fs/aio.c

   1 /*
   2  *      An async IO implementation for Linux
   3  *      Written by Benjamin LaHaise <bcrl@kvack.org>
   4  *
   5  *      Implements an efficient asynchronous io interface.
   6  *
   7  *      Copyright 2000, 2001, 2002 Red Hat, Inc.  All Rights Reserved.
   8  *
   9  *      See ../COPYING for licensing terms.
  10  */
  11 #define pr_fmt(fmt) "%s: " fmt, __func__
  12
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/init.h>
  15 #include <linux/errno.h>
  16 #include <linux/time.h>
  17 #include <linux/aio_abi.h>
  18 #include <linux/export.h>
  19 #include <linux/syscalls.h>
  20 #include <linux/backing-dev.h>
  21 #include <linux/uio.h>
  22
  23 #include <linux/sched.h>
  24 #include <linux/fs.h>
  25 #include <linux/file.h>
  26 #include <linux/mm.h>
  27 #include <linux/mman.h>
  28 #include <linux/mmu_context.h>
  29 #include <linux/slab.h>
  30 #include <linux/timer.h>
  31 #include <linux/aio.h>
  32 #include <linux/highmem.h>
  33 #include <linux/workqueue.h>
  34 #include <linux/security.h>
  35 #include <linux/eventfd.h>
  36 #include <linux/blkdev.h>
  37 #include <linux/compat.h>
  38
  39 #include <asm/kmap_types.h>
  40 #include <asm/uaccess.h>
  41
  42 #define AIO_RING_MAGIC                  0xa10a10a1
  43 #define AIO_RING_COMPAT_FEATURES        1
  44 #define AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES      0
  45 struct aio_ring {
  46         unsigned        id;     /* kernel internal index number */
  47         unsigned        nr;     /* number of io_events */
  48         unsigned        head;
  49         unsigned        tail;
  50
  51         unsigned        magic;
  52         unsigned        compat_features;
  53         unsigned        incompat_features;
  54         unsigned        header_length;  /* size of aio_ring */
  55
  56
  57         struct io_event         io_events[0];
  58 }; /* 128 bytes + ring size */
  59
  60 #define AIO_RING_PAGES  8
  61 struct aio_ring_info {
  62         unsigned long           mmap_base;
  63         unsigned long           mmap_size;
  64
  65         struct page             **ring_pages;
  66         spinlock_t              ring_lock;
  67         long                    nr_pages;
  68
  69         unsigned                nr, tail;
  70
  71         struct page             *internal_pages[AIO_RING_PAGES];
  72 };
  73
  74 static inline unsigned aio_ring_avail(struct aio_ring_info *info,
  75                                         struct aio_ring *ring)
  76 {
  77         return (ring->head + info->nr - 1 - ring->tail) % info->nr;
  78 }
  79
  80 struct kioctx {
  81         atomic_t                users;
  82         int                     dead;
  83
  84         /* This needs improving */
  85         unsigned long           user_id;
  86         struct hlist_node       list;
  87
  88         wait_queue_head_t       wait;
  89
  90         spinlock_t              ctx_lock;
  91
  92         int                     reqs_active;
  93         struct list_head        active_reqs;    /* used for cancellation */
  94
  95         /* sys_io_setup currently limits this to an unsigned int */
  96         unsigned                max_reqs;
  97
  98         struct aio_ring_info    ring_info;
  99
 100         struct rcu_head         rcu_head;
 101 };
 102
 103 /*------ sysctl variables----*/
 104 static DEFINE_SPINLOCK(aio_nr_lock);
 105 unsigned long aio_nr;           /* current system wide number of aio requests */
 106 unsigned long aio_max_nr = 0x10000; /* system wide maximum number of aio requests */
 107 /*----end sysctl variables---*/
 108
 109 static struct kmem_cache        *kiocb_cachep;
 110 static struct kmem_cache        *kioctx_cachep;
 111
 112 /* aio_setup
 113  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
 114  *      failure as this is done early during the boot sequence.
