fs/read_write.c

   1 /*
   2  *  linux/fs/read_write.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   5  */
   6
   7 #include <linux/slab.h>
   8 #include <linux/stat.h>
   9 #include <linux/fcntl.h>
  10 #include <linux/file.h>
  11 #include <linux/uio.h>
  12 #include <linux/aio.h>
  13 #include <linux/fsnotify.h>
  14 #include <linux/security.h>
  15 #include <linux/export.h>
  16 #include <linux/syscalls.h>
  17 #include <linux/pagemap.h>
  18 #include <linux/splice.h>
  19 #include <linux/compat.h>
  20 #include "internal.h"
  21
  22 #include <asm/uaccess.h>
  23 #include <asm/unistd.h>
  24
  25 typedef ssize_t (*io_fn_t)(struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);
  26 typedef ssize_t (*iov_fn_t)(struct kiocb *, const struct iovec *,
  27                 unsigned long, loff_t);
  28
  29 const struct file_operations generic_ro_fops = {
  30         .llseek         = generic_file_llseek,
  31         .read           = do_sync_read,
  32         .read_iter      = generic_file_read_iter,
  33         .mmap           = generic_file_readonly_mmap,
  34         .splice_read    = generic_file_splice_read,
  35 };
  36
  37 EXPORT_SYMBOL(generic_ro_fops);
  38
  39 static inline int unsigned_offsets(struct file *file)
  40 {
  41         return file->f_mode & FMODE_UNSIGNED_OFFSET;
  42 }
  43
  44 /**
  45  * vfs_setpos - update the file offset for lseek
  46  * @file:       file structure in question
  47  * @offset:     file offset to seek to
  48  * @maxsize:    maximum file size
  49  *
  50  * This is a low-level filesystem helper for updating the file offset to
  51  * the value specified by @offset if the given offset is valid and it is
  52  * not equal to the current file offset.
  53  *
  54  * Return the specified offset on success and -EINVAL on invalid offset.
  55  */
  56 loff_t vfs_setpos(struct file *file, loff_t offset, loff_t maxsize)
  57 {
  58         if (offset < 0 && !unsigned_offsets(file))
  59                 return -EINVAL;
  60         if (offset > maxsize)
  61                 return -EINVAL;
  62
  63         if (offset != file->f_pos) {
  64                 file->f_pos = offset;
  65                 file->f_version = 0;
  66         }
  67         return offset;
  68 }
  69 EXPORT_SYMBOL(vfs_setpos);
  70
  71 /**
  72  * generic_file_llseek_size - generic llseek implementation for regular files
  73  * @file:       file structure to seek on
  74  * @offset:     file offset to seek to
  75  * @whence:     type of seek
  76  * @size:       max size of this file in file system
  77  * @eof:        offset used for SEEK_END position
  78  *
  79  * This is a variant of generic_file_llseek that allows passing in a custom
  80  * maximum file size and a custom EOF position, for e.g. hashed directories
  81  *
  82  * Synchronization:
  83  * SEEK_SET and SEEK_END are unsynchronized (but atomic on 64bit platforms)
  84  * SEEK_CUR is synchronized against other SEEK_CURs, but not read/writes.
  85  * read/writes behave like SEEK_SET against seeks.
  86  */
  87 loff_t
  88 generic_file_llseek_size(struct file *file, loff_t offset, int whence,
  89                 loff_t maxsize, loff_t eof)
  90 {
  91         switch (whence) {
  92         case SEEK_END:
  93                 offset += eof;
  94                 break;
  95         case SEEK_CUR:
  96                 /*
  97                  * Here we special-case the lseek(fd, 0, SEEK_CUR)
  98                  * position-querying operation.  Avoid rewriting the "same"
  99                  * f_pos value back to the file because a concurrent read(),
 100                  * write() or lseek() might have altered it
 101                  */
 102                 if (offset == 0)
 103                         return file->f_pos;
 104                 /*
 105                  * f_lock protects against read/modify/write race with other
 106                  * SEEK_CURs. Note that parallel writes and reads behave
 107                  * like SEEK_SET.
 108                  */
 109                 spin_lock(&file->f_lock);
 110                 offset = vfs_setpos(file, file->f_pos + offset, maxsize);
 111                 spin_unlock(&file->f_lock);
 112                 return offset;
 113         case SEEK_DATA:
 114                 /*
 115                  * In the generic case the entire file is data, so as long as
 116                  * offset isn't at the end of the file then the offset is data.
 117                  */
 118                 if (offset >= eof)
 119                         return -ENXIO;
 120                 break;
 121         case SEEK_HOLE:
 122                 /*
 123                  * There is a virtual hole at the end of the file, so as long as
 124                  * offset isn't i_size or larger, return i_size.
 125                  */
 126                 if (offset >= eof)
 127                         return -ENXIO;
 128                 offset = eof;
 129                 break;
 130         }
 131
 132         return vfs_setpos(file, offset, maxsize);
 133 }
 134 EXPORT_SYMBOL(generic_file_llseek_size);
 135
 136 /**
 137  * generic_file_llseek - generic llseek implementation for regular files
 138  * @file:       file structure to seek on
 139  * @offset:     file offset to seek to
 140  * @whence:     type of seek
 141  *
 142  * This is a generic implemenation of ->llseek useable for all normal local
 143  * filesystems.  It just updates the file offset to the value specified by
 144  * @offset and @whence.
