fs/read_write.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  *  linux/fs/read_write.c
   4  *
   5  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   6  */
   7
   8 #include <linux/slab.h>
   9 #include <linux/stat.h>
  10 #include <linux/sched/xacct.h>
  11 #include <linux/fcntl.h>
  12 #include <linux/file.h>
  13 #include <linux/uio.h>
  14 #include <linux/fsnotify.h>
  15 #include <linux/security.h>
  16 #include <linux/export.h>
  17 #include <linux/syscalls.h>
  18 #include <linux/pagemap.h>
  19 #include <linux/splice.h>
  20 #include <linux/compat.h>
  21 #include <linux/mount.h>
  22 #include <linux/fs.h>
  23 #include "internal.h"
  24
  25 #include <linux/uaccess.h>
  26 #include <asm/unistd.h>
  27
  28 const struct file_operations generic_ro_fops = {
  29         .llseek         = generic_file_llseek,
  30         .read_iter      = generic_file_read_iter,
  31         .mmap           = generic_file_readonly_mmap,
  32         .splice_read    = generic_file_splice_read,
  33 };
  34
  35 EXPORT_SYMBOL(generic_ro_fops);
  36
  37 static inline bool unsigned_offsets(struct file *file)
  38 {
  39         return file->f_mode & FMODE_UNSIGNED_OFFSET;
  40 }
  41
  42 /**
  43  * vfs_setpos - update the file offset for lseek
  44  * @file:       file structure in question
  45  * @offset:     file offset to seek to
  46  * @maxsize:    maximum file size
  47  *
  48  * This is a low-level filesystem helper for updating the file offset to
  49  * the value specified by @offset if the given offset is valid and it is
  50  * not equal to the current file offset.
  51  *
  52  * Return the specified offset on success and -EINVAL on invalid offset.
  53  */
  54 loff_t vfs_setpos(struct file *file, loff_t offset, loff_t maxsize)
  55 {
  56         if (offset < 0 && !unsigned_offsets(file))
  57                 return -EINVAL;
  58         if (offset > maxsize)
  59                 return -EINVAL;
  60
  61         if (offset != file->f_pos) {
  62                 file->f_pos = offset;
  63                 file->f_version = 0;
  64         }
  65         return offset;
  66 }
  67 EXPORT_SYMBOL(vfs_setpos);
  68
  69 /**
  70  * generic_file_llseek_size - generic llseek implementation for regular files
  71  * @file:       file structure to seek on
  72  * @offset:     file offset to seek to
  73  * @whence:     type of seek
  74  * @size:       max size of this file in file system
  75  * @eof:        offset used for SEEK_END position
  76  *
  77  * This is a variant of generic_file_llseek that allows passing in a custom
  78  * maximum file size and a custom EOF position, for e.g. hashed directories
  79  *
  80  * Synchronization:
  81  * SEEK_SET and SEEK_END are unsynchronized (but atomic on 64bit platforms)
  82  * SEEK_CUR is synchronized against other SEEK_CURs, but not read/writes.
  83  * read/writes behave like SEEK_SET against seeks.
  84  */
  85 loff_t
  86 generic_file_llseek_size(struct file *file, loff_t offset, int whence,
  87                 loff_t maxsize, loff_t eof)
  88 {
  89         switch (whence) {
  90         case SEEK_END:
  91                 offset += eof;
  92                 break;
  93         case SEEK_CUR:
  94                 /*
  95                  * Here we special-case the lseek(fd, 0, SEEK_CUR)
  96                  * position-querying operation.  Avoid rewriting the "same"
  97                  * f_pos value back to the file because a concurrent read(),
  98                  * write() or lseek() might have altered it
  99                  */
 100                 if (offset == 0)
 101                         return file->f_pos;
 102                 /*
 103                  * f_lock protects against read/modify/write race with other
 104                  * SEEK_CURs. Note that parallel writes and reads behave
 105                  * like SEEK_SET.
 106                  */
 107                 spin_lock(&file->f_lock);
 108                 offset = vfs_setpos(file, file->f_pos + offset, maxsize);
 109                 spin_unlock(&file->f_lock);
 110                 return offset;
 111         case SEEK_DATA:
 112                 /*
 113                  * In the generic case the entire file is data, so as long as
 114                  * offset isn't at the end of the file then the offset is data.
 115                  */
 116                 if ((unsigned long long)offset >= eof)
 117                         return -ENXIO;
 118                 break;
 119         case SEEK_HOLE:
 120                 /*
 121                  * There is a virtual hole at the end of the file, so as long as
 122                  * offset isn't i_size or larger, return i_size.
 123                  */
 124                 if ((unsigned long long)offset >= eof)
 125                         return -ENXIO;
 126                 offset = eof;
 127                 break;
 128         }
 129
 130         return vfs_setpos(file, offset, maxsize);
 131 }
 132 EXPORT_SYMBOL(generic_file_llseek_size);
 133
 134 /**
 135  * generic_file_llseek - generic llseek implementation for regular files
 136  * @file:       file structure to seek on
 137  * @offset:     file offset to seek to
 138  * @whence:     type of seek
 139  *
 140  * This is a generic implemenation of ->llseek useable for all normal local
 141  * filesystems.  It just updates the file offset to the value specified by
 142  * @offset and @whence.
 143  */
 144 loff_t generic_file_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 145 {
 146         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 147
 148         return generic_file_llseek_size(file, offset, whence,
 149                                         inode->i_sb->s_maxbytes,
 150                                         i_size_read(inode));
 151 }
 152 EXPORT_SYMBOL(generic_file_llseek);
 153
 154 /**
 155  * fixed_size_llseek - llseek implementation for fixed-sized devices
 156  * @file:       file structure to seek on
 157  * @offset:     file offset to seek to
 158  * @whence:     type of seek
 159  * @size:       size of the file
 160  *
 161  */
 162 loff_t fixed_size_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence, loff_t size)
 163 {
 164         switch (whence) {
 165         case SEEK_SET: case SEEK_CUR: case SEEK_END:
 166                 return generic_file_llseek_size(file, offset, whence,
 167                                                 size, size);
 168         default:
 169                 return -EINVAL;
 170         }
 171 }
 172 EXPORT_SYMBOL(fixed_size_llseek);
 173
 174 /**
 175  * no_seek_end_llseek - llseek implementation for fixed-sized devices
 176  * @file:       file structure to seek on
 177  * @offset:     file offset to seek to
 178  * @whence:     type of seek
 179  *
 180  */
 181 loff_t no_seek_end_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 182 {
 183         switch (whence) {
 184         case SEEK_SET: case SEEK_CUR:
 185                 return generic_file_llseek_size(file, offset, whence,
 186                                                 OFFSET_MAX, 0);
 187         default:
 188                 return -EINVAL;
 189         }
 190 }
 191 EXPORT_SYMBOL(no_seek_end_llseek);
 192
 193 /**
 194  * no_seek_end_llseek_size - llseek implementation for fixed-sized devices
 195  * @file:       file structure to seek on
 196  * @offset:     file offset to seek to
 197  * @whence:     type of seek
 198  * @size:       maximal offset allowed
 199  *
 200  */
 201 loff_t no_seek_end_llseek_size(struct file *file, loff_t offset, int whence, loff_t size)
 202 {
 203         switch (whence) {
 204         case SEEK_SET: case SEEK_CUR:
 205                 return generic_file_llseek_size(file, offset, whence,
 206                                                 size, 0);
 207         default:
 208                 return -EINVAL;
 209         }
 210 }
 211 EXPORT_SYMBOL(no_seek_end_llseek_size);
 212
 213 /**
 214  * noop_llseek - No Operation Performed llseek implementation
 215  * @file:       file structure to seek on
 216  * @offset:     file offset to seek to
 217  * @whence:     type of seek
 218  *
 219  * This is an implementation of ->llseek useable for the rare special case when
 220  * userspace expects the seek to succeed but the (device) file is actually not
 221  * able to perform the seek. In this case you use noop_llseek() instead of
 222  * falling back to the default implementation of ->llseek.
 223  */
 224 loff_t noop_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 225 {
 226         return file->f_pos;
 227 }
 228 EXPORT_SYMBOL(noop_llseek);
 229
 230 loff_t no_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 231 {
 232         return -ESPIPE;
 233 }
 234 EXPORT_SYMBOL(no_llseek);
 235
 236 loff_t default_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 237 {
 238         struct inode *inode = file_inode(file);
 239         loff_t retval;
 240
 241         inode_lock(inode);
 242         switch (whence) {
 243                 case SEEK_END:
 244                         offset += i_size_read(inode);
 245                         break;
 246                 case SEEK_CUR:
 247                         if (offset == 0) {
 248                                 retval = file->f_pos;
 249                                 goto out;
 250                         }
 251                         offset += file->f_pos;
 252                         break;
 253                 case SEEK_DATA:
 254                         /*
 255                          * In the generic case the entire file is data, so as
 256                          * long as offset isn't at the end of the file then the
 257                          * offset is data.
