xref: /openbmc/linux/fs/splice.c (revision 529565dc)
15274f052SJens Axboe /*
25274f052SJens Axboe  * "splice": joining two ropes together by interweaving their strands.
35274f052SJens Axboe  *
45274f052SJens Axboe  * This is the "extended pipe" functionality, where a pipe is used as
55274f052SJens Axboe  * an arbitrary in-memory buffer. Think of a pipe as a small kernel
65274f052SJens Axboe  * buffer that you can use to transfer data from one end to the other.
75274f052SJens Axboe  *
85274f052SJens Axboe  * The traditional unix read/write is extended with a "splice()" operation
95274f052SJens Axboe  * that transfers data buffers to or from a pipe buffer.
105274f052SJens Axboe  *
115274f052SJens Axboe  * Named by Larry McVoy, original implementation from Linus, extended by
125274f052SJens Axboe  * Jens to support splicing to files and fixing the initial implementation
135274f052SJens Axboe  * bugs.
145274f052SJens Axboe  *
155274f052SJens Axboe  * Copyright (C) 2005 Jens Axboe <axboe@suse.de>
165274f052SJens Axboe  * Copyright (C) 2005 Linus Torvalds <torvalds@osdl.org>
175274f052SJens Axboe  *
185274f052SJens Axboe  */
195274f052SJens Axboe #include <linux/fs.h>
205274f052SJens Axboe #include <linux/file.h>
215274f052SJens Axboe #include <linux/pagemap.h>
225274f052SJens Axboe #include <linux/pipe_fs_i.h>
235274f052SJens Axboe #include <linux/mm_inline.h>
245abc97aaSJens Axboe #include <linux/swap.h>
254f6f0bd2SJens Axboe #include <linux/writeback.h>
264f6f0bd2SJens Axboe #include <linux/buffer_head.h>
27a0f06780SJeff Garzik #include <linux/module.h>
284f6f0bd2SJens Axboe #include <linux/syscalls.h>
295274f052SJens Axboe 
305274f052SJens Axboe /*
315274f052SJens Axboe  * Passed to the actors
325274f052SJens Axboe  */
335274f052SJens Axboe struct splice_desc {
345274f052SJens Axboe 	unsigned int len, total_len;	/* current and remaining length */
355274f052SJens Axboe 	unsigned int flags;		/* splice flags */
365274f052SJens Axboe 	struct file *file;		/* file to read/write */
375274f052SJens Axboe 	loff_t pos;			/* file position */
385274f052SJens Axboe };
395274f052SJens Axboe 
4083f9135bSJens Axboe /*
4183f9135bSJens Axboe  * Attempt to steal a page from a pipe buffer. This should perhaps go into
4283f9135bSJens Axboe  * a vm helper function, it's already simplified quite a bit by the
4383f9135bSJens Axboe  * addition of remove_mapping(). If success is returned, the caller may
4483f9135bSJens Axboe  * attempt to reuse this page for another destination.
4583f9135bSJens Axboe  */
465abc97aaSJens Axboe static int page_cache_pipe_buf_steal(struct pipe_inode_info *info,
475abc97aaSJens Axboe 				     struct pipe_buffer *buf)
485abc97aaSJens Axboe {
495abc97aaSJens Axboe 	struct page *page = buf->page;
504f6f0bd2SJens Axboe 	struct address_space *mapping = page_mapping(page);
515abc97aaSJens Axboe 
525abc97aaSJens Axboe 	WARN_ON(!PageLocked(page));
535abc97aaSJens Axboe 	WARN_ON(!PageUptodate(page));
545abc97aaSJens Axboe 
55ad8d6f0aSJens Axboe 	/*
56ad8d6f0aSJens Axboe 	 * At least for ext2 with nobh option, we need to wait on writeback
57ad8d6f0aSJens Axboe 	 * completing on this page, since we'll remove it from the pagecache.
58ad8d6f0aSJens Axboe 	 * Otherwise truncate wont wait on the page, allowing the disk
59ad8d6f0aSJens Axboe 	 * blocks to be reused by someone else before we actually wrote our
60ad8d6f0aSJens Axboe 	 * data to them. fs corruption ensues.
61ad8d6f0aSJens Axboe 	 */
62ad8d6f0aSJens Axboe 	wait_on_page_writeback(page);
63ad8d6f0aSJens Axboe 
644f6f0bd2SJens Axboe 	if (PagePrivate(page))
654f6f0bd2SJens Axboe 		try_to_release_page(page, mapping_gfp_mask(mapping));
664f6f0bd2SJens Axboe 
674f6f0bd2SJens Axboe 	if (!remove_mapping(mapping, page))
685abc97aaSJens Axboe 		return 1;
695abc97aaSJens Axboe 
703e7ee3e7SJens Axboe 	buf->flags |= PIPE_BUF_FLAG_STOLEN | PIPE_BUF_FLAG_LRU;
715abc97aaSJens Axboe 	return 0;
725abc97aaSJens Axboe }
735abc97aaSJens Axboe 
745274f052SJens Axboe static void page_cache_pipe_buf_release(struct pipe_inode_info *info,
755274f052SJens Axboe 					struct pipe_buffer *buf)
765274f052SJens Axboe {
775274f052SJens Axboe 	page_cache_release(buf->page);
785274f052SJens Axboe 	buf->page = NULL;
793e7ee3e7SJens Axboe 	buf->flags &= ~(PIPE_BUF_FLAG_STOLEN | PIPE_BUF_FLAG_LRU);
805274f052SJens Axboe }
815274f052SJens Axboe 
825274f052SJens Axboe static void *page_cache_pipe_buf_map(struct file *file,
835274f052SJens Axboe 				     struct pipe_inode_info *info,
845274f052SJens Axboe 				     struct pipe_buffer *buf)
855274f052SJens Axboe {
865274f052SJens Axboe 	struct page *page = buf->page;
8749d0b21bSJens Axboe 	int err;
