->v_mount->mnt_flag & MNT_NOSYMFOLLOW)
 874                         sb->st_mode &= ~ACCESSPERMS;    /* 0000 */
 875                 else
 876                         sb->st_mode |= ACCESSPERMS;     /* 0777 */
 877                 break;
 878         case VSOCK:
 879                 mode |= S_IFSOCK;
 880                 break;
 881         case VFIFO:
 882                 mode |= S_IFIFO;
 883                 break;
 884         default:
 885                 return (EBADF);
 886         }
 887         sb->st_mode = mode;
 888         if (vap->va_nlink > (nlink_t)-1)
 889                 sb->st_nlink = (nlink_t)-1;
 890         else
 891                 sb->st_nlink = vap->va_nlink;
 892         sb->st_uid = vap->va_uid;
 893         sb->st_gid = vap->va_gid;
 894         sb->st_rdev = devid_from_dev(vp->v_rdev);
 895         sb->st_size = vap->va_size;
 896         sb->st_atimespec = vap->va_atime;
 897         sb->st_mtimespec = vap->va_mtime;
 898         sb->st_ctimespec = vap->va_ctime;
 899
 900         /*
 901          * A VCHR and VBLK device may track the last access and last modified
 902          * time independantly of the filesystem.  This is particularly true
 903          * because device read and write calls may bypass the filesystem.
 904          */
 905         if (vp->v_type == VCHR || vp->v_type == VBLK) {
 906                 dev = vp->v_rdev;
 907                 if (dev != NULL) {
 908                         if (dev->si_lastread) {
 909                                 sb->st_atimespec.tv_sec = time_second +
 910                                                           (dev->si_lastread -
 911                                                            time_uptime);
 912                                 sb->st_atimespec.tv_nsec = 0;
 913                         }
 914                         if (dev->si_lastwrite) {
 915                                 sb->st_mtimespec.tv_sec = time_second +
 916                                                           (dev->si_lastwrite -
 917                                                            time_uptime);
 918                                 sb->st_mtimespec.tv_nsec = 0;
 919                         }
 920                 }
 921         }
 922
 923         /*
 924          * According to www.opengroup.org, the meaning of st_blksize is
 925          *   "a filesystem-specific preferred I/O block size for this
 926          *    object.  In some filesystem types, this may vary from file
 927          *    to file"
 928          * Default to PAGE_SIZE after much discussion.
 929          */
 930
 931         if (vap->va_type == VREG) {
 932                 sb->st_blksize = vap->va_blocksize;
 933         } else if (vn_isdisk(vp, NULL)) {
 934                 /*
 935                  * XXX this is broken.  If the device is not yet open (aka
 936                  * stat() call, aka v_rdev == NULL), how are we supposed
 937                  * to get a valid block size out of it?
 938                  */
 939                 dev = vp->v_rdev;
 940
 941                 sb->st_blksize = dev->si_bsize_best;
 942                 if (sb->st_blksize < dev->si_bsize_phys)
 943                         sb->st_blksize = dev->si_bsize_phys;
 944                 if (sb->st_blksize < BLKDEV_IOSIZE)
 945                         sb->st_blksize = BLKDEV_IOSIZE;
 946         } else {
 947                 sb->st_blksize = PAGE_SIZE;
 948         }
 949
 950         sb->st_flags = vap->va_flags;
 951
 952         error = caps_priv_check(cred, SYSCAP_NOVFS_GENERATION);
 953         if (error)
 954                 sb->st_gen = 0;
 955         else
 956                 sb->st_gen = (u_int32_t)vap->va_gen;
 957
 958         sb->st_blocks = vap->va_bytes / S_BLKSIZE;
 959
 960         /*
 961          * This is for ABI compatibility <= 5.7 (for ABI change made in
 962          * 5.7 master).
 963          */
 964         sb->__old_st_blksize = sb->st_blksize;
 965
 966         return (0);
 967 }
 968
 969 /*
 970  * MPALMOSTSAFE - acquires mplock
 971  */
 972 static int
 973 vn_ioctl(struct file *fp, u_long com, caddr_t data, struct ucred *ucred,
 974          struct sysmsg *msg)
 975 {
 976         struct vnode *vp = ((struct vnode *)fp->f_data);
 977         struct vnode *ovp;
 978         struct vattr vattr;
 979         int error;
 980         off_t size;
 981
 982         switch (vp->v_type) {
 983         case VREG:
 984         case VDIR:
 985                 if (com == FIONREAD) {
 986                         error = VOP_GETATTR(vp, &vattr);
 987                         if (error)
 988                                 break;
 989                         size = vattr.va_size;
 990                         if ((vp->v_flag & VNOTSEEKABLE) == 0)
 991                                 size -= vn_poll_fpf_offset(fp);
 992                         if (size > 0x7FFFFFFF)
 993                                 size = 0x7FFFFFFF;
 994                         *(int *)data = size;
 995                         error = 0;
 996                         break;
 997                 }
 998                 if (com == FIOASYNC) {                          /* XXX */
 999                         error = 0;                              /* XXX */
1000                         break;
1001                 }
1002                 /* fall into ... */
1003         default:
1004 #if 0
1005                 return (ENOTTY);
1006 #endif
1007         case VFIFO:
1008         case VCHR:
1009         case VBLK:
1010                 if (com == FIODTYPE) {
1011                         if (vp->v_type != VCHR && vp->v_type != VBLK) {
1012                                 error = ENOTTY;
1013                                 break;
1014                         }
1015                         *(int *)data = dev_dflags(vp->v_rdev) & D_TYPEMASK;
1016                         error = 0;
1017                         break;
1018                 }
1019                 error = VOP_IOCTL(vp, com, data, fp->f_flag, ucred, msg);
1020                 if (error == 0 && com == TIOCSCTTY) {
1021                         struct proc *p = curthread->td_proc;
1022                         struct session *sess;
1023
1024                         if (p == NULL) {
1025                                 error = ENOTTY;
1026                                 break;
1027                         }
1028
1029                         get_mplock();
1030                         sess = p->p_session;
1031                         /* Do nothing if reassigning same control tty */
1032                         if (sess->s_ttyvp == vp) {
1033                                 error = 0;
1034                                 rel_mplock();
1035                                 break;
1036                         }
1037
1038                         /* Get rid of reference to old control tty */
1039                         ovp = sess->s_ttyvp;
1040                         vref(vp);
1041                         sess->s_ttyvp = vp;
1042                         if (ovp)
1043                                 vrele(ovp);
1044                         rel_mplock();
1045                 }
1046                 break;
1047         }
1048         return (error);
1049 }
1050
1051 /*
1052  * Obtain the requested vnode lock
1053  *
1054  *      LK_RETRY        Automatically retry on timeout
1055  *      LK_FAILRECLAIM  Fail if the vnode is being reclaimed
1056  *
1057  * Failures will occur if the vnode is undergoing recyclement, but not
1058  * all callers expect that the function will fail so the caller must pass
1059  * LK_FAILOK if it wants to process an error code.