 145  */
 146 loff_t generic_file_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 147 {
 148         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 149
 150         return generic_file_llseek_size(file, offset, whence,
 151                                         inode->i_sb->s_maxbytes,
 152                                         i_size_read(inode));
 153 }
 154 EXPORT_SYMBOL(generic_file_llseek);
 155
 156 /**
 157  * fixed_size_llseek - llseek implementation for fixed-sized devices
 158  * @file:       file structure to seek on
 159  * @offset:     file offset to seek to
 160  * @whence:     type of seek
 161  * @size:       size of the file
 162  *
 163  */
 164 loff_t fixed_size_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence, loff_t size)
 165 {
 166         switch (whence) {
 167         case SEEK_SET: case SEEK_CUR: case SEEK_END:
 168                 return generic_file_llseek_size(file, offset, whence,
 169                                                 size, size);
 170         default:
 171                 return -EINVAL;
 172         }
 173 }
 174 EXPORT_SYMBOL(fixed_size_llseek);
 175
 176 /**
 177  * noop_llseek - No Operation Performed llseek implementation
 178  * @file:       file structure to seek on
 179  * @offset:     file offset to seek to
 180  * @whence:     type of seek
 181  *
 182  * This is an implementation of ->llseek useable for the rare special case when
 183  * userspace expects the seek to succeed but the (device) file is actually not
 184  * able to perform the seek. In this case you use noop_llseek() instead of
 185  * falling back to the default implementation of ->llseek.
 186  */
 187 loff_t noop_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 188 {
 189         return file->f_pos;
 190 }
 191 EXPORT_SYMBOL(noop_llseek);
 192
 193 loff_t no_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 194 {
 195         return -ESPIPE;
 196 }
 197 EXPORT_SYMBOL(no_llseek);
 198
 199 loff_t default_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 200 {
 201         struct inode *inode = file_inode(file);
 202         loff_t retval;
 203
 204         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 205         switch (whence) {
 206                 case SEEK_END:
 207                         offset += i_size_read(inode);
 208                         break;
 209                 case SEEK_CUR:
 210                         if (offset == 0) {
 211                                 retval = file->f_pos;
 212                                 goto out;
 213                         }
 214                         offset += file->f_pos;
 215                         break;
 216                 case SEEK_DATA:
 217                         /*
 218                          * In the generic case the entire file is data, so as
 219                          * long as offset isn't at the end of the file then the
 220                          * offset is data.
 221                          */
 222                         if (offset >= inode->i_size) {
 223                                 retval = -ENXIO;
 224                                 goto out;
 225                         }
 226                         break;
 227                 case SEEK_HOLE:
 228                         /*
 229                          * There is a virtual hole at the end of the file, so
 230                          * as long as offset isn't i_size or larger, return
 231                          * i_size.
 232                          */
 233                         if (offset >= inode->i_size) {
 234                                 retval = -ENXIO;
 235                                 goto out;
 236                         }
 237                         offset = inode->i_size;
 238                         break;
 239         }
 240         retval = -EINVAL;
 241         if (offset >= 0 || unsigned_offsets(file)) {
 242                 if (offset != file->f_pos) {
 243                         file->f_pos = offset;
 244                         file->f_version = 0;
 245                 }
 246                 retval = offset;
 247         }
 248 out:
 249         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 250         return retval;
 251 }
 252 EXPORT_SYMBOL(default_llseek);
 253
 254 loff_t vfs_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 255 {
 256         loff_t (*fn)(struct file *, loff_t, int);
 257
 258         fn = no_llseek;
 259         if (file->f_mode & FMODE_LSEEK) {
 260                 if (file->f_op && file->f_op->llseek)
 261                         fn = file->f_op->llseek;
 262         }
 263         return fn(file, offset, whence);
 264 }
 265 EXPORT_SYMBOL(vfs_llseek);
 266
 267 SYSCALL_DEFINE3(lseek, unsigned int, fd, off_t, offset, unsigned int, whence)
 268 {
 269         off_t retval;
 270         struct fd f = fdget(fd);
 271         if (!f.file)
 272                 return -EBADF;
 273
 274         retval = -EINVAL;
 275         if (whence <= SEEK_MAX) {
 276                 loff_t res = vfs_llseek(f.file, offset, whence);
 277                 retval = res;
 278                 if (res != (loff_t)retval)
 279                         retval = -EOVERFLOW;    /* LFS: should only happen on 32 bit platforms */
 280         }
 281         fdput(f);
 282         return retval;
 283 }
 284
 285 #ifdef CONFIG_COMPAT
 286 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(lseek, unsigned int, fd, compat_off_t, offset, unsigned int, whence)
 287 {
 288         return sys_lseek(fd, offset, whence);
 289 }
 290 #endif
 291
 292 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_LLSEEK
 293 SYSCALL_DEFINE5(llseek, unsigned int, fd, unsigned long, offset_high,
 294                 unsigned long, offset_low, loff_t __user *, result,
 295                 unsigned int, whence)
 296 {
 297         int retval;
 298         struct fd f = fdget(fd);
 299         loff_t offset;
 300
 301         if (!f.file)
 302                 return -EBADF;
 303
 304         retval = -EINVAL;
 305         if (whence > SEEK_MAX)
 306                 goto out_putf;
 307
 308         offset = vfs_llseek(f.file, ((loff_t) offset_high << 32) | offset_low,
 309                         whence);
 310
 311         retval = (int)offset;
 312         if (offset >= 0) {
 313                 retval = -EFAULT;
 314                 if (!copy_to_user(result, &offset, sizeof(offset)))
 315                         retval = 0;
 316         }
 317 out_putf:
 318         fdput(f);
 319         return retval;
 320 }
 321 #endif
 322
 323 /*
 324  * rw_verify_area doesn't like huge counts. We limit
 325  * them to something that fits in "int" so that others
 326  * won't have to do range checks all the time.