885274f052SJens Axboe 
895274f052SJens Axboe 	if (!PageUptodate(page)) {
9049d0b21bSJens Axboe 		lock_page(page);
915274f052SJens Axboe 
9249d0b21bSJens Axboe 		/*
9349d0b21bSJens Axboe 		 * Page got truncated/unhashed. This will cause a 0-byte
9449d0b21bSJens Axboe 		 * splice, if this is the first page
9549d0b21bSJens Axboe 		 */
965274f052SJens Axboe 		if (!page->mapping) {
9749d0b21bSJens Axboe 			err = -ENODATA;
9849d0b21bSJens Axboe 			goto error;
995274f052SJens Axboe 		}
1005274f052SJens Axboe 
10149d0b21bSJens Axboe 		/*
10249d0b21bSJens Axboe 		 * uh oh, read-error from disk
10349d0b21bSJens Axboe 		 */
10449d0b21bSJens Axboe 		if (!PageUptodate(page)) {
10549d0b21bSJens Axboe 			err = -EIO;
10649d0b21bSJens Axboe 			goto error;
10749d0b21bSJens Axboe 		}
10849d0b21bSJens Axboe 
10949d0b21bSJens Axboe 		/*
11049d0b21bSJens Axboe 		 * page is ok afterall, fall through to mapping
11149d0b21bSJens Axboe 		 */
11249d0b21bSJens Axboe 		unlock_page(page);
11349d0b21bSJens Axboe 	}
11449d0b21bSJens Axboe 
11549d0b21bSJens Axboe 	return kmap(page);
11649d0b21bSJens Axboe error:
11749d0b21bSJens Axboe 	unlock_page(page);
11849d0b21bSJens Axboe 	return ERR_PTR(err);
1195274f052SJens Axboe }
1205274f052SJens Axboe 
1215274f052SJens Axboe static void page_cache_pipe_buf_unmap(struct pipe_inode_info *info,
1225274f052SJens Axboe 				      struct pipe_buffer *buf)
1235274f052SJens Axboe {
1245274f052SJens Axboe 	kunmap(buf->page);
1255274f052SJens Axboe }
1265274f052SJens Axboe 
1275274f052SJens Axboe static struct pipe_buf_operations page_cache_pipe_buf_ops = {
1285274f052SJens Axboe 	.can_merge = 0,
1295274f052SJens Axboe 	.map = page_cache_pipe_buf_map,
1305274f052SJens Axboe 	.unmap = page_cache_pipe_buf_unmap,
1315274f052SJens Axboe 	.release = page_cache_pipe_buf_release,
1325abc97aaSJens Axboe 	.steal = page_cache_pipe_buf_steal,
1335274f052SJens Axboe };
1345274f052SJens Axboe 
13583f9135bSJens Axboe /*
13683f9135bSJens Axboe  * Pipe output worker. This sets up our pipe format with the page cache
13783f9135bSJens Axboe  * pipe buffer operations. Otherwise very similar to the regular pipe_writev().
13883f9135bSJens Axboe  */
1393a326a2cSIngo Molnar static ssize_t move_to_pipe(struct pipe_inode_info *pipe, struct page **pages,
1405274f052SJens Axboe 			    int nr_pages, unsigned long offset,
14129e35094SLinus Torvalds 			    unsigned long len, unsigned int flags)
1425274f052SJens Axboe {
1435274f052SJens Axboe 	int ret, do_wakeup, i;
1445274f052SJens Axboe 
1455274f052SJens Axboe 	ret = 0;
1465274f052SJens Axboe 	do_wakeup = 0;
1475274f052SJens Axboe 	i = 0;
1485274f052SJens Axboe 
1493a326a2cSIngo Molnar 	if (pipe->inode)
1503a326a2cSIngo Molnar 		mutex_lock(&pipe->inode->i_mutex);
1515274f052SJens Axboe 
1525274f052SJens Axboe 	for (;;) {
1535274f052SJens Axboe 		int bufs;
1545274f052SJens Axboe 
1553a326a2cSIngo Molnar 		if (!pipe->readers) {
1565274f052SJens Axboe 			send_sig(SIGPIPE, current, 0);
1575274f052SJens Axboe 			if (!ret)
1585274f052SJens Axboe 				ret = -EPIPE;
1595274f052SJens Axboe 			break;
1605274f052SJens Axboe 		}
1615274f052SJens Axboe 
1623a326a2cSIngo Molnar 		bufs = pipe->nrbufs;
1635274f052SJens Axboe 		if (bufs < PIPE_BUFFERS) {
1643a326a2cSIngo Molnar 			int newbuf = (pipe->curbuf + bufs) & (PIPE_BUFFERS - 1);
1653a326a2cSIngo Molnar 			struct pipe_buffer *buf = pipe->bufs + newbuf;
1665274f052SJens Axboe 			struct page *page = pages[i++];
1675274f052SJens Axboe 			unsigned long this_len;
1685274f052SJens Axboe 
1695274f052SJens Axboe 			this_len = PAGE_CACHE_SIZE - offset;
1705274f052SJens Axboe 			if (this_len > len)
1715274f052SJens Axboe 				this_len = len;
1725274f052SJens Axboe 
1735274f052SJens Axboe 			buf->page = page;
1745274f052SJens Axboe 			buf->offset = offset;
1755274f052SJens Axboe 			buf->len = this_len;
1765274f052SJens Axboe 			buf->ops = &page_cache_pipe_buf_ops;
1773a326a2cSIngo Molnar 			pipe->nrbufs = ++bufs;
1785274f052SJens Axboe 			do_wakeup = 1;
1795274f052SJens Axboe 
1805274f052SJens Axboe 			ret += this_len;
1815274f052SJens Axboe 			len -= this_len;
1825274f052SJens Axboe 			offset = 0;
1835274f052SJens Axboe 			if (!--nr_pages)
1845274f052SJens Axboe 				break;
1855274f052SJens Axboe 			if (!len)
1865274f052SJens Axboe 				break;
1875274f052SJens Axboe 			if (bufs < PIPE_BUFFERS)
1885274f052SJens Axboe 				continue;
1895274f052SJens Axboe 
1905274f052SJens Axboe 			break;
1915274f052SJens Axboe 		}
1925274f052SJens Axboe 
19329e35094SLinus Torvalds 		if (flags & SPLICE_F_NONBLOCK) {
19429e35094SLinus Torvalds 			if (!ret)
19529e35094SLinus Torvalds 				ret = -EAGAIN;
19629e35094SLinus Torvalds 			break;
