include/linux/uio.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later */
   2 /*
   3  *      Berkeley style UIO structures   -       Alan Cox 1994.
   4  */
   5 #ifndef __LINUX_UIO_H
   6 #define __LINUX_UIO_H
   7
   8 #include <linux/kernel.h>
   9 #include <linux/thread_info.h>
  10 #include <linux/mm_types.h>
  11 #include <uapi/linux/uio.h>
  12
  13 struct page;
  14 struct pipe_inode_info;
  15
  16 struct kvec {
  17         void *iov_base; /* and that should *never* hold a userland pointer */
  18         size_t iov_len;
  19 };
  20
  21 enum iter_type {
  22         /* iter types */
  23         ITER_IOVEC,
  24         ITER_KVEC,
  25         ITER_BVEC,
  26         ITER_PIPE,
  27         ITER_XARRAY,
  28         ITER_DISCARD,
  29 };
  30
  31 struct iov_iter_state {
  32         size_t iov_offset;
  33         size_t count;
  34         unsigned long nr_segs;
  35 };
  36
  37 struct iov_iter {
  38         u8 iter_type;
  39         bool nofault;
  40         bool data_source;
  41         size_t iov_offset;
  42         size_t count;
  43         union {
  44                 const struct iovec *iov;
  45                 const struct kvec *kvec;
  46                 const struct bio_vec *bvec;
  47                 struct xarray *xarray;
  48                 struct pipe_inode_info *pipe;
  49         };
  50         union {
  51                 unsigned long nr_segs;
  52                 struct {
  53                         unsigned int head;
  54                         unsigned int start_head;
  55                 };
  56                 loff_t xarray_start;
  57         };
  58 };
  59
  60 static inline enum iter_type iov_iter_type(const struct iov_iter *i)
  61 {
  62         return i->iter_type;
  63 }
  64
  65 static inline void iov_iter_save_state(struct iov_iter *iter,
  66                                        struct iov_iter_state *state)
  67 {
  68         state->iov_offset = iter->iov_offset;
  69         state->count = iter->count;
  70         state->nr_segs = iter->nr_segs;
  71 }
  72
  73 static inline bool iter_is_iovec(const struct iov_iter *i)
  74 {
  75         return iov_iter_type(i) == ITER_IOVEC;
  76 }
  77
  78 static inline bool iov_iter_is_kvec(const struct iov_iter *i)
  79 {
  80         return iov_iter_type(i) == ITER_KVEC;
  81 }
  82
  83 static inline bool iov_iter_is_bvec(const struct iov_iter *i)
  84 {
  85         return iov_iter_type(i) == ITER_BVEC;
  86 }
  87
  88 static inline bool iov_iter_is_pipe(const struct iov_iter *i)
  89 {
  90         return iov_iter_type(i) == ITER_PIPE;
  91 }
  92
  93 static inline bool iov_iter_is_discard(const struct iov_iter *i)
  94 {
  95         return iov_iter_type(i) == ITER_DISCARD;
  96 }
  97
  98 static inline bool iov_iter_is_xarray(const struct iov_iter *i)
  99 {
 100         return iov_iter_type(i) == ITER_XARRAY;
 101 }
 102
 103 static inline unsigned char iov_iter_rw(const struct iov_iter *i)
 104 {
 105         return i->data_source ? WRITE : READ;
 106 }
 107
 108 /*
 109  * Total number of bytes covered by an iovec.
 110  *
 111  * NOTE that it is not safe to use this function until all the iovec's
 112  * segment lengths have been validated.  Because the individual lengths can
 113  * overflow a size_t when added together.