 327  */
 328 int rw_verify_area(int read_write, struct file *file, const loff_t *ppos, size_t count)
 329 {
 330         struct inode *inode;
 331         loff_t pos;
 332         int retval = -EINVAL;
 333
 334         inode = file_inode(file);
 335         if (unlikely((ssize_t) count < 0))
 336                 return retval;
 337         pos = *ppos;
 338         if (unlikely(pos < 0)) {
 339                 if (!unsigned_offsets(file))
 340                         return retval;
 341                 if (count >= -pos) /* both values are in 0..LLONG_MAX */
 342                         return -EOVERFLOW;
 343         } else if (unlikely((loff_t) (pos + count) < 0)) {
 344                 if (!unsigned_offsets(file))
 345                         return retval;
 346         }
 347
 348         if (unlikely(inode->i_flock && mandatory_lock(inode))) {
 349                 retval = locks_mandatory_area(
 350                         read_write == READ ? FLOCK_VERIFY_READ : FLOCK_VERIFY_WRITE,
 351                         inode, file, pos, count);
 352                 if (retval < 0)
 353                         return retval;
 354         }
 355         retval = security_file_permission(file,
 356                                 read_write == READ ? MAY_READ : MAY_WRITE);
 357         if (retval)
 358                 return retval;
 359         return count > MAX_RW_COUNT ? MAX_RW_COUNT : count;
 360 }
 361
 362 ssize_t do_aio_read(struct kiocb *kiocb, const struct iovec *iov,
 363                     unsigned long nr_segs, loff_t pos)
 364 {
 365         struct file *file = kiocb->ki_filp;
 366
 367         if (file->f_op->read_iter) {
 368                 size_t count;
 369                 struct iov_iter iter;
 370                 int ret;
 371
 372                 count = 0;
 373                 ret = generic_segment_checks(iov, &nr_segs, &count,
 374                                              VERIFY_WRITE);
 375                 if (ret)
 376                         return ret;
 377
 378                 iov_iter_init(&iter, iov, nr_segs, count, 0);
 379                 return file->f_op->read_iter(kiocb, &iter, pos);
 380         }
 381
 382         return file->f_op->aio_read(kiocb, iov, nr_segs, pos);
 383 }
 384
 385 ssize_t do_sync_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos)
 386 {
 387         struct iovec iov = { .iov_base = buf, .iov_len = len };
 388         struct kiocb kiocb;
 389         ssize_t ret;
 390
 391         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 392         kiocb.ki_pos = *ppos;
 393         kiocb.ki_nbytes = len;
 394
 395         ret = do_aio_read(&kiocb, &iov, 1, kiocb.ki_pos);
 396         if (-EIOCBQUEUED == ret)
 397                 ret = wait_on_sync_kiocb(&kiocb);
 398         *ppos = kiocb.ki_pos;
 399         return ret;
 400 }
 401
 402 EXPORT_SYMBOL(do_sync_read);
 403
 404 ssize_t vfs_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count, loff_t *pos)
 405 {
 406         ssize_t ret;
 407
 408         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
 409                 return -EBADF;
 410         if (!file_readable(file))
 411                 return -EINVAL;
 412         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_WRITE, buf, count)))
 413                 return -EFAULT;
 414
 415         ret = rw_verify_area(READ, file, pos, count);
 416         if (ret >= 0) {
 417                 count = ret;
 418                 if (file->f_op->read)
 419                         ret = file->f_op->read(file, buf, count, pos);
 420                 else
 421                         ret = do_sync_read(file, buf, count, pos);
 422                 if (ret > 0) {
 423                         fsnotify_access(file);
 424                         add_rchar(current, ret);
 425                 }
 426                 inc_syscr(current);
 427         }
 428
 429         return ret;
 430 }
 431
 432 EXPORT_SYMBOL(vfs_read);
 433
 434 ssize_t do_aio_write(struct kiocb *kiocb, const struct iovec *iov,
 435                      unsigned long nr_segs, loff_t pos)
 436 {
 437         struct file *file = kiocb->ki_filp;
 438
 439         if (file->f_op->write_iter) {
 440                 size_t count;
 441                 struct iov_iter iter;
 442                 int ret;
 443
 444                 count = 0;
 445                 ret = generic_segment_checks(iov, &nr_segs, &count,
 446                                              VERIFY_READ);
 447                 if (ret)
 448                         return ret;
 449
 450                 iov_iter_init(&iter, iov, nr_segs, count, 0);
 451                 return file->f_op->write_iter(kiocb, &iter, pos);
 452         }
 453
 454         return file->f_op->aio_write(kiocb, iov, nr_segs, pos);
 455 }
 456
 457 ssize_t do_sync_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos)
 458 {
 459         struct iovec iov = { .iov_base = (void __user *)buf, .iov_len = len };
 460         struct kiocb kiocb;
 461         ssize_t ret;
 462
 463         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 464         kiocb.ki_pos = *ppos;
 465         kiocb.ki_nbytes = len;
 466
 467         ret = do_aio_write(&kiocb, &iov, 1, kiocb.ki_pos);
 468         if (-EIOCBQUEUED == ret)
 469                 ret = wait_on_sync_kiocb(&kiocb);
 470         *ppos = kiocb.ki_pos;
 471         return ret;
 472 }
 473
 474 EXPORT_SYMBOL(do_sync_write);
 475
 476 ssize_t __kernel_write(struct file *file, const char *buf, size_t count, loff_t *pos)
 477 {
 478         mm_segment_t old_fs;
 479         const char __user *p;
 480         ssize_t ret;
 481
 482         if (!file_writable(file))