19729e35094SLinus Torvalds 		}
19829e35094SLinus Torvalds 
1995274f052SJens Axboe 		if (signal_pending(current)) {
2005274f052SJens Axboe 			if (!ret)
2015274f052SJens Axboe 				ret = -ERESTARTSYS;
2025274f052SJens Axboe 			break;
2035274f052SJens Axboe 		}
2045274f052SJens Axboe 
2055274f052SJens Axboe 		if (do_wakeup) {
206c0bd1f65SJens Axboe 			smp_mb();
2073a326a2cSIngo Molnar 			if (waitqueue_active(&pipe->wait))
2083a326a2cSIngo Molnar 				wake_up_interruptible_sync(&pipe->wait);
2093a326a2cSIngo Molnar 			kill_fasync(&pipe->fasync_readers, SIGIO, POLL_IN);
2105274f052SJens Axboe 			do_wakeup = 0;
2115274f052SJens Axboe 		}
2125274f052SJens Axboe 
2133a326a2cSIngo Molnar 		pipe->waiting_writers++;
2143a326a2cSIngo Molnar 		pipe_wait(pipe);
2153a326a2cSIngo Molnar 		pipe->waiting_writers--;
2165274f052SJens Axboe 	}
2175274f052SJens Axboe 
2183a326a2cSIngo Molnar 	if (pipe->inode)
2193a326a2cSIngo Molnar 		mutex_unlock(&pipe->inode->i_mutex);
2205274f052SJens Axboe 
2215274f052SJens Axboe 	if (do_wakeup) {
222c0bd1f65SJens Axboe 		smp_mb();
2233a326a2cSIngo Molnar 		if (waitqueue_active(&pipe->wait))
2243a326a2cSIngo Molnar 			wake_up_interruptible(&pipe->wait);
2253a326a2cSIngo Molnar 		kill_fasync(&pipe->fasync_readers, SIGIO, POLL_IN);
2265274f052SJens Axboe 	}
2275274f052SJens Axboe 
2285274f052SJens Axboe 	while (i < nr_pages)
2295274f052SJens Axboe 		page_cache_release(pages[i++]);
2305274f052SJens Axboe 
2315274f052SJens Axboe 	return ret;
2325274f052SJens Axboe }
2335274f052SJens Axboe 
2343a326a2cSIngo Molnar static int
2353a326a2cSIngo Molnar __generic_file_splice_read(struct file *in, struct pipe_inode_info *pipe,
23629e35094SLinus Torvalds 			   size_t len, unsigned int flags)
2375274f052SJens Axboe {
2385274f052SJens Axboe 	struct address_space *mapping = in->f_mapping;
2395274f052SJens Axboe 	unsigned int offset, nr_pages;
24016c523ddSJens Axboe 	struct page *pages[PIPE_BUFFERS];
2415274f052SJens Axboe 	struct page *page;
24216c523ddSJens Axboe 	pgoff_t index;
24316c523ddSJens Axboe 	int i;
2445274f052SJens Axboe 
2455274f052SJens Axboe 	index = in->f_pos >> PAGE_CACHE_SHIFT;
2465274f052SJens Axboe 	offset = in->f_pos & ~PAGE_CACHE_MASK;
2475274f052SJens Axboe 	nr_pages = (len + offset + PAGE_CACHE_SIZE - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
2485274f052SJens Axboe 
2495274f052SJens Axboe 	if (nr_pages > PIPE_BUFFERS)
2505274f052SJens Axboe 		nr_pages = PIPE_BUFFERS;
2515274f052SJens Axboe 
2525274f052SJens Axboe 	/*
2530b749ce3SJens Axboe 	 * initiate read-ahead on this page range. however, don't call into
2540b749ce3SJens Axboe 	 * read-ahead if this is a non-zero offset (we are likely doing small
2550b749ce3SJens Axboe 	 * chunk splice and the page is already there) for a single page.
2565274f052SJens Axboe 	 */
2570b749ce3SJens Axboe 	if (!offset || nr_pages > 1)
2585274f052SJens Axboe 		do_page_cache_readahead(mapping, in, index, nr_pages);
2595274f052SJens Axboe 
2605274f052SJens Axboe 	/*
2615274f052SJens Axboe 	 * now fill in the holes
2625274f052SJens Axboe 	 */
26316c523ddSJens Axboe 	for (i = 0; i < nr_pages; i++, index++) {
2645274f052SJens Axboe 		/*
2655274f052SJens Axboe 		 * no page there, look one up / create it
2665274f052SJens Axboe 		 */
26716c523ddSJens Axboe 		page = find_or_create_page(mapping, index,
2685274f052SJens Axboe 						   mapping_gfp_mask(mapping));
2695274f052SJens Axboe 		if (!page)
2705274f052SJens Axboe 			break;
2715274f052SJens Axboe 
2725274f052SJens Axboe 		if (PageUptodate(page))
2735274f052SJens Axboe 			unlock_page(page);
2745274f052SJens Axboe 		else {
27516c523ddSJens Axboe 			int error = mapping->a_ops->readpage(in, page);
2765274f052SJens Axboe 
2775274f052SJens Axboe 			if (unlikely(error)) {
2785274f052SJens Axboe 				page_cache_release(page);
2795274f052SJens Axboe 				break;
2805274f052SJens Axboe 			}
2815274f052SJens Axboe 		}
28216c523ddSJens Axboe 		pages[i] = page;
2835274f052SJens Axboe 	}
2845274f052SJens Axboe 
28516c523ddSJens Axboe 	if (i)
28629e35094SLinus Torvalds 		return move_to_pipe(pipe, pages, i, offset, len, flags);
28716c523ddSJens Axboe 
28816c523ddSJens Axboe 	return 0;
2895274f052SJens Axboe }
2905274f052SJens Axboe 
29183f9135bSJens Axboe /**
29283f9135bSJens Axboe  * generic_file_splice_read - splice data from file to a pipe
29383f9135bSJens Axboe  * @in:		file to splice from
29483f9135bSJens Axboe  * @pipe:	pipe to splice to
29583f9135bSJens Axboe  * @len:	number of bytes to splice
29683f9135bSJens Axboe  * @flags:	splice modifier flags
29783f9135bSJens Axboe  *
29883f9135bSJens Axboe  * Will read pages from given file and fill them into a pipe.
