![vn_write --->
enforce_rlimit_fsize （ RLIMIT ＿ FSIZE ）
src/sys/sys/lwp.h
struct lwp {
struct proc *l_proc; /* parent process */
src/sys/sys/proc.h
#define p_rlimit p_limit->pl_rlimit
struct proc {
struct plimit *p_limit; /* Process limits */
src/sys/sys/resourcevar.h
struct plimit {
struct rlimit pl_rlimit[RLIM_NLIMITS];
#define RLIMIT_FSIZE 1 /* maximum file size */](https://image.slidesharecdn.com/dofilewriteandvnwrite-130518224549-phpapp01/85/dofilewrite-and-vn_write-29-320.jpg)
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dofilewrite and vn_write
- 1. dofilewrite と vn_write について #start_printf クサバ @kusabanachi
- 2. このスライドの概要など ● printf 動作を理解するために、 その経路中の dofilewrite と vn_write を 調べました ● 対象は NetBSD-6.0.1
- 4. dofilewrite
- 5. int dofilewrite(int fd, struct file *fp, const void *buf, size_t nbyte, off_t *offset, int flags, register_t *retval) { struct iovec aiov; struct uio auio; size_t cnt; int error; aiov.iov_base = __UNCONST(buf); /* XXXUNCONST kills const */ aiov.iov_len = nbyte; auio.uio_iov = &aiov; auio.uio_iovcnt = 1; auio.uio_resid = nbyte; auio.uio_rw = UIO_WRITE; auio.uio_vmspace = curproc->p_vmspace; /* * Writes return ssize_t because -1 is returned on error. Therefore * we must restrict the length to SSIZE_MAX to avoid garbage return * values. */ if (auio.uio_resid > SSIZE_MAX) { error = EINVAL; goto out; } cnt = auio.uio_resid; error = (*fp->f_ops->fo_write)(fp, offset, &auio, fp->f_cred, flags); if (error) { if (auio.uio_resid != cnt && (error == ERESTART || error == EINTR || error == EWOULDBLOCK)) error = 0; if (error == EPIPE && !(fp->f_flag & FNOSIGPIPE)) { mutex_enter(proc_lock); psignal(curproc, SIGPIPE); mutex_exit(proc_lock); } } cnt -= auio.uio_resid; ktrgenio(fd, UIO_WRITE, buf, cnt, error); *retval = cnt; out: fd_putfile(fd); return (error); }
- 6. dofilewrite
- 7. dofilewrite （ man の説明） DOFILEREAD(9) – high level file operations dofilewrite() は buf のバッファから , ファイルエントリ fp のオブジェクトに , nbyte のデータの write をする ??? *offset はファイル操作のオフセットで、 操作後のオフセットも *offset に入って戻る FOF_UPDATE_OFFSET フラグが flags に設定されていると、 fp のファイルオフセットが更新される fd は ktrace 以外ではほぼ使っていない 成功すると転送されたバイト数が *retval で戻る
- 8. dofilewrite （ iovec と uio 構造体）
- 9. dofilewrite （ uio の man ） UIOMOVE(9) – uio 構造体で記述されるデータ移動 uio 構造体は通常移動中のデータを表す struct uio { struct iovec *uio_iov; ：処理される I/O ベクタ s へのポインタ int uio_iovcnt; ： uio_iov 配列の I/O ベクタの数 off_t uio_offset; ：対応するオブジェクトのオフセット size_t uio_resid; ：残り転送データ量 enum uio_rw uio_rw; ：リードかライトを示すフラグ struct vmspace *uio_vmspace; ：転送データのアドレススペース }; struct iovec { void *iov_base; ：メモリのアドレス size_t iov_len; ：バイト数 };
- 10. dofilewrite （ uio 構造体への代入） auio に、ファイルに書き込む buf とサイズ、 WRITE フラグとアドレススペースを設定
- 11. Dofilewrite ( サイズの制限 ) /* Writes はエラー時に -1(signed) を返すから戻り値は ssize_t * 従って、長さ（転送量）は SSIZE_MAX までに制限します */ src/sys/sys/errno.h #define EINVAL 22 /* Invalid argument */
- 12. dofilewrite （ write 関数のコール） データの転送量を退避して、 ファイルエントリに割り当てられている write 関数をコール （関数ポインタがどうやって割り当てられたかについては 調べれていません???） 引数は ファイルエントリ、オフセット、 uio 構造体、 ファイルエントリの f_cred 、 dofilewrite の引数の flags
- 13. vn_write