 483                 return -EINVAL;
 484
 485         old_fs = get_fs();
 486         set_fs(get_ds());
 487         p = (__force const char __user *)buf;
 488         if (count > MAX_RW_COUNT)
 489                 count =  MAX_RW_COUNT;
 490         if (file->f_op->write)
 491                 ret = file->f_op->write(file, p, count, pos);
 492         else
 493                 ret = do_sync_write(file, p, count, pos);
 494         set_fs(old_fs);
 495         if (ret > 0) {
 496                 fsnotify_modify(file);
 497                 add_wchar(current, ret);
 498         }
 499         inc_syscw(current);
 500         return ret;
 501 }
 502
 503 ssize_t vfs_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t *pos)
 504 {
 505         ssize_t ret;
 506
 507         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 508                 return -EBADF;
 509         if (!file_writable(file))
 510                 return -EINVAL;
 511         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, buf, count)))
 512                 return -EFAULT;
 513
 514         ret = rw_verify_area(WRITE, file, pos, count);
 515         if (ret >= 0) {
 516                 count = ret;
 517                 file_start_write(file);
 518                 if (file->f_op->write)
 519                         ret = file->f_op->write(file, buf, count, pos);
 520                 else
 521                         ret = do_sync_write(file, buf, count, pos);
 522                 if (ret > 0) {
 523                         fsnotify_modify(file);
 524                         add_wchar(current, ret);
 525                 }
 526                 inc_syscw(current);
 527                 file_end_write(file);
 528         }
 529
 530         return ret;
 531 }
 532
 533 EXPORT_SYMBOL(vfs_write);
 534
 535 static inline loff_t file_pos_read(struct file *file)
 536 {
 537         return file->f_pos;
 538 }
 539
 540 static inline void file_pos_write(struct file *file, loff_t pos)
 541 {
 542         file->f_pos = pos;
 543 }
 544
 545 SYSCALL_DEFINE3(read, unsigned int, fd, char __user *, buf, size_t, count)
 546 {
 547         struct fd f = fdget(fd);
 548         ssize_t ret = -EBADF;
 549
 550         if (f.file) {
 551                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
 552                 ret = vfs_read(f.file, buf, count, &pos);
 553                 if (ret >= 0)
 554                         file_pos_write(f.file, pos);
 555                 fdput(f);
 556         }
 557         return ret;
 558 }
 559
 560 SYSCALL_DEFINE3(write, unsigned int, fd, const char __user *, buf,
 561                 size_t, count)
 562 {
 563         struct fd f = fdget(fd);
 564         ssize_t ret = -EBADF;
 565
 566         if (f.file) {
 567                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
 568                 ret = vfs_write(f.file, buf, count, &pos);
 569                 if (ret >= 0)
 570                         file_pos_write(f.file, pos);
 571                 fdput(f);
 572         }
 573
 574         return ret;
 575 }
 576
 577 SYSCALL_DEFINE4(pread64, unsigned int, fd, char __user *, buf,
 578                         size_t, count, loff_t, pos)
 579 {
 580         struct fd f;
 581         ssize_t ret = -EBADF;
 582
 583         if (pos < 0)
 584                 return -EINVAL;
 585
 586         f = fdget(fd);
 587         if (f.file) {
 588                 ret = -ESPIPE;
 589                 if (f.file->f_mode & FMODE_PREAD)
 590                         ret = vfs_read(f.file, buf, count, &pos);
 591                 fdput(f);
 592         }
 593
 594         return ret;
 595 }
 596
 597 SYSCALL_DEFINE4(pwrite64, unsigned int, fd, const char __user *, buf,
 598                          size_t, count, loff_t, pos)
 599 {
 600         struct fd f;
 601         ssize_t ret = -EBADF;
 602
 603         if (pos < 0)
 604                 return -EINVAL;
 605
 606         f = fdget(fd);
 607         if (f.file) {
 608                 ret = -ESPIPE;
 609                 if (f.file->f_mode & FMODE_PWRITE)
 610                         ret = vfs_write(f.file, buf, count, &pos);
 611                 fdput(f);
 612         }
 613
 614         return ret;
 615 }
 616
 617 /*
 618  * Reduce an iovec's length in-place.  Return the resulting number of segments
 619  */
 620 unsigned long iov_shorten(struct iovec *iov, unsigned long nr_segs, size_t to)
 621 {
 622         unsigned long seg = 0;
 623         size_t len = 0;
 624
 625         while (seg < nr_segs) {
 626                 seg++;
 627                 if (len + iov->iov_len >= to) {
 628                         iov->iov_len = to - len;
 629                         break;
 630                 }
 631                 len += iov->iov_len;
 632                 iov++;
 633         }
 634         return seg;
 635 }
 636 EXPORT_SYMBOL(iov_shorten);
 637
 638 static ssize_t do_sync_readv_writev(struct file *filp, const struct iovec *iov,
 639                 unsigned long nr_segs, size_t len, loff_t *ppos, iov_fn_t fn)
 640 {
 641         struct kiocb kiocb;
 642         ssize_t ret;
 643
 644         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 645         kiocb.ki_pos = *ppos;
 646         kiocb.ki_nbytes = len;
 647
 648         ret = fn(&kiocb, iov, nr_segs, kiocb.ki_pos);
 649         if (ret == -EIOCBQUEUED)
 650                 ret = wait_on_sync_kiocb(&kiocb);
 651         *ppos = kiocb.ki_pos;
 652         return ret;
 653 }
 654
 655 /* Do it by hand, with file-ops */
 656 static ssize_t do_loop_readv_writev(struct file *filp, struct iovec *iov,
 657                 unsigned long nr_segs, loff_t *ppos, io_fn_t fn)
 658 {