29983f9135bSJens Axboe  *
30083f9135bSJens Axboe  */
3013a326a2cSIngo Molnar ssize_t generic_file_splice_read(struct file *in, struct pipe_inode_info *pipe,
3025274f052SJens Axboe 				 size_t len, unsigned int flags)
3035274f052SJens Axboe {
3045274f052SJens Axboe 	ssize_t spliced;
3055274f052SJens Axboe 	int ret;
3065274f052SJens Axboe 
3075274f052SJens Axboe 	ret = 0;
3085274f052SJens Axboe 	spliced = 0;
3093a326a2cSIngo Molnar 
3105274f052SJens Axboe 	while (len) {
31129e35094SLinus Torvalds 		ret = __generic_file_splice_read(in, pipe, len, flags);
3125274f052SJens Axboe 
3135274f052SJens Axboe 		if (ret <= 0)
3145274f052SJens Axboe 			break;
3155274f052SJens Axboe 
3165274f052SJens Axboe 		in->f_pos += ret;
3175274f052SJens Axboe 		len -= ret;
3185274f052SJens Axboe 		spliced += ret;
31929e35094SLinus Torvalds 
32029e35094SLinus Torvalds 		if (!(flags & SPLICE_F_NONBLOCK))
32129e35094SLinus Torvalds 			continue;
32229e35094SLinus Torvalds 		ret = -EAGAIN;
32329e35094SLinus Torvalds 		break;
3245274f052SJens Axboe 	}
3255274f052SJens Axboe 
3265274f052SJens Axboe 	if (spliced)
3275274f052SJens Axboe 		return spliced;
3285274f052SJens Axboe 
3295274f052SJens Axboe 	return ret;
3305274f052SJens Axboe }
3315274f052SJens Axboe 
332059a8f37SJens Axboe EXPORT_SYMBOL(generic_file_splice_read);
333059a8f37SJens Axboe 
3345274f052SJens Axboe /*
3354f6f0bd2SJens Axboe  * Send 'sd->len' bytes to socket from 'sd->file' at position 'sd->pos'
3364f6f0bd2SJens Axboe  * using sendpage().
3375274f052SJens Axboe  */
3385274f052SJens Axboe static int pipe_to_sendpage(struct pipe_inode_info *info,
3395274f052SJens Axboe 			    struct pipe_buffer *buf, struct splice_desc *sd)
3405274f052SJens Axboe {
3415274f052SJens Axboe 	struct file *file = sd->file;
3425274f052SJens Axboe 	loff_t pos = sd->pos;
3435274f052SJens Axboe 	unsigned int offset;
3445274f052SJens Axboe 	ssize_t ret;
3455274f052SJens Axboe 	void *ptr;
346b2b39fa4SJens Axboe 	int more;
3475274f052SJens Axboe 
3485274f052SJens Axboe 	/*
3495274f052SJens Axboe 	 * sub-optimal, but we are limited by the pipe ->map. we don't
3505274f052SJens Axboe 	 * need a kmap'ed buffer here, we just want to make sure we
3515274f052SJens Axboe 	 * have the page pinned if the pipe page originates from the
3525274f052SJens Axboe 	 * page cache
3535274f052SJens Axboe 	 */
3545274f052SJens Axboe 	ptr = buf->ops->map(file, info, buf);
3555274f052SJens Axboe 	if (IS_ERR(ptr))
3565274f052SJens Axboe 		return PTR_ERR(ptr);
3575274f052SJens Axboe 
3585274f052SJens Axboe 	offset = pos & ~PAGE_CACHE_MASK;
359b2b39fa4SJens Axboe 	more = (sd->flags & SPLICE_F_MORE) || sd->len < sd->total_len;
3605274f052SJens Axboe 
361b2b39fa4SJens Axboe 	ret = file->f_op->sendpage(file, buf->page, offset, sd->len, &pos,more);
3625274f052SJens Axboe 
3635274f052SJens Axboe 	buf->ops->unmap(info, buf);
3645274f052SJens Axboe 	if (ret == sd->len)
3655274f052SJens Axboe 		return 0;
3665274f052SJens Axboe 
3675274f052SJens Axboe 	return -EIO;
3685274f052SJens Axboe }
3695274f052SJens Axboe 
3705274f052SJens Axboe /*
3715274f052SJens Axboe  * This is a little more tricky than the file -> pipe splicing. There are
3725274f052SJens Axboe  * basically three cases:
3735274f052SJens Axboe  *
3745274f052SJens Axboe  *	- Destination page already exists in the address space and there
3755274f052SJens Axboe  *	  are users of it. For that case we have no other option that
3765274f052SJens Axboe  *	  copying the data. Tough luck.
3775274f052SJens Axboe  *	- Destination page already exists in the address space, but there
3785274f052SJens Axboe  *	  are no users of it. Make sure it's uptodate, then drop it. Fall
3795274f052SJens Axboe  *	  through to last case.
3805274f052SJens Axboe  *	- Destination page does not exist, we can add the pipe page to
3815274f052SJens Axboe  *	  the page cache and avoid the copy.
3825274f052SJens Axboe  *
38383f9135bSJens Axboe  * If asked to move pages to the output file (SPLICE_F_MOVE is set in
38483f9135bSJens Axboe  * sd->flags), we attempt to migrate pages from the pipe to the output
38583f9135bSJens Axboe  * file address space page cache. This is possible if no one else has
38683f9135bSJens Axboe  * the pipe page referenced outside of the pipe and page cache. If
38783f9135bSJens Axboe  * SPLICE_F_MOVE isn't set, or we cannot move the page, we simply create
38883f9135bSJens Axboe  * a new page in the output file page cache and fill/dirty that.
