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/smp_lock.h>
  13 #include <linux/dnotify.h>
  14 #include <linux/security.h>
  15 #include <linux/module.h>
  16
  17 #include <asm/uaccess.h>
  18 #include <asm/unistd.h>
  19
  20 struct file_operations generic_ro_fops = {
  21         .llseek         = generic_file_llseek,
  22         .read           = generic_file_read,
  23         .mmap           = generic_file_readonly_mmap,
  24         .sendfile       = generic_file_sendfile,
  25 };
  26
  27 EXPORT_SYMBOL(generic_ro_fops);
  28
  29 loff_t generic_file_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
  30 {
  31         long long retval;
  32         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
  33
  34         down(&inode->i_sem);
  35         switch (origin) {
  36                 case 2:
  37                         offset += inode->i_size;
  38                         break;
  39                 case 1:
  40                         offset += file->f_pos;
  41         }
  42         retval = -EINVAL;
  43         if (offset>=0 && offset<=inode->i_sb->s_maxbytes) {
  44                 if (offset != file->f_pos) {
  45                         file->f_pos = offset;
  46                         file->f_version = 0;
  47                 }
  48                 retval = offset;
  49         }
  50         up(&inode->i_sem);
  51         return retval;
  52 }
  53
  54 EXPORT_SYMBOL(generic_file_llseek);
  55
  56 loff_t remote_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
  57 {
  58         long long retval;
  59
  60         lock_kernel();
  61         switch (origin) {
  62                 case 2:
  63                         offset += i_size_read(file->f_dentry->d_inode);
  64                         break;
  65                 case 1:
  66                         offset += file->f_pos;
  67         }
  68         retval = -EINVAL;
  69         if (offset>=0 && offset<=file->f_dentry->d_inode->i_sb->s_maxbytes) {
  70                 if (offset != file->f_pos) {
  71                         file->f_pos = offset;
  72                         file->f_version = 0;
  73                 }
  74                 retval = offset;
  75         }
  76         unlock_kernel();
  77         return retval;
  78 }
  79 EXPORT_SYMBOL(remote_llseek);
  80
  81 loff_t no_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
  82 {
  83         return -ESPIPE;
  84 }
  85 EXPORT_SYMBOL(no_llseek);
  86
  87 loff_t default_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
  88 {
  89         long long retval;
  90
  91         lock_kernel();
  92         switch (origin) {
  93                 case 2:
  94                         offset += i_size_read(file->f_dentry->d_inode);
  95                         break;
  96                 case 1:
  97                         offset += file->f_pos;
  98         }
  99         retval = -EINVAL;
 100         if (offset >= 0) {
 101                 if (offset != file->f_pos) {
 102                         file->f_pos = offset;
 103                         file->f_version = 0;
 104                 }
 105                 retval = offset;
 106         }
 107         unlock_kernel();
 108         return retval;
 109 }
 110 EXPORT_SYMBOL(default_llseek);
 111
 112 loff_t vfs_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
 113 {
 114         loff_t (*fn)(struct file *, loff_t, int);
 115
 116         fn = no_llseek;
 117         if (file->f_mode & FMODE_LSEEK) {
 118                 fn = default_llseek;
 119                 if (file->f_op && file->f_op->llseek)
 120                         fn = file->f_op->llseek;
 121         }
 122         return fn(file, offset, origin);
 123 }
 124 EXPORT_SYMBOL(vfs_llseek);
 125
 126 asmlinkage off_t sys_lseek(unsigned int fd, off_t offset, unsigned int origin)
 127 {
 128         off_t retval;
 129         struct file * file;
 130         int fput_needed;
 131
 132         retval = -EBADF;
 133         file = fget_light(fd, &fput_needed);
 134         if (!file)
 135                 goto bad;
 136
 137         retval = -EINVAL;
 138         if (origin <= 2) {
 139                 loff_t res = vfs_llseek(file, offset, origin);
 140                 retval = res;
 141                 if (res != (loff_t)retval)
 142                         retval = -EOVERFLOW;    /* LFS: should only happen on 32 bit platforms */