 258                          */
 259                         if (offset >= inode->i_size) {
 260                                 retval = -ENXIO;
 261                                 goto out;
 262                         }
 263                         break;
 264                 case SEEK_HOLE:
 265                         /*
 266                          * There is a virtual hole at the end of the file, so
 267                          * as long as offset isn't i_size or larger, return
 268                          * i_size.
 269                          */
 270                         if (offset >= inode->i_size) {
 271                                 retval = -ENXIO;
 272                                 goto out;
 273                         }
 274                         offset = inode->i_size;
 275                         break;
 276         }
 277         retval = -EINVAL;
 278         if (offset >= 0 || unsigned_offsets(file)) {
 279                 if (offset != file->f_pos) {
 280                         file->f_pos = offset;
 281                         file->f_version = 0;
 282                 }
 283                 retval = offset;
 284         }
 285 out:
 286         inode_unlock(inode);
 287         return retval;
 288 }
 289 EXPORT_SYMBOL(default_llseek);
 290
 291 loff_t vfs_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 292 {
 293         loff_t (*fn)(struct file *, loff_t, int);
 294
 295         fn = no_llseek;
 296         if (file->f_mode & FMODE_LSEEK) {
 297                 if (file->f_op->llseek)
 298                         fn = file->f_op->llseek;
 299         }
 300         return fn(file, offset, whence);
 301 }
 302 EXPORT_SYMBOL(vfs_llseek);
 303
 304 static off_t ksys_lseek(unsigned int fd, off_t offset, unsigned int whence)
 305 {
 306         off_t retval;
 307         struct fd f = fdget_pos(fd);
 308         if (!f.file)
 309                 return -EBADF;
 310
 311         retval = -EINVAL;
 312         if (whence <= SEEK_MAX) {
 313                 loff_t res = vfs_llseek(f.file, offset, whence);
 314                 retval = res;
 315                 if (res != (loff_t)retval)
 316                         retval = -EOVERFLOW;    /* LFS: should only happen on 32 bit platforms */
 317         }
 318         fdput_pos(f);
 319         return retval;
 320 }
 321
 322 SYSCALL_DEFINE3(lseek, unsigned int, fd, off_t, offset, unsigned int, whence)
 323 {
 324         return ksys_lseek(fd, offset, whence);
 325 }
 326
 327 #ifdef CONFIG_COMPAT
 328 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(lseek, unsigned int, fd, compat_off_t, offset, unsigned int, whence)
 329 {
 330         return ksys_lseek(fd, offset, whence);
 331 }
 332 #endif
 333
 334 #if !defined(CONFIG_64BIT) || defined(CONFIG_COMPAT) || \
 335         defined(__ARCH_WANT_SYS_LLSEEK)
 336 SYSCALL_DEFINE5(llseek, unsigned int, fd, unsigned long, offset_high,
 337                 unsigned long, offset_low, loff_t __user *, result,
 338                 unsigned int, whence)
 339 {
 340         int retval;
 341         struct fd f = fdget_pos(fd);
 342         loff_t offset;
 343
 344         if (!f.file)
 345                 return -EBADF;
 346
 347         retval = -EINVAL;
 348         if (whence > SEEK_MAX)
 349                 goto out_putf;
 350
 351         offset = vfs_llseek(f.file, ((loff_t) offset_high << 32) | offset_low,
 352                         whence);
 353
 354         retval = (int)offset;
 355         if (offset >= 0) {
 356                 retval = -EFAULT;
 357                 if (!copy_to_user(result, &offset, sizeof(offset)))
 358                         retval = 0;
 359         }
 360 out_putf:
 361         fdput_pos(f);
 362         return retval;
 363 }
 364 #endif
 365
 366 int rw_verify_area(int read_write, struct file *file, const loff_t *ppos, size_t count)
 367 {
 368         struct inode *inode;
 369         int retval = -EINVAL;
 370
 371         inode = file_inode(file);
 372         if (unlikely((ssize_t) count < 0))
 373                 return retval;
 374
 375         /*
 376          * ranged mandatory locking does not apply to streams - it makes sense
 377          * only for files where position has a meaning.
 378          */
 379         if (ppos) {
 380                 loff_t pos = *ppos;
 381
 382                 if (unlikely(pos < 0)) {
 383                         if (!unsigned_offsets(file))
 384                                 return retval;
 385                         if (count >= -pos) /* both values are in 0..LLONG_MAX */
 386                                 return -EOVERFLOW;
 387                 } else if (unlikely((loff_t) (pos + count) < 0)) {
 388                         if (!unsigned_offsets(file))
 389                                 return retval;
 390                 }
 391
 392                 if (unlikely(inode->i_flctx && mandatory_lock(inode))) {
 393                         retval = locks_mandatory_area(inode, file, pos, pos + count - 1,
 394                                         read_write == READ ? F_RDLCK : F_WRLCK);
 395                         if (retval < 0)
 396                                 return retval;
 397                 }
 398         }
 399
 400         return security_file_permission(file,
 401                                 read_write == READ ? MAY_READ : MAY_WRITE);
 402 }
 403
 404 static ssize_t new_sync_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos)
 405 {
 406         struct iovec iov = { .iov_base = buf, .iov_len = len };
 407         struct kiocb kiocb;
 408         struct iov_iter iter;
 409         ssize_t ret;
 410
 411         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 412         kiocb.ki_pos = (ppos ? *ppos : 0);
 413         iov_iter_init(&iter, READ, &iov, 1, len);
 414
 415         ret = call_read_iter(filp, &kiocb, &iter);
 416         BUG_ON(ret == -EIOCBQUEUED);
 417         if (ppos)
 418                 *ppos = kiocb.ki_pos;
 419         return ret;
 420 }
 421
 422 static int warn_unsupported(struct file *file, const char *op)
 423 {
 424         pr_warn_ratelimited(
 425                 "kernel %s not supported for file %pD4 (pid: %d comm: %.20s)\n",
 426                 op, file, current->pid, current->comm);
 427         return -EINVAL;
 428 }
 429
 430 ssize_t __kernel_read(struct file *file, void *buf, size_t count, loff_t *pos)
 431 {
 432         struct kvec iov = {
 433                 .iov_base       = buf,
 434                 .iov_len        = min_t(size_t, count, MAX_RW_COUNT),
 435         };
 436         struct kiocb kiocb;
 437         struct iov_iter iter;
 438         ssize_t ret;
 439
 440         if (WARN_ON_ONCE(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
 441                 return -EINVAL;
 442         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_READ))
 443                 return -EINVAL;
 444         /*
 445          * Also fail if ->read_iter and ->read are both wired up as that
 446          * implies very convoluted semantics.
 447          */
 448         if (unlikely(!file->f_op->read_iter || file->f_op->read))
 449                 return warn_unsupported(file, "read");
 450
 451         init_sync_kiocb(&kiocb, file);
 452         kiocb.ki_pos = pos ? *pos : 0;
 453         iov_iter_kvec(&iter, READ, &iov, 1, iov.iov_len);
 454         ret = file->f_op->read_iter(&kiocb, &iter);
 455         if (ret > 0) {
 456                 if (pos)
 457                         *pos = kiocb.ki_pos;
 458                 fsnotify_access(file);
 459                 add_rchar(current, ret);
 460         }
 461         inc_syscr(current);
 462         return ret;
 463 }
 464
 465 ssize_t kernel_read(struct file *file, void *buf, size_t count, loff_t *pos)
 466 {
 467         ssize_t ret;
 468
 469         ret = rw_verify_area(READ, file, pos, count);
 470         if (ret)
 471                 return ret;
 472         return __kernel_read(file, buf, count, pos);
 473 }
 474 EXPORT_SYMBOL(kernel_read);
 475
 476 ssize_t vfs_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count, loff_t *pos)
 477 {
 478         ssize_t ret;
 479
 480         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
 481                 return -EBADF;
 482         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_READ))
 483                 return -EINVAL;
 484         if (unlikely(!access_ok(buf, count)))
 485                 return -EFAULT;
 486
 487         ret = rw_verify_area(READ, file, pos, count);
 488         if (ret)
 489                 return ret;
 490         if (count > MAX_RW_COUNT)
 491                 count =  MAX_RW_COUNT;
 492
 493         if (file->f_op->read)
 494                 ret = file->f_op->read(file, buf, count, pos);
 495         else if (file->f_op->read_iter)
 496                 ret = new_sync_read(file, buf, count, pos);
 497         else
 498                 ret = -EINVAL;
 499         if (ret > 0) {
 500                 fsnotify_access(file);
 501                 add_rchar(current, ret);
 502         }
 503         inc_syscr(current);
 504         return ret;
 505 }
 506
 507 static ssize_t new_sync_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos)
 508 {
 509         struct iovec iov = { .iov_base = (void __user *)buf, .iov_len = len };
 510         struct kiocb kiocb;
 511         struct iov_iter iter;
 512         ssize_t ret;
 513
 514         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 515         kiocb.ki_pos = (ppos ? *ppos : 0);
 516         iov_iter_init(&iter, WRITE, &iov, 1, len);
 517
 518         ret = call_write_iter(filp, &kiocb, &iter);
 519         BUG_ON(ret == -EIOCBQUEUED);
 520         if (ret > 0 && ppos)
 521                 *ppos = kiocb.ki_pos;
 522         return ret;
 523 }
 524
 525 /* caller is responsible for file_start_write/file_end_write */
 526 ssize_t __kernel_write(struct file *file, const void *buf, size_t count, loff_t *pos)
 527 {
 528         struct kvec iov = {
 529                 .iov_base       = (void *)buf,
 530                 .iov_len        = min_t(size_t, count, MAX_RW_COUNT),
 531         };
 532         struct kiocb kiocb;
 533         struct iov_iter iter;
 534         ssize_t ret;
 535
 536         if (WARN_ON_ONCE(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
 537                 return -EBADF;
 538         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
 539                 return -EINVAL;
 540         /*
 541          * Also fail if ->write_iter and ->write are both wired up as that
 542          * implies very convoluted semantics.