 114  */
 115 static inline size_t iov_length(const struct iovec *iov, unsigned long nr_segs)
 116 {
 117         unsigned long seg;
 118         size_t ret = 0;
 119
 120         for (seg = 0; seg < nr_segs; seg++)
 121                 ret += iov[seg].iov_len;
 122         return ret;
 123 }
 124
 125 static inline struct iovec iov_iter_iovec(const struct iov_iter *iter)
 126 {
 127         return (struct iovec) {
 128                 .iov_base = iter->iov->iov_base + iter->iov_offset,
 129                 .iov_len = min(iter->count,
 130                                iter->iov->iov_len - iter->iov_offset),
 131         };
 132 }
 133
 134 size_t copy_page_from_iter_atomic(struct page *page, unsigned offset,
 135                                   size_t bytes, struct iov_iter *i);
 136 void iov_iter_advance(struct iov_iter *i, size_t bytes);
 137 void iov_iter_revert(struct iov_iter *i, size_t bytes);
 138 size_t fault_in_iov_iter_readable(const struct iov_iter *i, size_t bytes);
 139 size_t fault_in_iov_iter_writeable(const struct iov_iter *i, size_t bytes);
 140 size_t iov_iter_single_seg_count(const struct iov_iter *i);
 141 size_t copy_page_to_iter(struct page *page, size_t offset, size_t bytes,
 142                          struct iov_iter *i);
 143 size_t copy_page_from_iter(struct page *page, size_t offset, size_t bytes,
 144                          struct iov_iter *i);
 145
 146 size_t _copy_to_iter(const void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i);
 147 size_t _copy_from_iter(void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i);
 148 size_t _copy_from_iter_nocache(void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i);
 149
 150 static inline size_t copy_folio_to_iter(struct folio *folio, size_t offset,
 151                 size_t bytes, struct iov_iter *i)
 152 {
 153         return copy_page_to_iter(&folio->page, offset, bytes, i);
 154 }
 155
 156 static __always_inline __must_check
 157 size_t copy_to_iter(const void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
 158 {
 159         if (check_copy_size(addr, bytes, true))
 160                 return _copy_to_iter(addr, bytes, i);
 161         return 0;
 162 }
 163
 164 static __always_inline __must_check
 165 size_t copy_from_iter(void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
 166 {
 167         if (check_copy_size(addr, bytes, false))
 168                 return _copy_from_iter(addr, bytes, i);
 169         return 0;
 170 }
 171
 172 static __always_inline __must_check
 173 bool copy_from_iter_full(void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
 174 {
 175         size_t copied = copy_from_iter(addr, bytes, i);
 176         if (likely(copied == bytes))
 177                 return true;
 178         iov_iter_revert(i, copied);
 179         return false;
 180 }
 181
 182 static __always_inline __must_check
 183 size_t copy_from_iter_nocache(void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
 184 {
 185         if (check_copy_size(addr, bytes, false))
 186                 return _copy_from_iter_nocache(addr, bytes, i);
 187         return 0;
 188 }
 189
 190 static __always_inline __must_check
 191 bool copy_from_iter_full_nocache(void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
 192 {
 193         size_t copied = copy_from_iter_nocache(addr, bytes, i);
 194         if (likely(copied == bytes))
 195                 return true;
 196         iov_iter_revert(i, copied);
 197         return false;
 198 }
 199
 200 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_UACCESS_FLUSHCACHE
 201 /*
 202  * Note, users like pmem that depend on the stricter semantics of
 203  * _copy_from_iter_flushcache() than _copy_from_iter_nocache() must check for
 204  * IS_ENABLED(CONFIG_ARCH_HAS_UACCESS_FLUSHCACHE) before assuming that the
 205  * destination is flushed from the cache on return.
 206  */
 207 size_t _copy_from_iter_flushcache(void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i);
 208 #else
 209 #define _copy_from_iter_flushcache _copy_from_iter_nocache
 210 #endif
 211
 212 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_COPY_MC
 213 size_t _copy_mc_to_iter(const void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i);
 214 #else
 215 #define _copy_mc_to_iter _copy_to_iter
 216 #endif
 217
 218 size_t iov_iter_zero(size_t bytes, struct iov_iter *);
 219 bool iov_iter_is_aligned(const struct iov_iter *i, unsigned addr_mask,
 220                         unsigned len_mask);
 221 unsigned long iov_iter_alignment(const struct iov_iter *i);
 222 unsigned long iov_iter_gap_alignment(const struct iov_iter *i);