 659         struct iovec *vector = iov;
 660         ssize_t ret = 0;
 661
 662         while (nr_segs > 0) {
 663                 void __user *base;
 664                 size_t len;
 665                 ssize_t nr;
 666
 667                 base = vector->iov_base;
 668                 len = vector->iov_len;
 669                 vector++;
 670                 nr_segs--;
 671
 672                 nr = fn(filp, base, len, ppos);
 673
 674                 if (nr < 0) {
 675                         if (!ret)
 676                                 ret = nr;
 677                         break;
 678                 }
 679                 ret += nr;
 680                 if (nr != len)
 681                         break;
 682         }
 683
 684         return ret;
 685 }
 686
 687 /* A write operation does a read from user space and vice versa */
 688 #define vrfy_dir(type) ((type) == READ ? VERIFY_WRITE : VERIFY_READ)
 689
 690 ssize_t rw_copy_check_uvector(int type, const struct iovec __user * uvector,
 691                               unsigned long nr_segs, unsigned long fast_segs,
 692                               struct iovec *fast_pointer,
 693                               struct iovec **ret_pointer)
 694 {
 695         unsigned long seg;
 696         ssize_t ret;
 697         struct iovec *iov = fast_pointer;
 698
 699         /*
 700          * SuS says "The readv() function *may* fail if the iovcnt argument
 701          * was less than or equal to 0, or greater than {IOV_MAX}.  Linux has
 702          * traditionally returned zero for zero segments, so...
 703          */
 704         if (nr_segs == 0) {
 705                 ret = 0;
 706                 goto out;
 707         }
 708
 709         /*
 710          * First get the "struct iovec" from user memory and
 711          * verify all the pointers
 712          */
 713         if (nr_segs > UIO_MAXIOV) {
 714                 ret = -EINVAL;
 715                 goto out;
 716         }
 717         if (nr_segs > fast_segs) {
 718                 iov = kmalloc(nr_segs*sizeof(struct iovec), GFP_KERNEL);
 719                 if (iov == NULL) {
 720                         ret = -ENOMEM;
 721                         goto out;
 722                 }
 723         }
 724         if (copy_from_user(iov, uvector, nr_segs*sizeof(*uvector))) {
 725                 ret = -EFAULT;
 726                 goto out;
 727         }
 728
 729         /*
 730          * According to the Single Unix Specification we should return EINVAL
 731          * if an element length is < 0 when cast to ssize_t or if the
 732          * total length would overflow the ssize_t return value of the
 733          * system call.
 734          *
 735          * Linux caps all read/write calls to MAX_RW_COUNT, and avoids the
 736          * overflow case.
 737          */
 738         ret = 0;
 739         for (seg = 0; seg < nr_segs; seg++) {
 740                 void __user *buf = iov[seg].iov_base;
 741                 ssize_t len = (ssize_t)iov[seg].iov_len;
 742
 743                 /* see if we we're about to use an invalid len or if
 744                  * it's about to overflow ssize_t */
 745                 if (len < 0) {
 746                         ret = -EINVAL;
 747                         goto out;
 748                 }
 749                 if (type >= 0
 750                     && unlikely(!access_ok(vrfy_dir(type), buf, len))) {
 751                         ret = -EFAULT;
 752                         goto out;
 753                 }
 754                 if (len > MAX_RW_COUNT - ret) {
 755                         len = MAX_RW_COUNT - ret;
 756                         iov[seg].iov_len = len;
 757                 }
 758                 ret += len;
 759         }
 760 out:
 761         *ret_pointer = iov;
 762         return ret;
 763 }
 764
 765 static ssize_t do_readv_writev(int type, struct file *file,
 766                                const struct iovec __user * uvector,
 767                                unsigned long nr_segs, loff_t *pos)
 768 {
 769         size_t tot_len;
 770         struct iovec iovstack[UIO_FASTIOV];
 771         struct iovec *iov = iovstack;
 772         ssize_t ret;
 773         io_fn_t fn;
 774         iov_fn_t fnv;
 775
 776         if (!file->f_op) {
 777                 ret = -EINVAL;
 778                 goto out;
 779         }
 780
 781         ret = rw_copy_check_uvector(type, uvector, nr_segs,
 782                                     ARRAY_SIZE(iovstack), iovstack, &iov);
 783         if (ret <= 0)
 784                 goto out;
 785
 786         tot_len = ret;
 787         ret = rw_verify_area(type, file, pos, tot_len);
 788         if (ret < 0)
 789                 goto out;
 790
 791         fnv = NULL;
 792         if (type == READ) {
 793                 fn = file->f_op->read;
 794                 if (file->f_op->aio_read || file->f_op->read_iter)
 795                         fnv = do_aio_read;
 796         } else {
 797                 fn = (io_fn_t)file->f_op->write;
 798                 if (file->f_op->aio_write || file->f_op->write_iter)
 799                         fnv = do_aio_write;
 800                 file_start_write(file);
 801         }
 802
 803         if (fnv)
 804                 ret = do_sync_readv_writev(file, iov, nr_segs, tot_len,
 805                                                 pos, fnv);
 806         else
 807                 ret = do_loop_readv_writev(file, iov, nr_segs, pos, fn);
 808
 809         if (type != READ)
 810                 file_end_write(file);
 811
 812 out:
 813         if (iov != iovstack)
 814                 kfree(iov);
 815         if ((ret + (type == READ)) > 0) {