 143         }
 144         fput_light(file, fput_needed);
 145 bad:
 146         return retval;
 147 }
 148
 149 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_LLSEEK
 150 asmlinkage long sys_llseek(unsigned int fd, unsigned long offset_high,
 151                            unsigned long offset_low, loff_t __user * result,
 152                            unsigned int origin)
 153 {
 154         int retval;
 155         struct file * file;
 156         loff_t offset;
 157         int fput_needed;
 158
 159         retval = -EBADF;
 160         file = fget_light(fd, &fput_needed);
 161         if (!file)
 162                 goto bad;
 163
 164         retval = -EINVAL;
 165         if (origin > 2)
 166                 goto out_putf;
 167
 168         offset = vfs_llseek(file, ((loff_t) offset_high << 32) | offset_low,
 169                         origin);
 170
 171         retval = (int)offset;
 172         if (offset >= 0) {
 173                 retval = -EFAULT;
 174                 if (!copy_to_user(result, &offset, sizeof(offset)))
 175                         retval = 0;
 176         }
 177 out_putf:
 178         fput_light(file, fput_needed);
 179 bad:
 180         return retval;
 181 }
 182 #endif
 183
 184 ssize_t do_sync_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos)
 185 {
 186         struct kiocb kiocb;
 187         ssize_t ret;
 188
 189         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 190         kiocb.ki_pos = *ppos;
 191         ret = filp->f_op->aio_read(&kiocb, buf, len, kiocb.ki_pos);
 192         if (-EIOCBQUEUED == ret)
 193                 ret = wait_on_sync_kiocb(&kiocb);
 194         *ppos = kiocb.ki_pos;
 195         return ret;
 196 }
 197
 198 EXPORT_SYMBOL(do_sync_read);
 199
 200 ssize_t vfs_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count, loff_t *pos)
 201 {
 202         struct inode *inode = file->f_dentry->d_inode;
 203         ssize_t ret;
 204
 205         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
 206                 return -EBADF;
 207         if (!file->f_op || (!file->f_op->read && !file->f_op->aio_read))
 208                 return -EINVAL;
 209
 210         ret = locks_verify_area(FLOCK_VERIFY_READ, inode, file, *pos, count);
 211         if (!ret) {
 212                 ret = security_file_permission (file, MAY_READ);
 213                 if (!ret) {
 214                         if (file->f_op->read)
 215                                 ret = file->f_op->read(file, buf, count, pos);
 216                         else
 217                                 ret = do_sync_read(file, buf, count, pos);
 218                         if (ret > 0)
 219                                 dnotify_parent(file->f_dentry, DN_ACCESS);
 220                 }
 221         }
 222
 223         return ret;
 224 }
 225
 226 EXPORT_SYMBOL(vfs_read);
 227
 228 ssize_t do_sync_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos)
 229 {
 230         struct kiocb kiocb;
 231         ssize_t ret;
 232
 233         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 234         kiocb.ki_pos = *ppos;
 235         ret = filp->f_op->aio_write(&kiocb, buf, len, kiocb.ki_pos);
 236         if (-EIOCBQUEUED == ret)
 237                 ret = wait_on_sync_kiocb(&kiocb);
 238         *ppos = kiocb.ki_pos;
 239         return ret;
 240 }
 241
 242 EXPORT_SYMBOL(do_sync_write);
 243
 244 ssize_t vfs_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t *pos)
 245 {
 246         struct inode *inode = file->f_dentry->d_inode;
 247         ssize_t ret;
 248
 249         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 250                 return -EBADF;
 251         if (!file->f_op || (!file->f_op->write && !file->f_op->aio_write))
 252                 return -EINVAL;
 253
 254         ret = locks_verify_area(FLOCK_VERIFY_WRITE, inode, file, *pos, count);
 255         if (!ret) {
 256                 ret = security_file_permission (file, MAY_WRITE);
 257                 if (!ret) {
 258                         if (file->f_op->write)
 259                                 ret = file->f_op->write(file, buf, count, pos);
 260                         else
 261                                 ret = do_sync_write(file, buf, count, pos);
 262                         if (ret > 0)
 263                                 dnotify_parent(file->f_dentry, DN_MODIFY);
 264                 }