3895274f052SJens Axboe  */
3905274f052SJens Axboe static int pipe_to_file(struct pipe_inode_info *info, struct pipe_buffer *buf,
3915274f052SJens Axboe 			struct splice_desc *sd)
3925274f052SJens Axboe {
3935274f052SJens Axboe 	struct file *file = sd->file;
3945274f052SJens Axboe 	struct address_space *mapping = file->f_mapping;
3953e7ee3e7SJens Axboe 	gfp_t gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
3965274f052SJens Axboe 	unsigned int offset;
3975274f052SJens Axboe 	struct page *page;
3985274f052SJens Axboe 	pgoff_t index;
3995abc97aaSJens Axboe 	char *src;
4003e7ee3e7SJens Axboe 	int ret;
4015274f052SJens Axboe 
4025274f052SJens Axboe 	/*
40349d0b21bSJens Axboe 	 * make sure the data in this buffer is uptodate
4045274f052SJens Axboe 	 */
4055274f052SJens Axboe 	src = buf->ops->map(file, info, buf);
4065274f052SJens Axboe 	if (IS_ERR(src))
4075274f052SJens Axboe 		return PTR_ERR(src);
4085274f052SJens Axboe 
4095274f052SJens Axboe 	index = sd->pos >> PAGE_CACHE_SHIFT;
4105274f052SJens Axboe 	offset = sd->pos & ~PAGE_CACHE_MASK;
4115274f052SJens Axboe 
4125abc97aaSJens Axboe 	/*
4135abc97aaSJens Axboe 	 * reuse buf page, if SPLICE_F_MOVE is set
4145abc97aaSJens Axboe 	 */
4155abc97aaSJens Axboe 	if (sd->flags & SPLICE_F_MOVE) {
41683f9135bSJens Axboe 		/*
41783f9135bSJens Axboe 		 * If steal succeeds, buf->page is now pruned from the vm
41883f9135bSJens Axboe 		 * side (LRU and page cache) and we can reuse it.
41983f9135bSJens Axboe 		 */
4205abc97aaSJens Axboe 		if (buf->ops->steal(info, buf))
4215abc97aaSJens Axboe 			goto find_page;
4225abc97aaSJens Axboe 
42349d0b21bSJens Axboe 		/*
42449d0b21bSJens Axboe 		 * this will also set the page locked
42549d0b21bSJens Axboe 		 */
4265abc97aaSJens Axboe 		page = buf->page;
4273e7ee3e7SJens Axboe 		if (add_to_page_cache(page, mapping, index, gfp_mask))
4285abc97aaSJens Axboe 			goto find_page;
4293e7ee3e7SJens Axboe 
4303e7ee3e7SJens Axboe 		if (!(buf->flags & PIPE_BUF_FLAG_LRU))
4313e7ee3e7SJens Axboe 			lru_cache_add(page);
4325abc97aaSJens Axboe 	} else {
4335274f052SJens Axboe find_page:
4345274f052SJens Axboe 		ret = -ENOMEM;
4353e7ee3e7SJens Axboe 		page = find_or_create_page(mapping, index, gfp_mask);
4365274f052SJens Axboe 		if (!page)
4379aefe431SDave Jones 			goto out_nomem;
4385274f052SJens Axboe 
4395274f052SJens Axboe 		/*
4405274f052SJens Axboe 		 * If the page is uptodate, it is also locked. If it isn't
4415274f052SJens Axboe 		 * uptodate, we can mark it uptodate if we are filling the
4425274f052SJens Axboe 		 * full page. Otherwise we need to read it in first...
4435274f052SJens Axboe 		 */
4445274f052SJens Axboe 		if (!PageUptodate(page)) {
4455274f052SJens Axboe 			if (sd->len < PAGE_CACHE_SIZE) {
4465274f052SJens Axboe 				ret = mapping->a_ops->readpage(file, page);
4475274f052SJens Axboe 				if (unlikely(ret))
4485274f052SJens Axboe 					goto out;
4495274f052SJens Axboe 
4505274f052SJens Axboe 				lock_page(page);
4515274f052SJens Axboe 
4525274f052SJens Axboe 				if (!PageUptodate(page)) {
4535274f052SJens Axboe 					/*
4545274f052SJens Axboe 					 * page got invalidated, repeat
4555274f052SJens Axboe 					 */
4565274f052SJens Axboe 					if (!page->mapping) {
4575274f052SJens Axboe 						unlock_page(page);
4585274f052SJens Axboe 						page_cache_release(page);
4595274f052SJens Axboe 						goto find_page;
4605274f052SJens Axboe 					}
4615274f052SJens Axboe 					ret = -EIO;
4625274f052SJens Axboe 					goto out;
4635274f052SJens Axboe 				}
4645274f052SJens Axboe 			} else {
4655274f052SJens Axboe 				WARN_ON(!PageLocked(page));
4665274f052SJens Axboe 				SetPageUptodate(page);
4675274f052SJens Axboe 			}
4685274f052SJens Axboe 		}
4695abc97aaSJens Axboe 	}
4705274f052SJens Axboe 
4715274f052SJens Axboe 	ret = mapping->a_ops->prepare_write(file, page, 0, sd->len);
4724f6f0bd2SJens Axboe 	if (ret == AOP_TRUNCATED_PAGE) {
4734f6f0bd2SJens Axboe 		page_cache_release(page);
4744f6f0bd2SJens Axboe 		goto find_page;
4754f6f0bd2SJens Axboe 	} else if (ret)
4765274f052SJens Axboe 		goto out;
4775274f052SJens Axboe 
4783e7ee3e7SJens Axboe 	if (!(buf->flags & PIPE_BUF_FLAG_STOLEN)) {
4795abc97aaSJens Axboe 		char *dst = kmap_atomic(page, KM_USER0);
4805abc97aaSJens Axboe 
4815274f052SJens Axboe 		memcpy(dst + offset, src + buf->offset, sd->len);
4825274f052SJens Axboe 		flush_dcache_page(page);
4835274f052SJens Axboe 		kunmap_atomic(dst, KM_USER0);
4845abc97aaSJens Axboe 	}
4855274f052SJens Axboe 
4865274f052SJens Axboe 	ret = mapping->a_ops->commit_write(file, page, 0, sd->len);
4874f6f0bd2SJens Axboe 	if (ret == AOP_TRUNCATED_PAGE) {
4884f6f0bd2SJens Axboe 		page_cache_release(page);
4894f6f0bd2SJens Axboe 		goto find_page;
4904f6f0bd2SJens Axboe 	} else if (ret)
4915274f052SJens Axboe 		goto out;
4925274f052SJens Axboe 
493c7f21e4fSJens Axboe 	mark_page_accessed(page);
4944f6f0bd2SJens Axboe 	balance_dirty_pages_ratelimited(mapping);
4955274f052SJens Axboe out:
4963e7ee3e7SJens Axboe 	if (!(buf->flags & PIPE_BUF_FLAG_STOLEN)) {
4975274f052SJens Axboe 		page_cache_release(page);
4984f6f0bd2SJens Axboe 		unlock_page(page);
4994f6f0bd2SJens Axboe 	}
5009aefe431SDave Jones out_nomem:
5015274f052SJens Axboe 	buf->ops->unmap(info, buf);
5025274f052SJens Axboe 	return ret;
5035274f052SJens Axboe }
5045274f052SJens Axboe 
5055274f052SJens Axboe typedef int (splice_actor)(struct pipe_inode_info *, struct pipe_buffer *,
5065274f052SJens Axboe 			   struct splice_desc *);
5075274f052SJens Axboe 
50883f9135bSJens Axboe /*
50983f9135bSJens Axboe  * Pipe input worker. Most of this logic works like a regular pipe, the
51083f9135bSJens Axboe  * key here is the 'actor' worker passed in that actually moves the data
51183f9135bSJens Axboe  * to the wanted destination. See pipe_to_file/pipe_to_sendpage above.