 543          */
 544         if (unlikely(!file->f_op->write_iter || file->f_op->write))
 545                 return warn_unsupported(file, "write");
 546
 547         init_sync_kiocb(&kiocb, file);
 548         kiocb.ki_pos = pos ? *pos : 0;
 549         iov_iter_kvec(&iter, WRITE, &iov, 1, iov.iov_len);
 550         ret = file->f_op->write_iter(&kiocb, &iter);
 551         if (ret > 0) {
 552                 if (pos)
 553                         *pos = kiocb.ki_pos;
 554                 fsnotify_modify(file);
 555                 add_wchar(current, ret);
 556         }
 557         inc_syscw(current);
 558         return ret;
 559 }
 560 /*
 561  * This "EXPORT_SYMBOL_GPL()" is more of a "EXPORT_SYMBOL_DONTUSE()",
 562  * but autofs is one of the few internal kernel users that actually
 563  * wants this _and_ can be built as a module. So we need to export
 564  * this symbol for autofs, even though it really isn't appropriate
 565  * for any other kernel modules.
 566  */
 567 EXPORT_SYMBOL_GPL(__kernel_write);
 568
 569 ssize_t kernel_write(struct file *file, const void *buf, size_t count,
 570                             loff_t *pos)
 571 {
 572         ssize_t ret;
 573
 574         ret = rw_verify_area(WRITE, file, pos, count);
 575         if (ret)
 576                 return ret;
 577
 578         file_start_write(file);
 579         ret =  __kernel_write(file, buf, count, pos);
 580         file_end_write(file);
 581         return ret;
 582 }
 583 EXPORT_SYMBOL(kernel_write);
 584
 585 ssize_t vfs_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t *pos)
 586 {
 587         ssize_t ret;
 588
 589         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 590                 return -EBADF;
 591         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
 592                 return -EINVAL;
 593         if (unlikely(!access_ok(buf, count)))
 594                 return -EFAULT;
 595
 596         ret = rw_verify_area(WRITE, file, pos, count);
 597         if (ret)
 598                 return ret;
 599         if (count > MAX_RW_COUNT)
 600                 count =  MAX_RW_COUNT;
 601         file_start_write(file);
 602         if (file->f_op->write)
 603                 ret = file->f_op->write(file, buf, count, pos);
 604         else if (file->f_op->write_iter)
 605                 ret = new_sync_write(file, buf, count, pos);
 606         else
 607                 ret = -EINVAL;
 608         if (ret > 0) {
 609                 fsnotify_modify(file);
 610                 add_wchar(current, ret);
 611         }
 612         inc_syscw(current);
 613         file_end_write(file);
 614         return ret;
 615 }
 616
 617 /* file_ppos returns &file->f_pos or NULL if file is stream */
 618 static inline loff_t *file_ppos(struct file *file)
 619 {
 620         return file->f_mode & FMODE_STREAM ? NULL : &file->f_pos;
 621 }
 622
 623 ssize_t ksys_read(unsigned int fd, char __user *buf, size_t count)
 624 {
 625         struct fd f = fdget_pos(fd);
 626         ssize_t ret = -EBADF;
 627
 628         if (f.file) {
 629                 loff_t pos, *ppos = file_ppos(f.file);
 630                 if (ppos) {
 631                         pos = *ppos;
 632                         ppos = &pos;
 633                 }
 634                 ret = vfs_read(f.file, buf, count, ppos);
 635                 if (ret >= 0 && ppos)
 636                         f.file->f_pos = pos;
 637                 fdput_pos(f);
 638         }
 639         return ret;
 640 }
 641
 642 SYSCALL_DEFINE3(read, unsigned int, fd, char __user *, buf, size_t, count)
 643 {
 644         return ksys_read(fd, buf, count);
 645 }
 646
 647 ssize_t ksys_write(unsigned int fd, const char __user *buf, size_t count)
 648 {
 649         struct fd f = fdget_pos(fd);
 650         ssize_t ret = -EBADF;
 651
 652         if (f.file) {
 653                 loff_t pos, *ppos = file_ppos(f.file);
 654                 if (ppos) {
 655                         pos = *ppos;
 656                         ppos = &pos;
 657                 }
 658                 ret = vfs_write(f.file, buf, count, ppos);
 659                 if (ret >= 0 && ppos)
 660                         f.file->f_pos = pos;
 661                 fdput_pos(f);
 662         }
 663
 664         return ret;
 665 }
 666
 667 SYSCALL_DEFINE3(write, unsigned int, fd, const char __user *, buf,
 668                 size_t, count)
 669 {
 670         return ksys_write(fd, buf, count);
 671 }
 672
 673 ssize_t ksys_pread64(unsigned int fd, char __user *buf, size_t count,
 674                      loff_t pos)
 675 {
 676         struct fd f;
 677         ssize_t ret = -EBADF;
 678
 679         if (pos < 0)
 680                 return -EINVAL;
 681
 682         f = fdget(fd);
 683         if (f.file) {
 684                 ret = -ESPIPE;
 685                 if (f.file->f_mode & FMODE_PREAD)
 686                         ret = vfs_read(f.file, buf, count, &pos);
 687                 fdput(f);
 688         }
 689
 690         return ret;
 691 }
 692
 693 SYSCALL_DEFINE4(pread64, unsigned int, fd, char __user *, buf,
 694                         size_t, count, loff_t, pos)
 695 {
 696         return ksys_pread64(fd, buf, count, pos);
 697 }
 698
 699 ssize_t ksys_pwrite64(unsigned int fd, const char __user *buf,
 700                       size_t count, loff_t pos)
 701 {
 702         struct fd f;
 703         ssize_t ret = -EBADF;
 704
 705         if (pos < 0)
 706                 return -EINVAL;
 707
 708         f = fdget(fd);
 709         if (f.file) {
 710                 ret = -ESPIPE;
 711                 if (f.file->f_mode & FMODE_PWRITE)
 712                         ret = vfs_write(f.file, buf, count, &pos);
 713                 fdput(f);
 714         }
 715
 716         return ret;
 717 }
 718
 719 SYSCALL_DEFINE4(pwrite64, unsigned int, fd, const char __user *, buf,
 720                          size_t, count, loff_t, pos)
 721 {
 722         return ksys_pwrite64(fd, buf, count, pos);
 723 }
 724
 725 static ssize_t do_iter_readv_writev(struct file *filp, struct iov_iter *iter,
 726                 loff_t *ppos, int type, rwf_t flags)
 727 {
 728         struct kiocb kiocb;
 729         ssize_t ret;
 730
 731         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 732         ret = kiocb_set_rw_flags(&kiocb, flags);
 733         if (ret)
 734                 return ret;
 735         kiocb.ki_pos = (ppos ? *ppos : 0);
 736
 737         if (type == READ)
 738                 ret = call_read_iter(filp, &kiocb, iter);
 739         else
 740                 ret = call_write_iter(filp, &kiocb, iter);
 741         BUG_ON(ret == -EIOCBQUEUED);
 742         if (ppos)
 743                 *ppos = kiocb.ki_pos;
 744         return ret;
 745 }
 746
 747 /* Do it by hand, with file-ops */
 748 static ssize_t do_loop_readv_writev(struct file *filp, struct iov_iter *iter,
 749                 loff_t *ppos, int type, rwf_t flags)
 750 {
 751         ssize_t ret = 0;
 752
 753         if (flags & ~RWF_HIPRI)
 754                 return -EOPNOTSUPP;
 755
 756         while (iov_iter_count(iter)) {
 757                 struct iovec iovec = iov_iter_iovec(iter);
 758                 ssize_t nr;
 759
 760                 if (type == READ) {
 761                         nr = filp->f_op->read(filp, iovec.iov_base,
 762                                               iovec.iov_len, ppos);
 763                 } else {
 764                         nr = filp->f_op->write(filp, iovec.iov_base,
 765                                                iovec.iov_len, ppos);
 766                 }
 767
 768                 if (nr < 0) {
 769                         if (!ret)
 770                                 ret = nr;
 771                         break;
 772                 }
 773                 ret += nr;
 774                 if (nr != iovec.iov_len)
 775                         break;
 776                 iov_iter_advance(iter, nr);
 777         }
 778
 779         return ret;
 780 }
 781
 782 static ssize_t do_iter_read(struct file *file, struct iov_iter *iter,
 783                 loff_t *pos, rwf_t flags)
 784 {
 785         size_t tot_len;
 786         ssize_t ret = 0;
 787
 788         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