 223 void iov_iter_init(struct iov_iter *i, unsigned int direction, const struct iovec *iov,
 224                         unsigned long nr_segs, size_t count);
 225 void iov_iter_kvec(struct iov_iter *i, unsigned int direction, const struct kvec *kvec,
 226                         unsigned long nr_segs, size_t count);
 227 void iov_iter_bvec(struct iov_iter *i, unsigned int direction, const struct bio_vec *bvec,
 228                         unsigned long nr_segs, size_t count);
 229 void iov_iter_pipe(struct iov_iter *i, unsigned int direction, struct pipe_inode_info *pipe,
 230                         size_t count);
 231 void iov_iter_discard(struct iov_iter *i, unsigned int direction, size_t count);
 232 void iov_iter_xarray(struct iov_iter *i, unsigned int direction, struct xarray *xarray,
 233                      loff_t start, size_t count);
 234 ssize_t iov_iter_get_pages(struct iov_iter *i, struct page **pages,
 235                         size_t maxsize, unsigned maxpages, size_t *start);
 236 ssize_t iov_iter_get_pages_alloc(struct iov_iter *i, struct page ***pages,
 237                         size_t maxsize, size_t *start);
 238 int iov_iter_npages(const struct iov_iter *i, int maxpages);
 239 void iov_iter_restore(struct iov_iter *i, struct iov_iter_state *state);
 240
 241 const void *dup_iter(struct iov_iter *new, struct iov_iter *old, gfp_t flags);
 242
 243 static inline size_t iov_iter_count(const struct iov_iter *i)
 244 {
 245         return i->count;
 246 }
 247
 248 /*
 249  * Cap the iov_iter by given limit; note that the second argument is
 250  * *not* the new size - it's upper limit for such.  Passing it a value
 251  * greater than the amount of data in iov_iter is fine - it'll just do
 252  * nothing in that case.
 253  */
 254 static inline void iov_iter_truncate(struct iov_iter *i, u64 count)
 255 {
 256         /*
 257          * count doesn't have to fit in size_t - comparison extends both
 258          * operands to u64 here and any value that would be truncated by
 259          * conversion in assignement is by definition greater than all
 260          * values of size_t, including old i->count.
 261          */
 262         if (i->count > count)
 263                 i->count = count;
 264 }
 265
 266 /*
 267  * reexpand a previously truncated iterator; count must be no more than how much
 268  * we had shrunk it.
 269  */
 270 static inline void iov_iter_reexpand(struct iov_iter *i, size_t count)
 271 {
 272         i->count = count;
 273 }
 274
 275 static inline int
 276 iov_iter_npages_cap(struct iov_iter *i, int maxpages, size_t max_bytes)
 277 {
 278         size_t shorted = 0;
 279         int npages;
 280
 281         if (iov_iter_count(i) > max_bytes) {
 282                 shorted = iov_iter_count(i) - max_bytes;
 283                 iov_iter_truncate(i, max_bytes);
 284         }
 285         npages = iov_iter_npages(i, INT_MAX);
 286         if (shorted)
 287                 iov_iter_reexpand(i, iov_iter_count(i) + shorted);
 288
 289         return npages;
 290 }
 291
 292 struct csum_state {
 293         __wsum csum;
 294         size_t off;
 295 };
 296
 297 size_t csum_and_copy_to_iter(const void *addr, size_t bytes, void *csstate, struct iov_iter *i);
 298 size_t csum_and_copy_from_iter(void *addr, size_t bytes, __wsum *csum, struct iov_iter *i);
 299
 300 static __always_inline __must_check
 301 bool csum_and_copy_from_iter_full(void *addr, size_t bytes,
 302                                   __wsum *csum, struct iov_iter *i)
 303 {
 304         size_t copied = csum_and_copy_from_iter(addr, bytes, csum, i);
 305         if (likely(copied == bytes))
 306                 return true;
 307         iov_iter_revert(i, copied);
 308         return false;
 309 }
 310 size_t hash_and_copy_to_iter(const void *addr, size_t bytes, void *hashp,
 311                 struct iov_iter *i);
 312
 313 struct iovec *iovec_from_user(const struct iovec __user *uvector,
 314                 unsigned long nr_segs, unsigned long fast_segs,
 315                 struct iovec *fast_iov, bool compat);
 316 ssize_t import_iovec(int type, const struct iovec __user *uvec,
 317                  unsigned nr_segs, unsigned fast_segs, struct iovec **iovp,
 318                  struct iov_iter *i);
 319 ssize_t __import_iovec(int type, const struct iovec __user *uvec,
 320                  unsigned nr_segs, unsigned fast_segs, struct iovec **iovp,
 321                  struct iov_iter *i, bool compat);
 322 int import_single_range(int type, void __user *buf, size_t len,
 323                  struct iovec *iov, struct iov_iter *i);
 324
 325 #endif