 816                 if (type == READ)
 817                         fsnotify_access(file);
 818                 else
 819                         fsnotify_modify(file);
 820         }
 821         return ret;
 822 }
 823
 824 ssize_t vfs_readv(struct file *file, const struct iovec __user *vec,
 825                   unsigned long vlen, loff_t *pos)
 826 {
 827         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
 828                 return -EBADF;
 829         if (!file_readable(file))
 830                 return -EINVAL;
 831
 832         return do_readv_writev(READ, file, vec, vlen, pos);
 833 }
 834
 835 EXPORT_SYMBOL(vfs_readv);
 836
 837 ssize_t vfs_writev(struct file *file, const struct iovec __user *vec,
 838                    unsigned long vlen, loff_t *pos)
 839 {
 840         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 841                 return -EBADF;
 842         if (!file_writable(file))
 843                 return -EINVAL;
 844
 845         return do_readv_writev(WRITE, file, vec, vlen, pos);
 846 }
 847
 848 EXPORT_SYMBOL(vfs_writev);
 849
 850 SYSCALL_DEFINE3(readv, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
 851                 unsigned long, vlen)
 852 {
 853         struct fd f = fdget(fd);
 854         ssize_t ret = -EBADF;
 855
 856         if (f.file) {
 857                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
 858                 ret = vfs_readv(f.file, vec, vlen, &pos);
 859                 if (ret >= 0)
 860                         file_pos_write(f.file, pos);
 861                 fdput(f);
 862         }
 863
 864         if (ret > 0)
 865                 add_rchar(current, ret);
 866         inc_syscr(current);
 867         return ret;
 868 }
 869
 870 SYSCALL_DEFINE3(writev, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
 871                 unsigned long, vlen)
 872 {
 873         struct fd f = fdget(fd);
 874         ssize_t ret = -EBADF;
 875
 876         if (f.file) {
 877                 loff_t pos = file_pos_read(f.file);
 878                 ret = vfs_writev(f.file, vec, vlen, &pos);
 879                 if (ret >= 0)
 880                         file_pos_write(f.file, pos);
 881                 fdput(f);
 882         }
 883
 884         if (ret > 0)
 885                 add_wchar(current, ret);
 886         inc_syscw(current);
 887         return ret;
 888 }
 889
 890 static inline loff_t pos_from_hilo(unsigned long high, unsigned long low)
 891 {
 892 #define HALF_LONG_BITS (BITS_PER_LONG / 2)
 893         return (((loff_t)high << HALF_LONG_BITS) << HALF_LONG_BITS) | low;
 894 }
 895
 896 SYSCALL_DEFINE5(preadv, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
 897                 unsigned long, vlen, unsigned long, pos_l, unsigned long, pos_h)
 898 {
 899         loff_t pos = pos_from_hilo(pos_h, pos_l);
 900         struct fd f;
 901         ssize_t ret = -EBADF;
 902
 903         if (pos < 0)
 904                 return -EINVAL;
 905
 906         f = fdget(fd);
 907         if (f.file) {
 908                 ret = -ESPIPE;
 909                 if (f.file->f_mode & FMODE_PREAD)
 910                         ret = vfs_readv(f.file, vec, vlen, &pos);
 911                 fdput(f);
 912         }
 913
 914         if (ret > 0)
 915                 add_rchar(current, ret);
 916         inc_syscr(current);
 917         return ret;
 918 }
 919
 920 SYSCALL_DEFINE5(pwritev, unsigned long, fd, const struct iovec __user *, vec,
 921                 unsigned long, vlen, unsigned long, pos_l, unsigned long, pos_h)
 922 {
 923         loff_t pos = pos_from_hilo(pos_h, pos_l);
 924         struct fd f;
 925         ssize_t ret = -EBADF;
 926
 927         if (pos < 0)
 928                 return -EINVAL;
 929
 930         f = fdget(fd);
 931         if (f.file) {
 932                 ret = -ESPIPE;
 933                 if (f.file->f_mode & FMODE_PWRITE)
 934                         ret = vfs_writev(f.file, vec, vlen, &pos);
 935                 fdput(f);
 936         }
 937
 938         if (ret > 0)
 939                 add_wchar(current, ret);
 940         inc_syscw(current);
 941         return ret;
 942 }
 943
 944 #ifdef CONFIG_COMPAT
 945
 946 static ssize_t compat_do_readv_writev(int type, struct file *file,
 947                                const struct compat_iovec __user *uvector,
 948                                unsigned long nr_segs, loff_t *pos)
 949 {
 950         compat_ssize_t tot_len;
 951         struct iovec iovstack[UIO_FASTIOV];
 952         struct iovec *iov = iovstack;
 953         ssize_t ret;
 954         io_fn_t fn;
 955         iov_fn_t fnv;
 956
 957         ret = -EINVAL;
 958         if (!file->f_op)
 959                 goto out;
 960
 961         ret = -EFAULT;
 962         if (!access_ok(VERIFY_READ, uvector, nr_segs*sizeof(*uvector)))
 963                 goto out;
 964
 965         ret = compat_rw_copy_check_uvector(type, uvector, nr_segs,
 966                                                UIO_FASTIOV, iovstack, &iov);
 967         if (ret <= 0)
 968                 goto out;
 969
 970         tot_len = ret;
 971         ret = rw_verify_area(type, file, pos, tot_len);
 972         if (ret < 0)
 973                 goto out;
 974
 975         fnv = NULL;
 976         if (type == READ) {
 977                 fn = file->f_op->read;
 978                 if (file->f_op->aio_read || file->f_op->read_iter)
 979                         fnv = do_aio_read;
 980         } else {
 981                 fn = (io_fn_t)file->f_op->write;
 982                 if (file->f_op->aio_write || file->f_op->write_iter)
 983                         fnv = do_aio_write;