 789                 return -EBADF;
 790         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_READ))
 791                 return -EINVAL;
 792
 793         tot_len = iov_iter_count(iter);
 794         if (!tot_len)
 795                 goto out;
 796         ret = rw_verify_area(READ, file, pos, tot_len);
 797         if (ret < 0)
 798                 return ret;
 799
 800         if (file->f_op->read_iter)
 801                 ret = do_iter_readv_writev(file, iter, pos, READ, flags);
 802         else
 803                 ret = do_loop_readv_writev(file, iter, pos, READ, flags);
 804 out:
 805         if (ret >= 0)
 806                 fsnotify_access(file);
 807         return ret;
 808 }
 809
 810 ssize_t vfs_iocb_iter_read(struct file *file, struct kiocb *iocb,
 811                            struct iov_iter *iter)
 812 {
 813         size_t tot_len;
 814         ssize_t ret = 0;
 815
 816         if (!file->f_op->read_iter)
 817                 return -EINVAL;
 818         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
 819                 return -EBADF;
 820         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_READ))
 821                 return -EINVAL;
 822
 823         tot_len = iov_iter_count(iter);
 824         if (!tot_len)
 825                 goto out;
 826         ret = rw_verify_area(READ, file, &iocb->ki_pos, tot_len);
 827         if (ret < 0)
 828                 return ret;
 829
 830         ret = call_read_iter(file, iocb, iter);
 831 out:
 832         if (ret >= 0)
 833                 fsnotify_access(file);
 834         return ret;
 835 }
 836 EXPORT_SYMBOL(vfs_iocb_iter_read);
 837
 838 ssize_t vfs_iter_read(struct file *file, struct iov_iter *iter, loff_t *ppos,
 839                 rwf_t flags)
 840 {
 841         if (!file->f_op->read_iter)
 842                 return -EINVAL;
 843         return do_iter_read(file, iter, ppos, flags);
 844 }
 845 EXPORT_SYMBOL(vfs_iter_read);
 846
 847 static ssize_t do_iter_write(struct file *file, struct iov_iter *iter,
 848                 loff_t *pos, rwf_t flags)
 849 {
 850         size_t tot_len;
 851         ssize_t ret = 0;
 852
 853         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 854                 return -EBADF;
 855         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
 856                 return -EINVAL;
 857
 858         tot_len = iov_iter_count(iter);
 859         if (!tot_len)
 860                 return 0;
 861         ret = rw_verify_area(WRITE, file, pos, tot_len);
 862         if (ret < 0)
 863                 return ret;
 864
 865         if (file->f_op->write_iter)
 866                 ret = do_iter_readv_writev(file, iter, pos, WRITE, flags);
 867         else
 868                 ret = do_loop_readv_writev(file, iter, pos, WRITE, flags);
 869         if (ret > 0)
 870                 fsnotify_modify(file);
 871         return ret;
 872 }
 873
 874 ssize_t vfs_iocb_iter_write(struct file *file, struct kiocb *iocb,
 875                             struct iov_iter *iter)
 876 {
 877         size_t tot_len;
 878         ssize_t ret = 0;
 879
 880         if (!file->f_op->write_iter)
 881                 return -EINVAL;
 882         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 883                 return -EBADF;
 884         if (!(file->f_mode & FMODE_CAN_WRITE))
 885                 return -EINVAL;
 886
 887         tot_len = iov_iter_count(iter);
 888         if (!tot_len)
 889                 return 0;
 890         ret = rw_verify_area(WRITE, file, &iocb->ki_pos, tot_len);
 891         if (ret < 0)
 892                 return ret;
 893
 894         ret = call_write_iter(file, iocb, iter);
 895         if (ret > 0)
 896                 fsnotify_modify(file);
 897
 898         return ret;
 899 }
 900 EXPORT_SYMBOL(vfs_iocb_iter_write);
 901
 902 ssize_t vfs_iter_write(struct file *file, struct iov_iter *iter, loff_t *ppos,
 903                 rwf_t flags)
 904 {
 905         if (!file->f_op->write_iter)
 906                 return -EINVAL;
 907         return do_iter_write(file, iter, ppos, flags);
 908 }
 909 EXPORT_SYMBOL(vfs_iter_write);
 910
 911 static ssize_t vfs_readv(struct file *file, const struct iovec __user *vec,
 912                   unsigned long vlen, loff_t *pos, rwf_t flags)
 913 {
 914         struct iovec iovstack[UIO_FASTIOV];
 915         struct iovec *iov = iovstack;
 916         struct iov_iter iter;
 917         ssize_t ret;
 918
 919         ret = import_iovec(READ, vec, vlen, ARRAY_SIZE(iovstack), &iov, &iter);
 920         if (ret >= 0) {
 921                 ret = do_iter_read(file, &iter, pos, flags);
 922                 kfree(iov);
 923         }
 924
 925         return ret;
 926 }
 927
 928 static ssize_t vfs_writev(struct file *file, const struct iovec __user *vec,
 929                    unsigned long vlen, loff_t *pos, rwf_t flags)
 930 {
 931         struct iovec iovstack[UIO_FASTIOV];
 932         struct iovec *iov = iovstack;
 933         struct iov_iter iter;
 934         ssize_t ret;
 935
 936         ret = import_iovec(WRITE, vec, vlen, ARRAY_SIZE(iovstack), &iov, &iter);
 937         if (ret >= 0) {
 938                 file_start_write(file);
 939                 ret = do_iter_write(file, &iter, pos, flags);
 940                 file_end_write(file);
 941                 kfree(iov);
 942         }
 943         return ret;
 944 }
 945
 946 static ssize_t do_readv(unsigned long fd, const struct iovec __user *vec,
 947                         unsigned long vlen, rwf_t flags)
 948 {
 949         struct fd f = fdget_pos(fd);
 950         ssize_t ret = -EBADF;
 951
 952         if (f.file) {
 953                 loff_t pos, *ppos = file_ppos(f.file);
 954                 if (ppos) {
 955                         pos = *ppos;
 956                         ppos = &pos;
 957                 }
 958                 ret = vfs_readv(f.file, vec, vlen, ppos, flags);
 959                 if (ret >= 0 && ppos)
 960                         f.file->f_pos = pos;
 961                 fdput_pos(f);
 962         }
 963
 964         if (ret > 0)
 965                 add_rchar(current, ret);
 966         inc_syscr(current);
 967         return ret;
 968 }
 969
 970 static ssize_t do_writev(unsigned long fd, const struct iovec __user *vec,
 971                          unsigned long vlen, rwf_t flags)
 972 {
 973         struct fd f = fdget_pos(fd);
 974         ssize_t ret = -EBADF;
 975
 976         if (f.file) {
 977                 loff_t pos, *ppos = file_ppos(f.file);
 978                 if (ppos) {
 979                         pos = *ppos;
 980                         ppos = &pos;
 981                 }
 982                 ret = vfs_writev(f.file, vec, vlen, ppos, flags);
 983                 if (ret >= 0 && ppos)
 984                         f.file->f_pos = pos;
 985                 fdput_pos(f);
 986         }
 987
 988         if (ret > 0)
 989                 add_wchar(current, ret);
 990         inc_syscw(current);
 991         return ret;
 992 }
 993
 994 static inline loff_t pos_from_hilo(unsigned long high, unsigned long low)
 995 {
 996 #define HALF_LONG_BITS (BITS_PER_LONG / 2)
 997         return (((loff_t)high << HALF_LONG_BITS) << HALF_LONG_BITS) | low;
 998 }
 999
1000 static ssize_t do_preadv(unsigned long fd, const struct iovec __user *vec,
1001                          unsigned long vlen, loff_t pos, rwf_t flags)
1002 {
1003         struct fd f;
1004         ssize_t ret = -EBADF;
1005
1006         if (pos < 0)
1007                 return -EINVAL;
1008
1009         f = fdget(fd);
1010         if (f.file) {
1011                 ret = -ESPIPE;
1012                 if (f.file->f_mode & FMODE_PREAD)
1013                         ret = vfs_readv(f.file, vec, vlen, &pos, flags);
1014                 fdput(f);
1015         }
1016
1017         if (ret > 0)
1018                 add_rchar(current, ret);
1019         inc_syscr(current);
1020         return ret;
1021 }
1022
1023 static ssize_t do_pwritev(unsigned long fd, const struct iovec __user *vec,
1024                           unsigned long vlen, loff_t pos, rwf_t flags)
1025 {
1026         struct fd f;
1027         ssize_t ret = -EBADF;
1028