51283f9135bSJens Axboe  */
5133a326a2cSIngo Molnar static ssize_t move_from_pipe(struct pipe_inode_info *pipe, struct file *out,
5145274f052SJens Axboe 			      size_t len, unsigned int flags,
5155274f052SJens Axboe 			      splice_actor *actor)
5165274f052SJens Axboe {
5175274f052SJens Axboe 	int ret, do_wakeup, err;
5185274f052SJens Axboe 	struct splice_desc sd;
5195274f052SJens Axboe 
5205274f052SJens Axboe 	ret = 0;
5215274f052SJens Axboe 	do_wakeup = 0;
5225274f052SJens Axboe 
5235274f052SJens Axboe 	sd.total_len = len;
5245274f052SJens Axboe 	sd.flags = flags;
5255274f052SJens Axboe 	sd.file = out;
5265274f052SJens Axboe 	sd.pos = out->f_pos;
5275274f052SJens Axboe 
5283a326a2cSIngo Molnar 	if (pipe->inode)
5293a326a2cSIngo Molnar 		mutex_lock(&pipe->inode->i_mutex);
5305274f052SJens Axboe 
5315274f052SJens Axboe 	for (;;) {
5323a326a2cSIngo Molnar 		int bufs = pipe->nrbufs;
5335274f052SJens Axboe 
5345274f052SJens Axboe 		if (bufs) {
5353a326a2cSIngo Molnar 			int curbuf = pipe->curbuf;
5363a326a2cSIngo Molnar 			struct pipe_buffer *buf = pipe->bufs + curbuf;
5375274f052SJens Axboe 			struct pipe_buf_operations *ops = buf->ops;
5385274f052SJens Axboe 
5395274f052SJens Axboe 			sd.len = buf->len;
5405274f052SJens Axboe 			if (sd.len > sd.total_len)
5415274f052SJens Axboe 				sd.len = sd.total_len;
5425274f052SJens Axboe 
5433a326a2cSIngo Molnar 			err = actor(pipe, buf, &sd);
5445274f052SJens Axboe 			if (err) {
5455274f052SJens Axboe 				if (!ret && err != -ENODATA)
5465274f052SJens Axboe 					ret = err;
5475274f052SJens Axboe 
5485274f052SJens Axboe 				break;
5495274f052SJens Axboe 			}
5505274f052SJens Axboe 
5515274f052SJens Axboe 			ret += sd.len;
5525274f052SJens Axboe 			buf->offset += sd.len;
5535274f052SJens Axboe 			buf->len -= sd.len;
5545274f052SJens Axboe 			if (!buf->len) {
5555274f052SJens Axboe 				buf->ops = NULL;
5563a326a2cSIngo Molnar 				ops->release(pipe, buf);
5575274f052SJens Axboe 				curbuf = (curbuf + 1) & (PIPE_BUFFERS - 1);
5583a326a2cSIngo Molnar 				pipe->curbuf = curbuf;
5593a326a2cSIngo Molnar 				pipe->nrbufs = --bufs;
5605274f052SJens Axboe 				do_wakeup = 1;
5615274f052SJens Axboe 			}
5625274f052SJens Axboe 
5635274f052SJens Axboe 			sd.pos += sd.len;
5645274f052SJens Axboe 			sd.total_len -= sd.len;
5655274f052SJens Axboe 			if (!sd.total_len)
5665274f052SJens Axboe 				break;
5675274f052SJens Axboe 		}
5685274f052SJens Axboe 
5695274f052SJens Axboe 		if (bufs)
5705274f052SJens Axboe 			continue;
5713a326a2cSIngo Molnar 		if (!pipe->writers)
5725274f052SJens Axboe 			break;
5733a326a2cSIngo Molnar 		if (!pipe->waiting_writers) {
5745274f052SJens Axboe 			if (ret)
5755274f052SJens Axboe 				break;
5765274f052SJens Axboe 		}
5775274f052SJens Axboe 
57829e35094SLinus Torvalds 		if (flags & SPLICE_F_NONBLOCK) {
57929e35094SLinus Torvalds 			if (!ret)
58029e35094SLinus Torvalds 				ret = -EAGAIN;
58129e35094SLinus Torvalds 			break;
58229e35094SLinus Torvalds 		}
58329e35094SLinus Torvalds 
5845274f052SJens Axboe 		if (signal_pending(current)) {
5855274f052SJens Axboe 			if (!ret)
5865274f052SJens Axboe 				ret = -ERESTARTSYS;
5875274f052SJens Axboe 			break;
5885274f052SJens Axboe 		}
5895274f052SJens Axboe 
5905274f052SJens Axboe 		if (do_wakeup) {
591c0bd1f65SJens Axboe 			smp_mb();
5923a326a2cSIngo Molnar 			if (waitqueue_active(&pipe->wait))
5933a326a2cSIngo Molnar 				wake_up_interruptible_sync(&pipe->wait);
5943a326a2cSIngo Molnar 			kill_fasync(&pipe->fasync_writers, SIGIO, POLL_OUT);
5955274f052SJens Axboe 			do_wakeup = 0;
5965274f052SJens Axboe 		}
5975274f052SJens Axboe 
5983a326a2cSIngo Molnar 		pipe_wait(pipe);
5995274f052SJens Axboe 	}
6005274f052SJens Axboe 
6013a326a2cSIngo Molnar 	if (pipe->inode)
6023a326a2cSIngo Molnar 		mutex_unlock(&pipe->inode->i_mutex);
6035274f052SJens Axboe 
6045274f052SJens Axboe 	if (do_wakeup) {
605c0bd1f65SJens Axboe 		smp_mb();
6063a326a2cSIngo Molnar 		if (waitqueue_active(&pipe->wait))
6073a326a2cSIngo Molnar 			wake_up_interruptible(&pipe->wait);
6083a326a2cSIngo Molnar 		kill_fasync(&pipe->fasync_writers, SIGIO, POLL_OUT);
6095274f052SJens Axboe 	}
6105274f052SJens Axboe 
6115274f052SJens Axboe 	mutex_lock(&out->f_mapping->host->i_mutex);
6125274f052SJens Axboe 	out->f_pos = sd.pos;
6135274f052SJens Axboe 	mutex_unlock(&out->f_mapping->host->i_mutex);
6145274f052SJens Axboe 	return ret;
6155274f052SJens Axboe 
6165274f052SJens Axboe }
6175274f052SJens Axboe 
61883f9135bSJens Axboe /**
61983f9135bSJens Axboe  * generic_file_splice_write - splice data from a pipe to a file
6203a326a2cSIngo Molnar  * @pipe:	pipe info
62183f9135bSJens Axboe  * @out:	file to write to
62283f9135bSJens Axboe  * @len:	number of bytes to splice
62383f9135bSJens Axboe  * @flags:	splice modifier flags
62483f9135bSJens Axboe  *
62583f9135bSJens Axboe  * Will either move or copy pages (determined by @flags options) from
62683f9135bSJens Axboe  * the given pipe inode to the given file.