 265         }
 266
 267         return ret;
 268 }
 269
 270 EXPORT_SYMBOL(vfs_write);
 271
 272 static inline loff_t file_pos_read(struct file *file)
 273 {
 274         return file->f_pos;
 275 }
 276
 277 static inline void file_pos_write(struct file *file, loff_t pos)
 278 {
 279         file->f_pos = pos;
 280 }
 281
 282 asmlinkage ssize_t sys_read(unsigned int fd, char __user * buf, size_t count)
 283 {
 284         struct file *file;
 285         ssize_t ret = -EBADF;
 286         int fput_needed;
 287
 288         file = fget_light(fd, &fput_needed);
 289         if (file) {
 290                 loff_t pos = file_pos_read(file);
 291                 ret = vfs_read(file, buf, count, &pos);
 292                 file_pos_write(file, pos);
 293                 fput_light(file, fput_needed);
 294         }
 295
 296         return ret;
 297 }
 298 EXPORT_SYMBOL_GPL(sys_read);
 299
 300 asmlinkage ssize_t sys_write(unsigned int fd, const char __user * buf, size_t count)
 301 {
 302         struct file *file;
 303         ssize_t ret = -EBADF;
 304         int fput_needed;
 305
 306         file = fget_light(fd, &fput_needed);
 307         if (file) {
 308                 loff_t pos = file_pos_read(file);
 309                 ret = vfs_write(file, buf, count, &pos);
 310                 file_pos_write(file, pos);
 311                 fput_light(file, fput_needed);
 312         }
 313
 314         return ret;
 315 }
 316
 317 EXPORT_SYMBOL_GPL(sys_write);
 318
 319 asmlinkage ssize_t sys_pread64(unsigned int fd, char __user *buf,
 320                              size_t count, loff_t pos)
 321 {
 322         struct file *file;
 323         ssize_t ret = -EBADF;
 324         int fput_needed;
 325
 326         if (pos < 0)
 327                 return -EINVAL;
 328
 329         file = fget_light(fd, &fput_needed);
 330         if (file) {
 331                 ret = -ESPIPE;
 332                 if (file->f_mode & FMODE_PREAD)
 333                         ret = vfs_read(file, buf, count, &pos);
 334                 fput_light(file, fput_needed);
 335         }
 336
 337         return ret;
 338 }
 339
 340 asmlinkage ssize_t sys_pwrite64(unsigned int fd, const char __user *buf,
 341                               size_t count, loff_t pos)
 342 {
 343         struct file *file;
 344         ssize_t ret = -EBADF;
 345         int fput_needed;
 346
 347         if (pos < 0)
 348                 return -EINVAL;
 349
 350         file = fget_light(fd, &fput_needed);
 351         if (file) {
 352                 ret = -ESPIPE;
 353                 if (file->f_mode & FMODE_PWRITE)
 354                         ret = vfs_write(file, buf, count, &pos);
 355                 fput_light(file, fput_needed);
 356         }
 357
 358         return ret;
 359 }
 360
 361 /*
 362  * Reduce an iovec's length in-place.  Return the resulting number of segments
 363  */
 364 unsigned long iov_shorten(struct iovec *iov, unsigned long nr_segs, size_t to)
 365 {
 366         unsigned long seg = 0;
 367         size_t len = 0;
 368
 369         while (seg < nr_segs) {
 370                 seg++;
 371                 if (len + iov->iov_len >= to) {
 372                         iov->iov_len = to - len;
 373                         break;
 374                 }
 375                 len += iov->iov_len;
 376                 iov++;
 377         }
 378         return seg;
 379 }
 380
 381 EXPORT_SYMBOL(iov_shorten);
 382
 383 static ssize_t do_readv_writev(int type, struct file *file,
 384                                const struct iovec __user * uvector,
 385                                unsigned long nr_segs, loff_t *pos)
 386 {
 387         typedef ssize_t (*io_fn_t)(struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);
 388         typedef ssize_t (*iov_fn_t)(struct file *, const struct iovec *, unsigned long, loff_t *);
 389
 390         size_t tot_len;
 391         struct iovec iovstack[UIO_FASTIOV];
 392         struct iovec *iov=iovstack, *vector;
 393         ssize_t ret;
 394         int seg;
 395         io_fn_t fn;
 396         iov_fn_t fnv;
 397         struct inode *inode;
 398
 399         /*
 400          * SuS says "The readv() function *may* fail if the iovcnt argument
 401          * was less than or equal to 0, or greater than {IOV_MAX}.  Linux has
 402          * traditionally returned zero for zero segments, so...