- 14. /* * File table vnode write routine. */ static int vn_write(file_t *fp, off_t *offset, struct uio *uio, kauth_cred_t cred, int flags) { struct vnode *vp = (struct vnode *)fp->f_data; int count, error, ioflag, fflag; ioflag = IO_ADV_ENCODE(fp->f_advice) | IO_UNIT; fflag = fp->f_flag; if (vp->v_type == VREG && (fflag & O_APPEND)) ioflag |= IO_APPEND; if (fflag & FNONBLOCK) ioflag |= IO_NDELAY; if (fflag & FFSYNC || (vp->v_mount && (vp->v_mount->mnt_flag & MNT_SYNCHRONOUS))) ioflag |= IO_SYNC; else if (fflag & FDSYNC) ioflag |= IO_DSYNC; if (fflag & FALTIO) ioflag |= IO_ALTSEMANTICS; if (fflag & FDIRECT) ioflag |= IO_DIRECT; vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY); uio->uio_offset = *offset; count = uio->uio_resid; if ((error = enforce_rlimit_fsize(vp, uio, ioflag)) != 0) goto out; error = VOP_WRITE(vp, uio, ioflag, cred); if (flags & FOF_UPDATE_OFFSET) { if (ioflag & IO_APPEND) { /* * SUSv3 describes behaviour for count = 0 as following: * "Before any action ... is taken, and if nbyte is zero * and the file is a regular file, the write() function * ... in the absence of errors ... shall return zero * and have no other results." */ if (count) *offset = uio->uio_offset; } else *offset += count - uio->uio_resid; } out: VOP_UNLOCK(vp); return (error); }
- 15. vn_write
- 16. vn_write （ man の説明） VNFILEOPS(9) – vnode file descriptor operation vn_write(fp, offset, uio, cred, flags) fp は file 構造体、 offset はファイル内のオフセット uio は読み出すメモリを表す uio 構造体 cred は呼び出し元の資格 flags は FOR_UPDATE_OFFSET が定義されているときは、 ファイル内の読み出し位置を更新する 成功するとゼロを返し、そうでなければエラーを返す
- 17. vn_write （ vnode の取り出し） FILE(9) – operations on file entries f_data は下層のオブジェクトの実体の情報を持つ src/sys/sys/file.h struct file { ... void *f_data; /* descriptor data, e.g. vnode/socket */
- 18. vn_write （フラグの再設定） 各種フラグを再設定（ fp->f_flag から ioflag 変数へ）
- 19. vn_write （ f_advice のエンコード） src/sys/sys/vnode.h #define IO_UNIT 0x00010 /* do I/O as atomic unit */ #define IO_ADV_MASK 0x00003 /* access pattern hint */ #define IO_ADV_SHIFT 0 #define IO_ADV_ENCODE(adv) (((adv) << IO_ADV_SHIFT) & IO_ADV_MASK) #define IO_ADV_DECODE(ioflag) (((ioflag) & IO_ADV_MASK) >> IO_ADV_SHIFT) src/sys/sys/file.h u_int f_advice; /* access pattern hint; UVM_ADV_* */
- 20. vn_write （ APPEND と NONBLOCK フラグ） src/sys/sys/vnode.h enum vtype { VNON, VREG, VDIR, VBLK, VCHR, VLNK, VSOCK, VFIFO, VBAD }; struct vnode { enum vtype v_type; /* :: vnode type */
- 21. vn_write （ FSYNC と DSYNC フラグ） src/sys/sys/fcntl.h #define FFSYNC O_SYNC /* kernel */ #define FDSYNC O_DSYNC /* kernel */ OPEN(2) – open or create a file for reading or writing O_SYNC は WRITE 命令がファイルデータとファイルステータスの 両方がストレージに格納されるのを待つ。 I/O ファイルの同期 O_DSYNC は WRITE 命令がファイルデータがストレージに 格納されるのを待つ。 I/O データの同期
- 22. vn_write （ファイルシステムの同期設定） src/sys/sys/vnode.h struct vnode { struct mount *v_mount; /* ptr to vfs we are in */ src/sys/sys/fstypes.h #define MNT_SYNCHRONOUS 0x00000002 /* file system written synchronously */
- 23. vn_write （ ALTIO と DIRECT フラグ） OPEN(2) – open or create a file for reading or writing O_ALT_IO は代わりの I/O セグメントが使われる。 代わりの I/O セグメントは下層で定義され、 ほとんどの場合は代替の効果はない O_DIRECT は通常ファイルの場合、 カーネルのキャッシュにバッファリングされずに、 下層のデバイスドライバと直接転送が行おうとする
- 24. vn_write （ vn_lock ） VNSUBR(9) – high-level convenience functions for vnode operations vn_lock(vp, flags) vnode のロックを得るための共通コード。フラグは以下 LK_SHARED 共有ロック LK_EXCLUSIVE 排他ロック LK_NOWAIT ロックのために寝ない LK_RETRY ロックできるまで、ロックやり直す
- 25. vn_write （ enforce_rlimit_fsize ） rlimit_fsize を強制する？（直訳）