62783f9135bSJens Axboe  *
62883f9135bSJens Axboe  */
6293a326a2cSIngo Molnar ssize_t
6303a326a2cSIngo Molnar generic_file_splice_write(struct pipe_inode_info *pipe, struct file *out,
6315274f052SJens Axboe 			  size_t len, unsigned int flags)
6325274f052SJens Axboe {
6334f6f0bd2SJens Axboe 	struct address_space *mapping = out->f_mapping;
6343a326a2cSIngo Molnar 	ssize_t ret;
6353a326a2cSIngo Molnar 
6363a326a2cSIngo Molnar 	ret = move_from_pipe(pipe, out, len, flags, pipe_to_file);
6374f6f0bd2SJens Axboe 
6384f6f0bd2SJens Axboe 	/*
6394f6f0bd2SJens Axboe 	 * if file or inode is SYNC and we actually wrote some data, sync it
6404f6f0bd2SJens Axboe 	 */
6414f6f0bd2SJens Axboe 	if (unlikely((out->f_flags & O_SYNC) || IS_SYNC(mapping->host))
6424f6f0bd2SJens Axboe 	    && ret > 0) {
6434f6f0bd2SJens Axboe 		struct inode *inode = mapping->host;
6444f6f0bd2SJens Axboe 		int err;
6454f6f0bd2SJens Axboe 
6464f6f0bd2SJens Axboe 		mutex_lock(&inode->i_mutex);
6474f6f0bd2SJens Axboe 		err = generic_osync_inode(mapping->host, mapping,
6484f6f0bd2SJens Axboe 						OSYNC_METADATA|OSYNC_DATA);
6494f6f0bd2SJens Axboe 		mutex_unlock(&inode->i_mutex);
6504f6f0bd2SJens Axboe 
6514f6f0bd2SJens Axboe 		if (err)
6524f6f0bd2SJens Axboe 			ret = err;
6534f6f0bd2SJens Axboe 	}
6544f6f0bd2SJens Axboe 
6554f6f0bd2SJens Axboe 	return ret;
6565274f052SJens Axboe }
6575274f052SJens Axboe 
658059a8f37SJens Axboe EXPORT_SYMBOL(generic_file_splice_write);
659059a8f37SJens Axboe 
66083f9135bSJens Axboe /**
66183f9135bSJens Axboe  * generic_splice_sendpage - splice data from a pipe to a socket
66283f9135bSJens Axboe  * @inode:	pipe inode
66383f9135bSJens Axboe  * @out:	socket to write to
66483f9135bSJens Axboe  * @len:	number of bytes to splice
66583f9135bSJens Axboe  * @flags:	splice modifier flags
66683f9135bSJens Axboe  *
66783f9135bSJens Axboe  * Will send @len bytes from the pipe to a network socket. No data copying
66883f9135bSJens Axboe  * is involved.
66983f9135bSJens Axboe  *
67083f9135bSJens Axboe  */
6713a326a2cSIngo Molnar ssize_t generic_splice_sendpage(struct pipe_inode_info *pipe, struct file *out,
6725274f052SJens Axboe 				size_t len, unsigned int flags)
6735274f052SJens Axboe {
6743a326a2cSIngo Molnar 	return move_from_pipe(pipe, out, len, flags, pipe_to_sendpage);
6755274f052SJens Axboe }
6765274f052SJens Axboe 
677059a8f37SJens Axboe EXPORT_SYMBOL(generic_splice_sendpage);
678a0f06780SJeff Garzik 
67983f9135bSJens Axboe /*
68083f9135bSJens Axboe  * Attempt to initiate a splice from pipe to file.
68183f9135bSJens Axboe  */
6823a326a2cSIngo Molnar static long do_splice_from(struct pipe_inode_info *pipe, struct file *out,
683529565dcSIngo Molnar 			   loff_t __user *off_out, size_t len,
684529565dcSIngo Molnar 			   unsigned int flags)
6855274f052SJens Axboe {
6865274f052SJens Axboe 	loff_t pos;
6875274f052SJens Axboe 	int ret;
6885274f052SJens Axboe 
6895274f052SJens Axboe 	if (!out->f_op || !out->f_op->splice_write)
6905274f052SJens Axboe 		return -EINVAL;
6915274f052SJens Axboe 
6925274f052SJens Axboe 	if (!(out->f_mode & FMODE_WRITE))
6935274f052SJens Axboe 		return -EBADF;
6945274f052SJens Axboe 
695529565dcSIngo Molnar 	if (off_out && copy_from_user(&out->f_pos, off_out, sizeof(loff_t)))
696529565dcSIngo Molnar 		return -EFAULT;
697529565dcSIngo Molnar 
6985274f052SJens Axboe 	pos = out->f_pos;
699529565dcSIngo Molnar 
7005274f052SJens Axboe 	ret = rw_verify_area(WRITE, out, &pos, len);
7015274f052SJens Axboe 	if (unlikely(ret < 0))
7025274f052SJens Axboe 		return ret;
7035274f052SJens Axboe 
7045274f052SJens Axboe 	return out->f_op->splice_write(pipe, out, len, flags);
7055274f052SJens Axboe }
7065274f052SJens Axboe 
70783f9135bSJens Axboe /*
70883f9135bSJens Axboe  * Attempt to initiate a splice from a file to a pipe.