 403          */
 404         ret = 0;
 405         if (nr_segs == 0)
 406                 goto out;
 407
 408         /*
 409          * First get the "struct iovec" from user memory and
 410          * verify all the pointers
 411          */
 412         ret = -EINVAL;
 413         if ((nr_segs > UIO_MAXIOV) || (nr_segs <= 0))
 414                 goto out;
 415         if (!file->f_op)
 416                 goto out;
 417         if (nr_segs > UIO_FASTIOV) {
 418                 ret = -ENOMEM;
 419                 iov = kmalloc(nr_segs*sizeof(struct iovec), GFP_KERNEL);
 420                 if (!iov)
 421                         goto out;
 422         }
 423         ret = -EFAULT;
 424         if (copy_from_user(iov, uvector, nr_segs*sizeof(*uvector)))
 425                 goto out;
 426
 427         /*
 428          * Single unix specification:
 429          * We should -EINVAL if an element length is not >= 0 and fitting an
 430          * ssize_t.  The total length is fitting an ssize_t
 431          *
 432          * Be careful here because iov_len is a size_t not an ssize_t
 433          */
 434         tot_len = 0;
 435         ret = -EINVAL;
 436         for (seg = 0; seg < nr_segs; seg++) {
 437                 ssize_t len = (ssize_t)iov[seg].iov_len;
 438
 439                 if (len < 0)    /* size_t not fitting an ssize_t .. */
 440                         goto out;
 441                 tot_len += len;
 442                 if ((ssize_t)tot_len < 0) /* maths overflow on the ssize_t */
 443                         goto out;
 444         }
 445         if (tot_len == 0) {
 446                 ret = 0;
 447                 goto out;
 448         }
 449
 450         inode = file->f_dentry->d_inode;
 451         /* VERIFY_WRITE actually means a read, as we write to user space */
 452         ret = locks_verify_area((type == READ
 453                                  ? FLOCK_VERIFY_READ : FLOCK_VERIFY_WRITE),
 454                                 inode, file, *pos, tot_len);
 455         if (ret)
 456                 goto out;
 457
 458         fnv = NULL;
 459         if (type == READ) {
 460                 fn = file->f_op->read;
 461                 fnv = file->f_op->readv;
 462         } else {
 463                 fn = (io_fn_t)file->f_op->write;
 464                 fnv = file->f_op->writev;
 465         }
 466         if (fnv) {
 467                 ret = fnv(file, iov, nr_segs, pos);
 468                 goto out;
 469         }
 470
 471         /* Do it by hand, with file-ops */
 472         ret = 0;
 473         vector = iov;
 474         while (nr_segs > 0) {
 475                 void __user * base;
 476                 size_t len;
 477                 ssize_t nr;
 478
 479                 base = vector->iov_base;
 480                 len = vector->iov_len;
 481                 vector++;
 482                 nr_segs--;
 483
 484                 nr = fn(file, base, len, pos);
 485
 486                 if (nr < 0) {
 487                         if (!ret) ret = nr;
 488                         break;
 489                 }
 490                 ret += nr;
 491                 if (nr != len)
 492                         break;
 493         }
 494 out:
 495         if (iov != iovstack)
 496                 kfree(iov);
 497         if ((ret + (type == READ)) > 0)
 498                 dnotify_parent(file->f_dentry,
 499                                 (type == READ) ? DN_ACCESS : DN_MODIFY);
 500         return ret;
 501 }
 502
 503 ssize_t vfs_readv(struct file *file, const struct iovec __user *vec,
 504                   unsigned long vlen, loff_t *pos)
 505 {
 506         if (!(file->f_mode & FMODE_READ))
 507                 return -EBADF;
 508         if (!file->f_op || (!file->f_op->readv && !file->f_op->read))
 509                 return -EINVAL;
 510
 511         return do_readv_writev(READ, file, vec, vlen, pos);
 512 }
 513
 514 EXPORT_SYMBOL(vfs_readv);
 515
 516 ssize_t vfs_writev(struct file *file, const struct iovec __user *vec,
 517                    unsigned long vlen, loff_t *pos)
 518 {
 519         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 520                 return -EBADF;
 521         if (!file->f_op || (!file->f_op->writev && !file->f_op->write))
 522                 return -EINVAL;
 523
 524         return do_readv_writev(WRITE, file, vec, vlen, pos);
 525 }
 526
 527 EXPORT_SYMBOL(vfs_writev);
 528
 529 asmlinkage ssize_t
 530 sys_readv(unsigned long fd, const struct iovec __user *vec, unsigned long vlen)
 531 {
 532         struct file *file;
 533         ssize_t ret = -EBADF;
 534         int fput_needed;
 535
 536         file = fget_light(fd, &fput_needed);
 537         if (file) {
 538                 loff_t pos = file_pos_read(file);
 539                 ret = vfs_readv(file, vec, vlen, &pos);
 540                 file_pos_write(file, pos);
 541                 fput_light(file, fput_needed);
 542         }
 543
 544         return ret;
 545 }
 546
 547 asmlinkage ssize_t
 548 sys_writev(unsigned long fd, const struct iovec __user *vec, unsigned long vlen)
 549 {
 550         struct file *file;
 551         ssize_t ret = -EBADF;
 552         int fput_needed;
 553
 554         file = fget_light(fd, &fput_needed);
 555         if (file) {
 556                 loff_t pos = file_pos_read(file);
 557                 ret = vfs_writev(file, vec, vlen, &pos);
 558                 file_pos_write(file, pos);
 559                 fput_light(file, fput_needed);
 560         }
 561
 562         return ret;
 563 }
 564
 565 static ssize_t do_sendfile(int out_fd, int in_fd, loff_t *ppos,
 566                            size_t count, loff_t max)
 567 {
 568         struct file * in_file, * out_file;
 569         struct inode * in_inode, * out_inode;
 570         loff_t pos;
 571         ssize_t retval;
 572         int fput_needed_in, fput_needed_out;
 573
 574         /*
 575          * Get input file, and verify that it is ok..