 984                 file_start_write(file);
 985         }
 986
 987         if (fnv)
 988                 ret = do_sync_readv_writev(file, iov, nr_segs, tot_len,
 989                                                 pos, fnv);
 990         else
 991                 ret = do_loop_readv_writev(file, iov, nr_segs, pos, fn);
 992
 993         if (type != READ)
 994                 file_end_write(file);
 995
 996 out:
 997         if (iov != iovstack)
 998                 kfree(iov);
 999         if ((ret + (type == READ)) > 0) {
1000                 if (type == READ)
1001                         fsnotify_access(file);
1002                 else
1003                         fsnotify_modify(file);
1004         }
1005         return ret;
1006 }
1007
1008 static size_t compat_readv(struct file *file,
1009                            const struct compat_iovec __user *vec,
1010                            unsigned long vlen, loff_t *pos)
1011 {
1012         ssize_t ret = -EBADF;
1013
1014         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
1015                 goto out;
1016
1017         ret = -EINVAL;
1018         if (!file_readable(file))
1019                 goto out;
1020
1021         ret = compat_do_readv_writev(READ, file, vec, vlen, pos);
1022
1023 out:
1024         if (ret > 0)
1025                 add_rchar(current, ret);
1026         inc_syscr(current);
1027         return ret;
1028 }
1029
1030 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(readv, unsigned long, fd,
1031                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1032                 unsigned long, vlen)
1033 {
1034         struct fd f = fdget(fd);
1035         ssize_t ret;
1036         loff_t pos;
1037
1038         if (!f.file)
1039                 return -EBADF;
1040         pos = f.file->f_pos;
1041         ret = compat_readv(f.file, vec, vlen, &pos);
1042         if (ret >= 0)
1043                 f.file->f_pos = pos;
1044         fdput(f);
1045         return ret;
1046 }
1047
1048 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(preadv64, unsigned long, fd,
1049                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1050                 unsigned long, vlen, loff_t, pos)
1051 {
1052         struct fd f;
1053         ssize_t ret;
1054
1055         if (pos < 0)
1056                 return -EINVAL;
1057         f = fdget(fd);
1058         if (!f.file)
1059                 return -EBADF;
1060         ret = -ESPIPE;
1061         if (f.file->f_mode & FMODE_PREAD)
1062                 ret = compat_readv(f.file, vec, vlen, &pos);
1063         fdput(f);
1064         return ret;
1065 }
1066
1067 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(preadv, unsigned long, fd,
1068                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1069                 unsigned long, vlen, u32, pos_low, u32, pos_high)
1070 {
1071         loff_t pos = ((loff_t)pos_high << 32) | pos_low;
1072         return compat_sys_preadv64(fd, vec, vlen, pos);
1073 }
1074
1075 static size_t compat_writev(struct file *file,
1076                             const struct compat_iovec __user *vec,
1077                             unsigned long vlen, loff_t *pos)
1078 {
1079         ssize_t ret = -EBADF;
1080
1081         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
1082                 goto out;
1083
1084         ret = -EINVAL;
1085         if (!file_writable(file))
1086                 goto out;
1087
1088         ret = compat_do_readv_writev(WRITE, file, vec, vlen, pos);
1089
1090 out:
1091         if (ret > 0)
1092                 add_wchar(current, ret);
1093         inc_syscw(current);
1094         return ret;
1095 }
1096
1097 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(writev, unsigned long, fd,
1098                 const struct compat_iovec __user *, vec,
1099                 unsigned long, vlen)
1100 {
1101         struct fd f = fdget(fd);
1102         ssize_t ret;
1103         loff_t pos;
1104
1105         if (!f.file)
1106                 return -EBADF;
1107         pos = f.file->f_pos;
1108         ret = compat_writev(f.file, vec, vlen, &pos);
1109         if (ret >= 0)
1110                 f.file->f_pos = pos;
1111         fdput(f);
1112         return ret;
1113 }
1114
1115 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(pwritev64, unsigned long, fd,
1116                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1117                 unsigned long, vlen, loff_t, pos)
1118 {
1119         struct fd f;
1120         ssize_t ret;
1121
1122         if (pos < 0)
1123                 return -EINVAL;
1124         f = fdget(fd);
1125         if (!f.file)
1126                 return -EBADF;
1127         ret = -ESPIPE;
1128         if (f.file->f_mode & FMODE_PWRITE)
1129                 ret = compat_writev(f.file, vec, vlen, &pos);
1130         fdput(f);
1131         return ret;
1132 }
1133
1134 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(pwritev, unsigned long, fd,
1135                 const struct compat_iovec __user *,vec,
1136                 unsigned long, vlen, u32, pos_low, u32, pos_high)
1137 {
1138         loff_t pos = ((loff_t)pos_high << 32) | pos_low;
1139         return compat_sys_pwritev64(fd, vec, vlen, pos);
1140 }
1141 #endif
1142
1143 static ssize_t do_sendfile(int out_fd, int in_fd, loff_t *ppos,
1144                            size_t count, loff_t max)
1145 {
1146         struct fd in, out;
1147         struct inode *in_inode, *out_inode;
1148         loff_t pos;
1149         loff_t out_pos;
1150         ssize_t retval;
1151         int fl;
1152
1153         /*
1154          * Get input file, and verify that it is ok..