1029         if (pos < 0)
1030                 return -EINVAL;
1031
1032         f = fdget(fd);
1033         if (f.file) {
1034                 ret = -ESPIPE;
1035                 if (f.file->f_mode & FMODE_PWRITE)
1036                         ret = vfs_writev(f.file, vec, vlen, &pos, flags);
1037                 fdput(f);
1038         }
1039
1040         if (ret > 0)
1041                 add_wchar(current, ret);
1042         inc_syscw(current);
1043         return ret;
1044 }
1045
1046 SYSCALL_DEFINE3(readv, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
1047                 unsigned long, vlen)
1048 {
1049         return do_readv(fd, vec, vlen, 0);
1050 }
1051
1052 SYSCALL_DEFINE3(writev, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
1053                 unsigned long, vlen)
1054 {
1055         return do_writev(fd, vec, vlen, 0);
1056 }
1057
1058 SYSCALL_DEFINE5(preadv, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
1059                 unsigned long, vlen, unsigned long, pos_l, unsigned long, pos_h)
1060 {
1061         loff_t pos = pos_from_hilo(pos_h, pos_l);
1062
1063         return do_preadv(fd, vec, vlen, pos, 0);
1064 }
1065
1066 SYSCALL_DEFINE6(preadv2, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
1067                 unsigned long, vlen, unsigned long, pos_l, unsigned long, pos_h,
1068                 rwf_t, flags)
1069 {
1070         loff_t pos = pos_from_hilo(pos_h, pos_l);
1071
1072         if (pos == -1)
1073                 return do_readv(fd, vec, vlen, flags);
1074
1075         return do_preadv(fd, vec, vlen, pos, flags);
1076 }
1077
1078 SYSCALL_DEFINE5(pwritev, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
1079                 unsigned long, vlen, unsigned long, pos_l, unsigned long, pos_h)
1080 {
1081         loff_t pos = pos_from_hilo(pos_h, pos_l);
1082
1083         return do_pwritev(fd, vec, vlen, pos, 0);
1084 }
1085
1086 SYSCALL_DEFINE6(pwritev2, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
1087                 unsigned long, vlen, unsigned long, pos_l, unsigned long, pos_h,
1088                 rwf_t, flags)
1089 {
1090         loff_t pos = pos_from_hilo(pos_h, pos_l);
1091
1092         if (pos == -1)
1093                 return do_writev(fd, vec, vlen, flags);
1094
1095         return do_pwritev(fd, vec, vlen, pos, flags);
1096 }
1097
1098 /*
1099  * Various compat syscalls.  Note that they all pretend to take a native
1100  * iovec - import_iovec will properly treat those as compat_iovecs based on
1101  * in_compat_syscall().
1102  */
1103 #ifdef CONFIG_COMPAT
1104 #ifdef __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_PREADV64
1105 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(preadv64, unsigned long, fd,
1106                 const struct iovec __user *, vec,
1107                 unsigned long, vlen, loff_t, pos)
1108 {
1109         return do_preadv(fd, vec, vlen, pos, 0);
1110 }
1111 #endif
1112
1113 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(preadv, compat_ulong_t, fd,
1114                 const struct iovec __user *, vec,
1115                 compat_ulong_t, vlen, u32, pos_low, u32, pos_high)
1116 {
1117         loff_t pos = ((loff_t)pos_high << 32) | pos_low;
1118
1119         return do_preadv(fd, vec, vlen, pos, 0);
1120 }
1121
1122 #ifdef __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_PREADV64V2
1123 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(preadv64v2, unsigned long, fd,
1124                 const struct iovec __user *, vec,
1125                 unsigned long, vlen, loff_t, pos, rwf_t, flags)
1126 {
1127         if (pos == -1)
1128                 return do_readv(fd, vec, vlen, flags);
1129         return do_preadv(fd, vec, vlen, pos, flags);
1130 }
1131 #endif
1132
1133 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(preadv2, compat_ulong_t, fd,
1134                 const struct iovec __user *, vec,
1135                 compat_ulong_t, vlen, u32, pos_low, u32, pos_high,
1136                 rwf_t, flags)
1137 {
1138         loff_t pos = ((loff_t)pos_high << 32) | pos_low;
1139
1140         if (pos == -1)
1141                 return do_readv(fd, vec, vlen, flags);
1142         return do_preadv(fd, vec, vlen, pos, flags);
1143 }
1144
1145 #ifdef __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_PWRITEV64
1146 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(pwritev64, unsigned long, fd,
1147                 const struct iovec __user *, vec,
1148                 unsigned long, vlen, loff_t, pos)
1149 {
1150         return do_pwritev(fd, vec, vlen, pos, 0);
1151 }
1152 #endif
1153
1154 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(pwritev, compat_ulong_t, fd,
1155                 const struct iovec __user *,vec,
1156                 compat_ulong_t, vlen, u32, pos_low, u32, pos_high)
1157 {
1158         loff_t pos = ((loff_t)pos_high << 32) | pos_low;
1159
1160         return do_pwritev(fd, vec, vlen, pos, 0);
1161 }
1162
1163 #ifdef __ARCH_WANT_COMPAT_SYS_PWRITEV64V2
1164 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(pwritev64v2, unsigned long, fd,
1165                 const struct iovec __user *, vec,
1166                 unsigned long, vlen, loff_t, pos, rwf_t, flags)
1167 {
1168         if (pos == -1)
1169                 return do_writev(fd, vec, vlen, flags);
1170         return do_pwritev(fd, vec, vlen, pos, flags);
1171 }
1172 #endif
1173
1174 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(pwritev2, compat_ulong_t, fd,
1175                 const struct iovec __user *,vec,
1176                 compat_ulong_t, vlen, u32, pos_low, u32, pos_high, rwf_t, flags)
1177 {
1178         loff_t pos = ((loff_t)pos_high << 32) | pos_low;
1179
1180         if (pos == -1)
1181                 return do_writev(fd, vec, vlen, flags);
1182         return do_pwritev(fd, vec, vlen, pos, flags);
1183 }
1184 #endif /* CONFIG_COMPAT */
1185
1186 static ssize_t do_sendfile(int out_fd, int in_fd, loff_t *ppos,
1187                            size_t count, loff_t max)
1188 {
1189         struct fd in, out;
1190         struct inode *in_inode, *out_inode;
1191         loff_t pos;
1192         loff_t out_pos;
1193         ssize_t retval;
1194         int fl;
1195
1196         /*
1197          * Get input file, and verify that it is ok..
1198          */
1199         retval = -EBADF;
1200         in = fdget(in_fd);
1201         if (!in.file)
1202                 goto out;
1203         if (!(in.file->f_mode & FMODE_READ))
1204                 goto fput_in;
1205         retval = -ESPIPE;
1206         if (!ppos) {
1207                 pos = in.file->f_pos;
1208         } else {
1209                 pos = *ppos;
1210                 if (!(in.file->f_mode & FMODE_PREAD))
1211                         goto fput_in;
1212         }
1213         retval = rw_verify_area(READ, in.file, &pos, count);
1214         if (retval < 0)
1215                 goto fput_in;
1216         if (count > MAX_RW_COUNT)
1217                 count =  MAX_RW_COUNT;
1218
1219         /*
1220          * Get output file, and verify that it is ok..
1221          */
1222         retval = -EBADF;
1223         out = fdget(out_fd);
1224         if (!out.file)
1225                 goto fput_in;
1226         if (!(out.file->f_mode & FMODE_WRITE))
1227                 goto fput_out;
1228         in_inode = file_inode(in.file);
1229         out_inode = file_inode(out.file);
1230         out_pos = out.file->f_pos;
1231         retval = rw_verify_area(WRITE, out.file, &out_pos, count);
1232         if (retval < 0)
1233                 goto fput_out;
1234
1235         if (!max)
1236                 max = min(in_inode->i_sb->s_maxbytes, out_inode->i_sb->s_maxbytes);
1237
1238         if (unlikely(pos + count > max)) {
1239                 retval = -EOVERFLOW;
1240                 if (pos >= max)
1241                         goto fput_out;
1242                 count = max - pos;
1243         }
1244
1245         fl = 0;
1246 #if 0
1247         /*
1248          * We need to debate whether we can enable this or not. The
1249          * man page documents EAGAIN return for the output at least,
1250          * and the application is arguably buggy if it doesn't expect
1251          * EAGAIN on a non-blocking file descriptor.