70983f9135bSJens Axboe  */
710529565dcSIngo Molnar static long do_splice_to(struct file *in, loff_t __user *off_in,
711529565dcSIngo Molnar 			 struct pipe_inode_info *pipe, size_t len,
712529565dcSIngo Molnar 			 unsigned int flags)
7135274f052SJens Axboe {
7145274f052SJens Axboe 	loff_t pos, isize, left;
7155274f052SJens Axboe 	int ret;
7165274f052SJens Axboe 
7175274f052SJens Axboe 	if (!in->f_op || !in->f_op->splice_read)
7185274f052SJens Axboe 		return -EINVAL;
7195274f052SJens Axboe 
7205274f052SJens Axboe 	if (!(in->f_mode & FMODE_READ))
7215274f052SJens Axboe 		return -EBADF;
7225274f052SJens Axboe 
723529565dcSIngo Molnar 	if (off_in && copy_from_user(&in->f_pos, off_in, sizeof(loff_t)))
724529565dcSIngo Molnar 		return -EFAULT;
725529565dcSIngo Molnar 
7265274f052SJens Axboe 	pos = in->f_pos;
727529565dcSIngo Molnar 
7285274f052SJens Axboe 	ret = rw_verify_area(READ, in, &pos, len);
7295274f052SJens Axboe 	if (unlikely(ret < 0))
7305274f052SJens Axboe 		return ret;
7315274f052SJens Axboe 
7325274f052SJens Axboe 	isize = i_size_read(in->f_mapping->host);
7335274f052SJens Axboe 	if (unlikely(in->f_pos >= isize))
7345274f052SJens Axboe 		return 0;
7355274f052SJens Axboe 
7365274f052SJens Axboe 	left = isize - in->f_pos;
7375274f052SJens Axboe 	if (left < len)
7385274f052SJens Axboe 		len = left;
7395274f052SJens Axboe 
7405274f052SJens Axboe 	return in->f_op->splice_read(in, pipe, len, flags);
7415274f052SJens Axboe }
7425274f052SJens Axboe 
74383f9135bSJens Axboe /*
74483f9135bSJens Axboe  * Determine where to splice to/from.
74583f9135bSJens Axboe  */
746529565dcSIngo Molnar static long do_splice(struct file *in, loff_t __user *off_in,
747529565dcSIngo Molnar 		      struct file *out, loff_t __user *off_out,
748529565dcSIngo Molnar 		      size_t len, unsigned int flags)
7495274f052SJens Axboe {
7503a326a2cSIngo Molnar 	struct pipe_inode_info *pipe;
7515274f052SJens Axboe 
752529565dcSIngo Molnar 	if (off_out && out->f_op->llseek == no_llseek)
753529565dcSIngo Molnar 		return -EINVAL;
754529565dcSIngo Molnar 	if (off_in && in->f_op->llseek == no_llseek)
755529565dcSIngo Molnar 		return -EINVAL;
756529565dcSIngo Molnar 
7573a326a2cSIngo Molnar 	pipe = in->f_dentry->d_inode->i_pipe;
758529565dcSIngo Molnar 	if (pipe) {
759529565dcSIngo Molnar 		if (off_in)
760529565dcSIngo Molnar 			return -ESPIPE;
761529565dcSIngo Molnar 
762529565dcSIngo Molnar 		return do_splice_from(pipe, out, off_out, len, flags);
763529565dcSIngo Molnar 	}
7645274f052SJens Axboe 
7653a326a2cSIngo Molnar 	pipe = out->f_dentry->d_inode->i_pipe;
766529565dcSIngo Molnar 	if (pipe) {
767529565dcSIngo Molnar 		if (off_out)
768529565dcSIngo Molnar 			return -ESPIPE;
769529565dcSIngo Molnar 
770529565dcSIngo Molnar 		return do_splice_to(in, off_in, pipe, len, flags);
771529565dcSIngo Molnar 	}
7725274f052SJens Axboe 
7735274f052SJens Axboe 	return -EINVAL;
7745274f052SJens Axboe }
7755274f052SJens Axboe 
776529565dcSIngo Molnar asmlinkage long sys_splice(int fd_in, loff_t __user *off_in,
777529565dcSIngo Molnar 			   int fd_out, loff_t __user *off_out,
778529565dcSIngo Molnar 			   size_t len, unsigned int flags)
7795274f052SJens Axboe {
7805274f052SJens Axboe 	long error;
7815274f052SJens Axboe 	struct file *in, *out;
7825274f052SJens Axboe 	int fput_in, fput_out;
7835274f052SJens Axboe 
7845274f052SJens Axboe 	if (unlikely(!len))
7855274f052SJens Axboe 		return 0;
7865274f052SJens Axboe 
7875274f052SJens Axboe 	error = -EBADF;
788529565dcSIngo Molnar 	in = fget_light(fd_in, &fput_in);
7895274f052SJens Axboe 	if (in) {
7905274f052SJens Axboe 		if (in->f_mode & FMODE_READ) {
791529565dcSIngo Molnar 			out = fget_light(fd_out, &fput_out);
7925274f052SJens Axboe 			if (out) {
7935274f052SJens Axboe 				if (out->f_mode & FMODE_WRITE)
794529565dcSIngo Molnar 					error = do_splice(in, off_in,
795529565dcSIngo Molnar 							  out, off_out,
796529565dcSIngo Molnar 							  len, flags);
7975274f052SJens Axboe 				fput_light(out, fput_out);
7985274f052SJens Axboe 			}
7995274f052SJens Axboe 		}
8005274f052SJens Axboe 
8015274f052SJens Axboe 		fput_light(in, fput_in);
8025274f052SJens Axboe 	}
8035274f052SJens Axboe 
8045274f052SJens Axboe 	return error;
8055274f052SJens Axboe }
806