1155          */
1156         retval = -EBADF;
1157         in = fdget(in_fd);
1158         if (!in.file)
1159                 goto out;
1160         if (!(in.file->f_mode & FMODE_READ))
1161                 goto fput_in;
1162         retval = -ESPIPE;
1163         if (!ppos) {
1164                 pos = in.file->f_pos;
1165         } else {
1166                 pos = *ppos;
1167                 if (!(in.file->f_mode & FMODE_PREAD))
1168                         goto fput_in;
1169         }
1170         retval = rw_verify_area(READ, in.file, &pos, count);
1171         if (retval < 0)
1172                 goto fput_in;
1173         count = retval;
1174
1175         /*
1176          * Get output file, and verify that it is ok..
1177          */
1178         retval = -EBADF;
1179         out = fdget(out_fd);
1180         if (!out.file)
1181                 goto fput_in;
1182         if (!(out.file->f_mode & FMODE_WRITE))
1183                 goto fput_out;
1184         retval = -EINVAL;
1185         in_inode = file_inode(in.file);
1186         out_inode = file_inode(out.file);
1187         out_pos = out.file->f_pos;
1188         retval = rw_verify_area(WRITE, out.file, &out_pos, count);
1189         if (retval < 0)
1190                 goto fput_out;
1191         count = retval;
1192
1193         if (!max)
1194                 max = min(in_inode->i_sb->s_maxbytes, out_inode->i_sb->s_maxbytes);
1195
1196         if (unlikely(pos + count > max)) {
1197                 retval = -EOVERFLOW;
1198                 if (pos >= max)
1199                         goto fput_out;
1200                 count = max - pos;
1201         }
1202
1203         fl = 0;
1204 #if 0
1205         /*
1206          * We need to debate whether we can enable this or not. The
1207          * man page documents EAGAIN return for the output at least,
1208          * and the application is arguably buggy if it doesn't expect
1209          * EAGAIN on a non-blocking file descriptor.
1210          */
1211         if (in.file->f_flags & O_NONBLOCK)
1212                 fl = SPLICE_F_NONBLOCK;
1213 #endif
1214         file_start_write(out.file);
1215         retval = do_splice_direct(in.file, &pos, out.file, &out_pos, count, fl);
1216         file_end_write(out.file);
1217
1218         if (retval > 0) {
1219                 add_rchar(current, retval);
1220                 add_wchar(current, retval);
1221                 fsnotify_access(in.file);
1222                 fsnotify_modify(out.file);
1223                 out.file->f_pos = out_pos;
1224                 if (ppos)
1225                         *ppos = pos;
1226                 else
1227                         in.file->f_pos = pos;
1228         }
1229
1230         inc_syscr(current);
1231         inc_syscw(current);
1232         if (pos > max)
1233                 retval = -EOVERFLOW;
1234
1235 fput_out:
1236         fdput(out);
1237 fput_in:
1238         fdput(in);
1239 out:
1240         return retval;
1241 }
1242
1243 SYSCALL_DEFINE4(sendfile, int, out_fd, int, in_fd, off_t __user *, offset, size_t, count)
1244 {
1245         loff_t pos;
1246         off_t off;
1247         ssize_t ret;
1248
1249         if (offset) {
1250                 if (unlikely(get_user(off, offset)))
1251                         return -EFAULT;
1252                 pos = off;
1253                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, MAX_NON_LFS);
1254                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1255                         return -EFAULT;
1256                 return ret;
1257         }
1258
1259         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1260 }
1261
1262 SYSCALL_DEFINE4(sendfile64, int, out_fd, int, in_fd, loff_t __user *, offset, size_t, count)
1263 {
1264         loff_t pos;
1265         ssize_t ret;
1266
1267         if (offset) {
1268                 if (unlikely(copy_from_user(&pos, offset, sizeof(loff_t))))
1269                         return -EFAULT;
1270                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, 0);
1271                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1272                         return -EFAULT;
1273                 return ret;
1274         }
1275
1276         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1277 }
1278
1279 #ifdef CONFIG_COMPAT
1280 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(sendfile, int, out_fd, int, in_fd,
1281                 compat_off_t __user *, offset, compat_size_t, count)
1282 {
1283         loff_t pos;
1284         off_t off;
1285         ssize_t ret;
1286
1287         if (offset) {
1288                 if (unlikely(get_user(off, offset)))
1289                         return -EFAULT;
1290                 pos = off;
1291                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, MAX_NON_LFS);
1292                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1293                         return -EFAULT;
1294                 return ret;
1295         }
1296
1297         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1298 }
1299
1300 COMPAT_SYSCALL_DEFINE4(sendfile64, int, out_fd, int, in_fd,
1301                 compat_loff_t __user *, offset, compat_size_t, count)
1302 {
1303         loff_t pos;
1304         ssize_t ret;
1305
1306         if (offset) {
1307                 if (unlikely(copy_from_user(&pos, offset, sizeof(loff_t))))
1308                         return -EFAULT;
1309                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, 0);
1310                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
1311                         return -EFAULT;
1312                 return ret;
1313         }
1314
1315         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
1316 }
1317 #endif