1252          */
1253         if (in.file->f_flags & O_NONBLOCK)
1254                 fl = SPLICE_F_NONBLOCK;
1255 #endif
1256         file_start_write(out.file);
1257         retval = do_splice_direct(in.file, &pos, out.file, &out_pos, count, fl);
1258         file_end_write(out.file);
1259
1260         if (retval > 0) {
1261                 add_rchar(current, retval);
1262                 add_wchar(current, retval);
1263                 fsnotify_access(in.file);
1264                 fsnotify_modify(out.file);
1265                 out.file->f_pos = out_pos;
1266                 if (ppos)
1267                         *ppos = pos;
1268                 else
1269                         in.file->f_pos = pos;
1270         }
1271
1272         inc_syscr(current);
1273         inc_syscw(current);
1274         if (pos > max)
1275                 retval = -EOVERFLOW;
1276
1277 fput_out:
1278         fdput(out);
1279 fput_in:
1280         fdput(in);
1281 out:
1282         return retval;
1283 }
1284
1285 SYSCALL_DEFINE4(sendfile, int, out_fd, int, in_fd, off_t __user *, offset, size_t, count)
1286 {
1287         loff_t pos;
1288         off_t off;
1289         ssize_t ret;
1290
1291         if (offset) {
1292                 if (unlikely(get_user(off, offset)))
1293                         return -EFAULT;
1294                 pos = off;
1295                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, MAX_NON_LFS);
1296                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1297                         return -EFAULT;
1298                 return ret;
1299         }
1300
1301         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1302 }
1303
1304 SYSCALL_DEFINE4(sendfile64, int, out_fd, int, in_fd, loff_t __user *, offset, size_t, count)
1305 {
1306         loff_t pos;
1307         ssize_t ret;
1308
1309         if (offset) {
1310                 if (unlikely(copy_from_user(&pos, offset, sizeof(loff_t))))
1311                         return -EFAULT;
1312                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, 0);
1313                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1314                         return -EFAULT;
1315                 return ret;
1316         }
1317
1318         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1319 }
1320
1321 #ifdef CONFIG_COMPAT
1322 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(sendfile, int, out_fd, int, in_fd,
1323                 compat_off_t __user *, offset, compat_size_t, count)
1324 {
1325         loff_t pos;
1326         off_t off;
1327         ssize_t ret;
1328
1329         if (offset) {
1330                 if (unlikely(get_user(off, offset)))
1331                         return -EFAULT;
1332                 pos = off;
1333                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, MAX_NON_LFS);
1334                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1335                         return -EFAULT;
1336                 return ret;
1337         }
1338
1339         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1340 }
1341
1342 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(sendfile64, int, out_fd, int, in_fd,
1343                 compat_loff_t __user *, offset, compat_size_t, count)
1344 {
1345         loff_t pos;
1346         ssize_t ret;
1347
1348         if (offset) {
1349                 if (unlikely(copy_from_user(&pos, offset, sizeof(loff_t))))
1350                         return -EFAULT;
1351                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, 0);
1352                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1353                         return -EFAULT;
1354                 return ret;
1355         }
1356
1357         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1358 }
1359 #endif
1360
1361 /**
1362  * generic_copy_file_range - copy data between two files
1363  * @file_in:    file structure to read from
1364  * @pos_in:     file offset to read from
1365  * @file_out:   file structure to write data to
1366  * @pos_out:    file offset to write data to
1367  * @len:        amount of data to copy
1368  * @flags:      copy flags
1369  *
1370  * This is a generic filesystem helper to copy data from one file to another.
1371  * It has no constraints on the source or destination file owners - the files
1372  * can belong to different superblocks and different filesystem types. Short
1373  * copies are allowed.
1374  *
1375  * This should be called from the @file_out filesystem, as per the
1376  * ->copy_file_range() method.
1377  *
1378  * Returns the number of bytes copied or a negative error indicating the
1379  * failure.
1380  */
1381
1382 ssize_t generic_copy_file_range(struct file *file_in, loff_t pos_in,
1383                                 struct file *file_out, loff_t pos_out,
1384                                 size_t len, unsigned int flags)
1385 {
1386         return do_splice_direct(file_in, &pos_in, file_out, &pos_out,
1387                                 len > MAX_RW_COUNT ? MAX_RW_COUNT : len, 0);
1388 }
1389 EXPORT_SYMBOL(generic_copy_file_range);
1390
1391 static ssize_t do_copy_file_range(struct file *file_in, loff_t pos_in,
1392                                   struct file *file_out, loff_t pos_out,
1393                                   size_t len, unsigned int flags)
1394 {
1395         /*
1396          * Although we now allow filesystems to handle cross sb copy, passing
1397          * a file of the wrong filesystem type to filesystem driver can result
1398          * in an attempt to dereference the wrong type of ->private_data, so
1399          * avoid doing that until we really have a good reason.  NFS defines
1400          * several different file_system_type structures, but they all end up
1401          * using the same ->copy_file_range() function pointer.
1402          */
1403         if (file_out->f_op->copy_file_range &&
1404             file_out->f_op->copy_file_range == file_in->f_op->copy_file_range)
1405                 return file_out->f_op->copy_file_range(file_in, pos_in,
1406                                                        file_out, pos_out,
1407                                                        len, flags);
1408
1409         return generic_copy_file_range(file_in, pos_in, file_out, pos_out, len,
1410                                        flags);
1411 }
1412
1413 /*
1414  * copy_file_range() differs from regular file read and write in that it
1415  * specifically allows return partial success.  When it does so is up to
1416  * the copy_file_range method.
1417  */
1418 ssize_t vfs_copy_file_range(struct file *file_in, loff_t pos_in,
1419                             struct file *file_out, loff_t pos_out,
1420                             size_t len, unsigned int flags)
1421 {
1422         ssize_t ret;
1423
1424         if (flags != 0)
1425                 return -EINVAL;
1426
1427         ret = generic_copy_file_checks(file_in, pos_in, file_out, pos_out, &len,
1428                                        flags);
1429         if (unlikely(ret))
1430                 return ret;
1431
1432         ret = rw_verify_area(READ, file_in, &pos_in, len);
1433         if (unlikely(ret))
1434                 return ret;
1435
1436         ret = rw_verify_area(WRITE, file_out, &pos_out, len);
1437         if (unlikely(ret))
1438                 return ret;
1439
1440         if (len == 0)
1441                 return 0;
1442
1443         file_start_write(file_out);
1444
1445         /*
1446          * Try cloning first, this is supported by more file systems, and
1447          * more efficient if both clone and copy are supported (e.g. NFS).
1448          */
1449         if (file_in->f_op->remap_file_range &&
1450             file_inode(file_in)->i_sb == file_inode(file_out)->i_sb) {
1451                 loff_t cloned;
1452
1453                 cloned = file_in->f_op->remap_file_range(file_in, pos_in,
1454                                 file_out, pos_out,
1455                                 min_t(loff_t, MAX_RW_COUNT, len),
1456                                 REMAP_FILE_CAN_SHORTEN);
1457                 if (cloned > 0) {
1458                         ret = cloned;
1459                         goto done;
1460                 }
1461         }
1462
1463         ret = do_copy_file_range(file_in, pos_in, file_out, pos_out, len,
1464                                 flags);
1465         WARN_ON_ONCE(ret == -EOPNOTSUPP);
1466 done:
1467         if (ret > 0) {
1468                 fsnotify_access(file_in);
1469                 add_rchar(current, ret);
1470                 fsnotify_modify(file_out);
1471                 add_wchar(current, ret);
1472         }
1473
1474         inc_syscr(current);
1475         inc_syscw(current);
1476
1477         file_end_write(file_out);
1478
1479         return ret;
1480 }
1481 EXPORT_SYMBOL(vfs_copy_file_range);
1482
1483 SYSCALL_DEFINE6(copy_file_range, int, fd_in, loff_t __user *, off_in,
1484                 int, fd_out, loff_t __user *, off_out,
1485                 size_t, len, unsigned int, flags)
1486 {
1487         loff_t pos_in;
1488         loff_t pos_out;
1489         struct fd f_in;
1490         struct fd f_out;
1491         ssize_t ret = -EBADF;
1492
1493         f_in = fdget(fd_in);
1494         if (!f_in.file)
1495                 goto out2;
1496
1497         f_out = fdget(fd_out);
1498         if (!f_out.file)
1499                 goto out1;
1500
1501         ret = -EFAULT;
1502         if (off_in) {
1503                 if (copy_from_user(&pos_in, off_in, sizeof(loff_t)))
1504                         goto out;
1505         } else {
1506                 pos_in = f_in.file->f_pos;
1507         }
1508
1509         if (off_out) {
1510                 if (copy_from_user(&pos_out, off_out, sizeof(loff_t)))
1511                         goto out;
1512         } else {
1513                 pos_out = f_out.file->f_pos;
1514         }
1515
1516         ret = vfs_copy_file_range(f_in.file, pos_in, f_out.file, pos_out, len,
1517                                   flags);
1518         if (ret > 0) {
1519                 pos_in += ret;
1520                 pos_out += ret;
1521
1522                 if (off_in) {
1523                         if (copy_to_user(off_in, &pos_in, sizeof(loff_t)))
1524                                 ret = -EFAULT;
1525                 } else {
1526                         f_in.file->f_pos = pos_in;
1527                 }
1528
1529                 if (off_out) {
1530                         if (copy_to_user(off_out, &pos_out, sizeof(loff_t)))
1531                                 ret = -EFAULT;
1532                 } else {
1533                         f_out.file->f_pos = pos_out;
1534                 }
1535         }
1536
1537 out:
1538         fdput(f_out);
1539 out1:
1540         fdput(f_in);
1541 out2:
1542         return ret;
1543 }
1544
1545 static int remap_verify_area(struct file *file, loff_t pos, loff_t len,
1546                              bool write)
1547 {
1548         struct inode *inode = file_inode(file);
1549
1550         if (unlikely(pos < 0 || len < 0))
1551                 return -EINVAL;
1552
1553          if (unlikely((loff_t) (pos + len) < 0))
1554                 return -EINVAL;
1555
1556         if (unlikely(inode->i_flctx && mandatory_lock(inode))) {
1557                 loff_t end = len ? pos + len - 1 : OFFSET_MAX;
1558                 int retval;
1559
1560                 retval = locks_mandatory_area(inode, file, pos, end,
1561                                 write ? F_WRLCK : F_RDLCK);
1562                 if (retval < 0)
1563                         return retval;
1564         }
1565
1566         return security_file_permission(file, write ? MAY_WRITE : MAY_READ);
1567 }
1568 /*
1569  * Ensure that we don't remap a partial EOF block in the middle of something
1570  * else.  Assume that the offsets have already been checked for block
1571  * alignment.