 576          */
 577         retval = -EBADF;
 578         in_file = fget_light(in_fd, &fput_needed_in);
 579         if (!in_file)
 580                 goto out;
 581         if (!(in_file->f_mode & FMODE_READ))
 582                 goto fput_in;
 583         retval = -EINVAL;
 584         in_inode = in_file->f_dentry->d_inode;
 585         if (!in_inode)
 586                 goto fput_in;
 587         if (!in_file->f_op || !in_file->f_op->sendfile)
 588                 goto fput_in;
 589         retval = -ESPIPE;
 590         if (!ppos)
 591                 ppos = &in_file->f_pos;
 592         else
 593                 if (!(in_file->f_mode & FMODE_PREAD))
 594                         goto fput_in;
 595         retval = locks_verify_area(FLOCK_VERIFY_READ, in_inode, in_file, *ppos, count);
 596         if (retval)
 597                 goto fput_in;
 598
 599         retval = security_file_permission (in_file, MAY_READ);
 600         if (retval)
 601                 goto fput_in;
 602
 603         /*
 604          * Get output file, and verify that it is ok..
 605          */
 606         retval = -EBADF;
 607         out_file = fget_light(out_fd, &fput_needed_out);
 608         if (!out_file)
 609                 goto fput_in;
 610         if (!(out_file->f_mode & FMODE_WRITE))
 611                 goto fput_out;
 612         retval = -EINVAL;
 613         if (!out_file->f_op || !out_file->f_op->sendpage)
 614                 goto fput_out;
 615         out_inode = out_file->f_dentry->d_inode;
 616         retval = locks_verify_area(FLOCK_VERIFY_WRITE, out_inode, out_file, out_file->f_pos, count);
 617         if (retval)
 618                 goto fput_out;
 619
 620         retval = security_file_permission (out_file, MAY_WRITE);
 621         if (retval)
 622                 goto fput_out;
 623
 624         if (!max)
 625                 max = min(in_inode->i_sb->s_maxbytes, out_inode->i_sb->s_maxbytes);
 626
 627         pos = *ppos;
 628         retval = -EINVAL;
 629         if (unlikely(pos < 0))
 630                 goto fput_out;
 631         if (unlikely(pos + count > max)) {
 632                 retval = -EOVERFLOW;
 633                 if (pos >= max)
 634                         goto fput_out;
 635                 count = max - pos;
 636         }
 637
 638         retval = in_file->f_op->sendfile(in_file, ppos, count, file_send_actor, out_file);
 639
 640         if (*ppos > max)
 641                 retval = -EOVERFLOW;
 642
 643 fput_out:
 644         fput_light(out_file, fput_needed_out);
 645 fput_in:
 646         fput_light(in_file, fput_needed_in);
 647 out:
 648         return retval;
 649 }
 650
 651 asmlinkage ssize_t sys_sendfile(int out_fd, int in_fd, off_t __user *offset, size_t count)
 652 {
 653         loff_t pos;
 654         off_t off;
 655         ssize_t ret;
 656
 657         if (offset) {
 658                 if (unlikely(get_user(off, offset)))
 659                         return -EFAULT;
 660                 pos = off;
 661                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, MAX_NON_LFS);
 662                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
 663                         return -EFAULT;
 664                 return ret;
 665         }
 666
 667         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
 668 }
 669
 670 asmlinkage ssize_t sys_sendfile64(int out_fd, int in_fd, loff_t __user *offset, size_t count)
 671 {
 672         loff_t pos;
 673         ssize_t ret;
 674
 675         if (offset) {
 676                 if (unlikely(copy_from_user(&pos, offset, sizeof(loff_t))))
 677                         return -EFAULT;
 678                 ret = do_sendfile(out_fd, in_fd, &pos, count, 0);
 679                 if (unlikely(put_user(pos, offset)))
 680                         return -EFAULT;
 681                 return ret;
 682         }
 683
 684         return do_sendfile(out_fd, in_fd, NULL, count, 0);
 685 }