- 26. vn_write ---> enforce_rlimit_fsize （ curlwp ） CURPROC(9) – current process, processor, and LWP Struct lwp *curlwp(void); curlwp マクロは現在の LWP の情報を持つ、 lwp 構造体を返す NetBSD ドキュメンテーション : カーネル http://www.jp.netbsd.org/ja/docs/kernel/ LWP すなわち軽量プロセスは、一つのプロセス、 またはカーネル内で実行されているプロセスの一つのスレッド に対応します
- 27. vn_write ---> enforce_rlimit_fsize （ VOP_ISLOCKED ） VNODEOPS(9) – vnode operations VOP_ISLOCKED(vp) Vp がロックされているか調べる。 排他ロックなら LK_EXCLUSIVE が、 共有ロックなら LK_SHARED 、 ロック無しなら 0 が返る
- 28. vn_write ---> enforce_rlimit_fsize （ offset 位置） 追加書込みフラグなら、ファイルの終端から そうでなければ、 uio に格納されたオフセットから
- 29. vn_write ---> enforce_rlimit_fsize （ RLIMIT ＿ FSIZE ） src/sys/sys/lwp.h struct lwp { struct proc *l_proc; /* parent process */ src/sys/sys/proc.h #define p_rlimit p_limit->pl_rlimit struct proc { struct plimit *p_limit; /* Process limits */ src/sys/sys/resourcevar.h struct plimit { struct rlimit pl_rlimit[RLIM_NLIMITS]; #define RLIMIT_FSIZE 1 /* maximum file size */
- 30. vn_write ---> enforce_rlimit_fsize （ mutex ） MUTEX(9) – mutual exclusion primitives Mutex は LWP と割込みハンドラの相互排他のために カーネルで使われる mutex_enter(mtx) mutex を獲得する すでに取られていた場合、呼出し元は獲得できるまで ブロックされて戻ってこない。 mutex_exit(mtx) mutex を解放する
- 31. vn_write ---> enforce_rlimit_fsize （ psignal ） SIGNAL(9) – software signal facilities psignal(p, signum) kpsignal のラッパー関数。 kpsignal(p, ks, data) ks->ksi_signo のシグナルがプロセス p に配達されるように スケジュールする。
- 32. vn_write ---> enforce_rlimit_fsize （ SIGXFSZ と EFBIG ） src/sys/sys/signal.h #define SIGXFSZ 25 /* exceeded file size limit */ src/sys/sys/errno.h #define EFBIG 27 /* File too large */
- 33. vn_write （ VOP_WRITE のコール） vnode, uio 構造体 , ioflag, 資格情報を引数に VOP_WRITE を呼ぶ
- 34. vn_write （ IO_APPEND のコメント） SuSv3:Single UNIX Specification Verision 3 なんらかのアクションが行われる前に、 nbyte がゼロで、ファイ ルが通常ファイルで、エラーが無い場合、 write 関数はゼロを返して他に結果を持たない。
- 35. vn_write （ FOF_UPDATE_OFFSET 処理） 追加書き込みモード時は uio->uio_offset に更新後のファイルオフセットがあるようだ そうでない場合は、転送データ残量の差分をオフセットに 加算している
- 36. vn_write （ VOP_UNLOCK ） VNODEOPS(9) – vnode operations VOP_UNLOCK(vp) ロック状態のプロセスを起こす vp はアンロックされるファイルの vnode
- 37. dofilewrite （ vn_write の戻り値） src/sys/sys/errno.h #define ERESTART -3 /* restart syscall */ #define EINTR 4 /* Interrupted system call */ #define EWOULDBLOCK EAGAIN /* Operation would block */ #define EPIPE 32 /* Broken pipe */
- 38. dofilewrite （エラー処理） 残り転送データ量の変化があれば、 ERESTART 、 EINTR 、 EWOULDBLOCK のエラーを消す。 パイプが壊れた時のシグナル処理
- 39. dofilewrite （エラー処理） 残り転送データ量の変化があれば、 ERESTART 、 EINTR 、 EWOULDBLOCK のエラーを消す。 パイプが壊れた時のシグナル処理
- 40. dofilewrite （ ktrace と *retval ） vn_write コール前後の、残りのデータ転送量の差分から、 転送したデータ量を計算して *retval に格納している Ktrgenio は ktrace の入り口の関数。 int ktrace_on; が有効なら処理が行われる
- 41. dofilewrite （ fd_putfile ） /* * Release a reference to a file descriptor acquired with fd_getfile(). */ void fd_putfile(unsigned fd) FILEDESC(9) – file descriptor tables and operations fd_getfile(fdp, fd) ファイルディスクリプタ fd に対応する、 ファイルディスクリプタテーブル fdp にある ファイルエントリを得る
- 42. dofilewrite まとめ ● Uio 構造体に write する情報等を入れる ● サイズを SSIZE_MAX に制限する ● ファイルエントリに登録されている write 関数 (vn_write) をコール ● 戻り値がエラーの場合、必要な処理をする ● ktrace に続く関数をコール ● 転送したサイズを *retval にいれる ● ファイルディスクリプタの参照を解放する
- 43. vn_write まとめ ● 引数のファイル構造体から vnode を取り出す ● 引数のフラグを元にフラグを再設定する ● vn_lock で vnode をロックする ● 通常ファイルの場合、 ファイルサイズの上限に収まるかチェック ● VOP_WRITE をコールする ● FOF_UPDATE_OFFSET フラグが指定されてれば 新しいオフセットを計算して更新する ● VOP_UNLOCK で vnode のロックを解除する