1572  *
1573  * For clone we only link a partial EOF block above or at the destination file's
1574  * EOF.  For deduplication we accept a partial EOF block only if it ends at the
1575  * destination file's EOF (can not link it into the middle of a file).
1576  *
1577  * Shorten the request if possible.
1578  */
1579 static int generic_remap_check_len(struct inode *inode_in,
1580                                    struct inode *inode_out,
1581                                    loff_t pos_out,
1582                                    loff_t *len,
1583                                    unsigned int remap_flags)
1584 {
1585         u64 blkmask = i_blocksize(inode_in) - 1;
1586         loff_t new_len = *len;
1587
1588         if ((*len & blkmask) == 0)
1589                 return 0;
1590
1591         if (pos_out + *len < i_size_read(inode_out))
1592                 new_len &= ~blkmask;
1593
1594         if (new_len == *len)
1595                 return 0;
1596
1597         if (remap_flags & REMAP_FILE_CAN_SHORTEN) {
1598                 *len = new_len;
1599                 return 0;
1600         }
1601
1602         return (remap_flags & REMAP_FILE_DEDUP) ? -EBADE : -EINVAL;
1603 }
1604
1605 /* Read a page's worth of file data into the page cache. */
1606 static struct page *vfs_dedupe_get_page(struct inode *inode, loff_t offset)
1607 {
1608         struct page *page;
1609
1610         page = read_mapping_page(inode->i_mapping, offset >> PAGE_SHIFT, NULL);
1611         if (IS_ERR(page))
1612                 return page;
1613         if (!PageUptodate(page)) {
1614                 put_page(page);
1615                 return ERR_PTR(-EIO);
1616         }
1617         return page;
1618 }
1619
1620 /*
1621  * Lock two pages, ensuring that we lock in offset order if the pages are from
1622  * the same file.
1623  */
1624 static void vfs_lock_two_pages(struct page *page1, struct page *page2)
1625 {
1626         /* Always lock in order of increasing index. */
1627         if (page1->index > page2->index)
1628                 swap(page1, page2);
1629
1630         lock_page(page1);
1631         if (page1 != page2)
1632                 lock_page(page2);
1633 }
1634
1635 /* Unlock two pages, being careful not to unlock the same page twice. */
1636 static void vfs_unlock_two_pages(struct page *page1, struct page *page2)
1637 {
1638         unlock_page(page1);
1639         if (page1 != page2)
1640                 unlock_page(page2);
1641 }
1642
1643 /*
1644  * Compare extents of two files to see if they are the same.
1645  * Caller must have locked both inodes to prevent write races.
1646  */
1647 static int vfs_dedupe_file_range_compare(struct inode *src, loff_t srcoff,
1648                                          struct inode *dest, loff_t destoff,
1649                                          loff_t len, bool *is_same)
1650 {
1651         loff_t src_poff;
1652         loff_t dest_poff;
1653         void *src_addr;
1654         void *dest_addr;
1655         struct page *src_page;
1656         struct page *dest_page;
1657         loff_t cmp_len;
1658         bool same;
1659         int error;
1660
1661         error = -EINVAL;
1662         same = true;
1663         while (len) {
1664                 src_poff = srcoff & (PAGE_SIZE - 1);
1665                 dest_poff = destoff & (PAGE_SIZE - 1);
1666                 cmp_len = min(PAGE_SIZE - src_poff,
1667                               PAGE_SIZE - dest_poff);
1668                 cmp_len = min(cmp_len, len);
1669                 if (cmp_len <= 0)
1670                         goto out_error;
1671
1672                 src_page = vfs_dedupe_get_page(src, srcoff);
1673                 if (IS_ERR(src_page)) {
1674                         error = PTR_ERR(src_page);
1675                         goto out_error;
1676                 }
1677                 dest_page = vfs_dedupe_get_page(dest, destoff);
1678                 if (IS_ERR(dest_page)) {
1679                         error = PTR_ERR(dest_page);
1680                         put_page(src_page);
1681                         goto out_error;
1682                 }
1683
1684                 vfs_lock_two_pages(src_page, dest_page);
1685
1686                 /*
1687                  * Now that we've locked both pages, make sure they're still
1688                  * mapped to the file data we're interested in.  If not,
1689                  * someone is invalidating pages on us and we lose.
1690                  */
1691                 if (!PageUptodate(src_page) || !PageUptodate(dest_page) ||
1692                     src_page->mapping != src->i_mapping ||
1693                     dest_page->mapping != dest->i_mapping) {
1694                         same = false;
1695                         goto unlock;
1696                 }
1697
1698                 src_addr = kmap_atomic(src_page);
1699                 dest_addr = kmap_atomic(dest_page);
1700
1701                 flush_dcache_page(src_page);
1702                 flush_dcache_page(dest_page);
1703
1704                 if (memcmp(src_addr + src_poff, dest_addr + dest_poff, cmp_len))
1705                         same = false;
1706
1707                 kunmap_atomic(dest_addr);
1708                 kunmap_atomic(src_addr);
1709 unlock:
1710                 vfs_unlock_two_pages(src_page, dest_page);
1711                 put_page(dest_page);
1712                 put_page(src_page);
1713
1714                 if (!same)
1715                         break;
1716
1717                 srcoff += cmp_len;
1718                 destoff += cmp_len;
1719                 len -= cmp_len;
1720         }
1721
1722         *is_same = same;
1723         return 0;
1724
1725 out_error:
1726         return error;
1727 }
1728
1729 /*
1730  * Check that the two inodes are eligible for cloning, the ranges make
1731  * sense, and then flush all dirty data.  Caller must ensure that the
1732  * inodes have been locked against any other modifications.
1733  *
1734  * If there's an error, then the usual negative error code is returned.
1735  * Otherwise returns 0 with *len set to the request length.
1736  */
1737 int generic_remap_file_range_prep(struct file *file_in, loff_t pos_in,
1738                                   struct file *file_out, loff_t pos_out,
1739                                   loff_t *len, unsigned int remap_flags)
1740 {
1741         struct inode *inode_in = file_inode(file_in);
1742         struct inode *inode_out = file_inode(file_out);
1743         bool same_inode = (inode_in == inode_out);
1744         int ret;
1745
1746         /* Don't touch certain kinds of inodes */
1747         if (IS_IMMUTABLE(inode_out))
1748                 return -EPERM;
1749
1750         if (IS_SWAPFILE(inode_in) || IS_SWAPFILE(inode_out))
1751                 return -ETXTBSY;
1752
1753         /* Don't reflink dirs, pipes, sockets... */
1754         if (S_ISDIR(inode_in->i_mode) || S_ISDIR(inode_out->i_mode))
1755                 return -EISDIR;
1756         if (!S_ISREG(inode_in->i_mode) || !S_ISREG(inode_out->i_mode))
1757                 return -EINVAL;
1758
1759         /* Zero length dedupe exits immediately; reflink goes to EOF. */
1760         if (*len == 0) {
1761                 loff_t isize = i_size_read(inode_in);
1762
1763                 if ((remap_flags & REMAP_FILE_DEDUP) || pos_in == isize)
1764                         return 0;
1765                 if (pos_in > isize)
1766                         return -EINVAL;
1767                 *len = isize - pos_in;
1768                 if (*len == 0)
1769                         return 0;
1770         }
1771
1772         /* Check that we don't violate system file offset limits. */
1773         ret = generic_remap_checks(file_in, pos_in, file_out, pos_out, len,
1774                         remap_flags);
1775         if (ret)
1776                 return ret;
1777
1778         /* Wait for the completion of any pending IOs on both files */
1779         inode_dio_wait(inode_in);
1780         if (!same_inode)
1781                 inode_dio_wait(inode_out);
1782
1783         ret = filemap_write_and_wait_range(inode_in->i_mapping,
1784                         pos_in, pos_in + *len - 1);
1785         if (ret)
1786                 return ret;
1787
1788         ret = filemap_write_and_wait_range(inode_out->i_mapping,
1789                         pos_out, pos_out + *len - 1);
1790         if (ret)
1791                 return ret;
1792
1793         /*
1794          * Check that the extents are the same.