1060  *
1061  * Errors can occur for other reasons if you pass in other LK_ flags,
1062  * regardless of whether you pass in LK_FAILRECLAIM
1063  */
1064 int
1065 vn_lock(struct vnode *vp, int flags)
1066 {
1067         int error;
1068
1069         do {
1070                 error = lockmgr(&vp->v_lock, flags);
1071                 if (error == 0)
1072                         break;
1073         } while (flags & LK_RETRY);
1074
1075         /*
1076          * Because we (had better!) have a ref on the vnode, once it
1077          * goes to VRECLAIMED state it will not be recycled until all
1078          * refs go away.  So we can just check the flag.
1079          */
1080         if (error == 0 && (vp->v_flag & VRECLAIMED)) {
1081                 if (flags & LK_FAILRECLAIM) {
1082                         lockmgr(&vp->v_lock, LK_RELEASE);
1083                         error = ENOENT;
1084                 }
1085         }
1086         return (error);
1087 }
1088
1089 int
1090 vn_relock(struct vnode *vp, int flags)
1091 {
1092         int error;
1093
1094         do {
1095                 error = lockmgr(&vp->v_lock, flags);
1096                 if (error == 0)
1097                         break;
1098         } while (flags & LK_RETRY);
1099
1100         return error;
1101 }
1102
1103 #ifdef DEBUG_VN_UNLOCK
1104
1105 void
1106 debug_vn_unlock(struct vnode *vp, const char *filename, int line)
1107 {
1108         kprintf("vn_unlock from %s:%d\n", filename, line);
1109         lockmgr(&vp->v_lock, LK_RELEASE);
1110 }
1111
1112 #else
1113
1114 void
1115 vn_unlock(struct vnode *vp)
1116 {
1117         lockmgr(&vp->v_lock, LK_RELEASE);
1118 }
1119
1120 #endif
1121
1122 /*
1123  * MPSAFE
1124  */
1125 int
1126 vn_islocked(struct vnode *vp)
1127 {
1128         return (lockstatus(&vp->v_lock, curthread));
1129 }
1130
1131 /*
1132  * Return the lock status of a vnode and unlock the vnode
1133  * if we owned the lock.  This is not a boolean, if the
1134  * caller cares what the lock status is the caller must
1135  * check the various possible values.
1136  *
1137  * This only unlocks exclusive locks held by the caller,
1138  * it will NOT unlock shared locks (there is no way to
1139  * tell who the shared lock belongs to).
1140  *
1141  * MPSAFE
1142  */
1143 int
1144 vn_islocked_unlock(struct vnode *vp)
1145 {
1146         int vpls;
1147
1148         vpls = lockstatus(&vp->v_lock, curthread);
1149         if (vpls == LK_EXCLUSIVE)
1150                 lockmgr(&vp->v_lock, LK_RELEASE);
1151         return(vpls);
1152 }
1153
1154 /*
1155  * Restore a vnode lock that we previously released via
1156  * vn_islocked_unlock().  This is a NOP if we did not
1157  * own the original lock.
1158  *
1159  * MPSAFE
1160  */
1161 void
1162 vn_islocked_relock(struct vnode *vp, int vpls)
1163 {
1164         int error;
1165
1166         if (vpls == LK_EXCLUSIVE)
1167                 error = lockmgr(&vp->v_lock, vpls);
1168 }
1169
1170 /*
1171  * MPSAFE
1172  */
1173 static int
1174 vn_closefile(struct file *fp)
1175 {
1176         int error;
1177
1178         fp->f_ops = &badfileops;
1179         error = vn_close(((struct vnode *)fp->f_data), fp->f_flag, fp);
1180         return (error);
1181 }
1182
1183 /*
1184  * MPSAFE
1185  */
1186 static int
1187 vn_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
1188 {
1189         int error;
1190
1191         error = VOP_KQFILTER(((struct vnode *)fp->f_data), kn);
1192         return (error);
1193 }