1795          */
1796         if (remap_flags & REMAP_FILE_DEDUP) {
1797                 bool            is_same = false;
1798
1799                 ret = vfs_dedupe_file_range_compare(inode_in, pos_in,
1800                                 inode_out, pos_out, *len, &is_same);
1801                 if (ret)
1802                         return ret;
1803                 if (!is_same)
1804                         return -EBADE;
1805         }
1806
1807         ret = generic_remap_check_len(inode_in, inode_out, pos_out, len,
1808                         remap_flags);
1809         if (ret)
1810                 return ret;
1811
1812         /* If can't alter the file contents, we're done. */
1813         if (!(remap_flags & REMAP_FILE_DEDUP))
1814                 ret = file_modified(file_out);
1815
1816         return ret;
1817 }
1818 EXPORT_SYMBOL(generic_remap_file_range_prep);
1819
1820 loff_t do_clone_file_range(struct file *file_in, loff_t pos_in,
1821                            struct file *file_out, loff_t pos_out,
1822                            loff_t len, unsigned int remap_flags)
1823 {
1824         loff_t ret;
1825
1826         WARN_ON_ONCE(remap_flags & REMAP_FILE_DEDUP);
1827
1828         /*
1829          * FICLONE/FICLONERANGE ioctls enforce that src and dest files are on
1830          * the same mount. Practically, they only need to be on the same file
1831          * system.
1832          */
1833         if (file_inode(file_in)->i_sb != file_inode(file_out)->i_sb)
1834                 return -EXDEV;
1835
1836         ret = generic_file_rw_checks(file_in, file_out);
1837         if (ret < 0)
1838                 return ret;
1839
1840         if (!file_in->f_op->remap_file_range)
1841                 return -EOPNOTSUPP;
1842
1843         ret = remap_verify_area(file_in, pos_in, len, false);
1844         if (ret)
1845                 return ret;
1846
1847         ret = remap_verify_area(file_out, pos_out, len, true);
1848         if (ret)
1849                 return ret;
1850
1851         ret = file_in->f_op->remap_file_range(file_in, pos_in,
1852                         file_out, pos_out, len, remap_flags);
1853         if (ret < 0)
1854                 return ret;
1855
1856         fsnotify_access(file_in);
1857         fsnotify_modify(file_out);
1858         return ret;
1859 }
1860 EXPORT_SYMBOL(do_clone_file_range);
1861
1862 loff_t vfs_clone_file_range(struct file *file_in, loff_t pos_in,
1863                             struct file *file_out, loff_t pos_out,
1864                             loff_t len, unsigned int remap_flags)
1865 {
1866         loff_t ret;
1867
1868         file_start_write(file_out);
1869         ret = do_clone_file_range(file_in, pos_in, file_out, pos_out, len,
1870                                   remap_flags);
1871         file_end_write(file_out);
1872
1873         return ret;
1874 }
1875 EXPORT_SYMBOL(vfs_clone_file_range);
1876
1877 /* Check whether we are allowed to dedupe the destination file */
1878 static bool allow_file_dedupe(struct file *file)
1879 {
1880         if (capable(CAP_SYS_ADMIN))
1881                 return true;
1882         if (file->f_mode & FMODE_WRITE)
1883                 return true;
1884         if (uid_eq(current_fsuid(), file_inode(file)->i_uid))
1885                 return true;
1886         if (!inode_permission(file_inode(file), MAY_WRITE))
1887                 return true;
1888         return false;
1889 }
1890
1891 loff_t vfs_dedupe_file_range_one(struct file *src_file, loff_t src_pos,
1892                                  struct file *dst_file, loff_t dst_pos,
1893                                  loff_t len, unsigned int remap_flags)
1894 {
1895         loff_t ret;
1896
1897         WARN_ON_ONCE(remap_flags & ~(REMAP_FILE_DEDUP |
1898                                      REMAP_FILE_CAN_SHORTEN));
1899
1900         ret = mnt_want_write_file(dst_file);
1901         if (ret)
1902                 return ret;
1903
1904         ret = remap_verify_area(dst_file, dst_pos, len, true);
1905         if (ret < 0)
1906                 goto out_drop_write;
1907
1908         ret = -EPERM;
1909         if (!allow_file_dedupe(dst_file))
1910                 goto out_drop_write;
1911
1912         ret = -EXDEV;
1913         if (src_file->f_path.mnt != dst_file->f_path.mnt)
1914                 goto out_drop_write;
1915
1916         ret = -EISDIR;
1917         if (S_ISDIR(file_inode(dst_file)->i_mode))
1918                 goto out_drop_write;
1919
1920         ret = -EINVAL;
1921         if (!dst_file->f_op->remap_file_range)
1922                 goto out_drop_write;
1923
1924         if (len == 0) {
1925                 ret = 0;
1926                 goto out_drop_write;
1927         }
1928
1929         ret = dst_file->f_op->remap_file_range(src_file, src_pos, dst_file,
1930                         dst_pos, len, remap_flags | REMAP_FILE_DEDUP);
1931 out_drop_write:
1932         mnt_drop_write_file(dst_file);
1933
1934         return ret;
1935 }
1936 EXPORT_SYMBOL(vfs_dedupe_file_range_one);
1937
1938 int vfs_dedupe_file_range(struct file *file, struct file_dedupe_range *same)
1939 {
1940         struct file_dedupe_range_info *info;
1941         struct inode *src = file_inode(file);
1942         u64 off;
1943         u64 len;
1944         int i;
1945         int ret;
1946         u16 count = same->dest_count;
1947         loff_t deduped;
1948
1949         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
1950                 return -EINVAL;
1951
1952         if (same->reserved1 || same->reserved2)
1953                 return -EINVAL;
1954
1955         off = same->src_offset;
1956         len = same->src_length;
1957
1958         if (S_ISDIR(src->i_mode))
1959                 return -EISDIR;
1960
1961         if (!S_ISREG(src->i_mode))
1962                 return -EINVAL;
1963
1964         if (!file->f_op->remap_file_range)
1965                 return -EOPNOTSUPP;
1966
1967         ret = remap_verify_area(file, off, len, false);
1968         if (ret < 0)
1969                 return ret;
1970         ret = 0;
1971
1972         if (off + len > i_size_read(src))
1973                 return -EINVAL;
1974
1975         /* Arbitrary 1G limit on a single dedupe request, can be raised. */
1976         len = min_t(u64, len, 1 << 30);
1977
1978         /* pre-format output fields to sane values */
1979         for (i = 0; i < count; i++) {
1980                 same->info[i].bytes_deduped = 0ULL;
1981                 same->info[i].status = FILE_DEDUPE_RANGE_SAME;
1982         }
1983
1984         for (i = 0, info = same->info; i < count; i++, info++) {
1985                 struct fd dst_fd = fdget(info->dest_fd);
1986                 struct file *dst_file = dst_fd.file;
1987
1988                 if (!dst_file) {
1989                         info->status = -EBADF;
1990                         goto next_loop;
1991                 }
1992
1993                 if (info->reserved) {
1994                         info->status = -EINVAL;
1995                         goto next_fdput;
1996                 }
1997
1998                 deduped = vfs_dedupe_file_range_one(file, off, dst_file,
1999                                                     info->dest_offset, len,
2000                                                     REMAP_FILE_CAN_SHORTEN);
2001                 if (deduped == -EBADE)
2002                         info->status = FILE_DEDUPE_RANGE_DIFFERS;
2003                 else if (deduped < 0)
2004                         info->status = deduped;
2005                 else
2006                         info->bytes_deduped = len;
2007
2008 next_fdput:
2009                 fdput(dst_fd);
2010 next_loop:
2011                 if (fatal_signal_pending(current))
2012                         break;
2013         }
2014         return ret;
2015 }
2016 EXPORT_SYMBOL(vfs_dedupe_file_range);