 115  */
 116 static int __init aio_setup(void)
 117 {
 118         kiocb_cachep = KMEM_CACHE(kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 119         kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 120
 121         pr_debug("sizeof(struct page) = %zu\n", sizeof(struct page));
 122
 123         return 0;
 124 }
 125 __initcall(aio_setup);
 126
 127 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
 128 {
 129         struct aio_ring_info *info = &ctx->ring_info;
 130         long i;
 131
 132         for (i=0; i<info->nr_pages; i++)
 133                 put_page(info->ring_pages[i]);
 134
 135         if (info->mmap_size) {
 136                 vm_munmap(info->mmap_base, info->mmap_size);
 137         }
 138
 139         if (info->ring_pages && info->ring_pages != info->internal_pages)
 140                 kfree(info->ring_pages);
 141         info->ring_pages = NULL;
 142         info->nr = 0;
 143 }
 144
 145 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx)
 146 {
 147         struct aio_ring *ring;
 148         struct aio_ring_info *info = &ctx->ring_info;
 149         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
 150         struct mm_struct *mm = current->mm;
 151         unsigned long size, populate;
 152         int nr_pages;
 153
 154         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
 155         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
 156
 157         size = sizeof(struct aio_ring);
 158         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
 159         nr_pages = (size + PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
 160
 161         if (nr_pages < 0)
 162                 return -EINVAL;
 163
 164         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event);
 165
 166         info->nr = 0;
 167         info->ring_pages = info->internal_pages;
 168         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
 169                 info->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
 170                 if (!info->ring_pages)
 171                         return -ENOMEM;
 172         }
 173
 174         info->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
 175         pr_debug("attempting mmap of %lu bytes\n", info->mmap_size);
 176         down_write(&mm->mmap_sem);
 177         info->mmap_base = do_mmap_pgoff(NULL, 0, info->mmap_size,
 178                                         PROT_READ|PROT_WRITE,
 179                                         MAP_ANONYMOUS|MAP_PRIVATE, 0,
 180                                         &populate);
 181         if (IS_ERR((void *)info->mmap_base)) {
 182                 up_write(&mm->mmap_sem);
 183                 info->mmap_size = 0;
 184                 aio_free_ring(ctx);
 185                 return -EAGAIN;
 186         }
 187
 188         pr_debug("mmap address: 0x%08lx\n", info->mmap_base);
 189         info->nr_pages = get_user_pages(current, mm, info->mmap_base, nr_pages,
 190                                         1, 0, info->ring_pages, NULL);
 191         up_write(&mm->mmap_sem);
 192
 193         if (unlikely(info->nr_pages != nr_pages)) {
 194                 aio_free_ring(ctx);
 195                 return -EAGAIN;
 196         }
 197         if (populate)
 198                 mm_populate(info->mmap_base, populate);
 199
 200         ctx->user_id = info->mmap_base;
 201
 202         info->nr = nr_events;           /* trusted copy */
 203
 204         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0]);
 205         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
 206         ring->id = ctx->user_id;
 207         ring->head = ring->tail = 0;
 208         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
 209         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
 210         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
 211         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
 212         kunmap_atomic(ring);
 213
 214         return 0;
 215 }
 216
 217
 218 /* aio_ring_event: returns a pointer to the event at the given index from
 219  * kmap_atomic().  Release the pointer with put_aio_ring_event();
 220  */
 221 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
 222 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
 223 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
 224
 225 #define aio_ring_event(info, nr) ({                                     \
 226         unsigned pos = (nr) + AIO_EVENTS_OFFSET;                        \
 227         struct io_event *__event;                                       \
 228         __event = kmap_atomic(                                          \
 229                         (info)->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]); \
 230         __event += pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;                           \
 231         __event;                                                        \
 232 })
 233
 234 #define put_aio_ring_event(event) do {          \
 235         struct io_event *__event = (event);     \
 236         (void)__event;                          \
 237         kunmap_atomic((void *)((unsigned long)__event & PAGE_MASK)); \
 238 } while(0)
 239
 240 static void ctx_rcu_free(struct rcu_head *head)
 241 {
 242         struct kioctx *ctx = container_of(head, struct kioctx, rcu_head);
 243         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 244 }
 245
 246 /* __put_ioctx
 247  *      Called when the last user of an aio context has gone away,
 248  *      and the struct needs to be freed.
 249  */
 250 static void __put_ioctx(struct kioctx *ctx)
 251 {
 252         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
 253         BUG_ON(ctx->reqs_active);
 254
 255         aio_free_ring(ctx);
 256         if (nr_events) {
 257                 spin_lock(&aio_nr_lock);
 258                 BUG_ON(aio_nr - nr_events > aio_nr);
 259                 aio_nr -= nr_events;
 260                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
 261         }
 262         pr_debug("freeing %p\n", ctx);
 263         call_rcu(&ctx->rcu_head, ctx_rcu_free);
 264 }
 265
 266 static inline int try_get_ioctx(struct kioctx *kioctx)
 267 {
 268         return atomic_inc_not_zero(&kioctx->users);
 269 }
 270
 271 static inline void put_ioctx(struct kioctx *kioctx)
 272 {
 273         BUG_ON(atomic_read(&kioctx->users) <= 0);
 274         if (unlikely(atomic_dec_and_test(&kioctx->users)))
 275                 __put_ioctx(kioctx);
 276 }
 277
 278 static int kiocb_cancel(struct kioctx *ctx, struct kiocb *kiocb,
 279                         struct io_event *res)
 280 {
 281         int (*cancel)(struct kiocb *, struct io_event *);
 282         int ret = -EINVAL;
 283
 284         cancel = kiocb->ki_cancel;
 285         kiocbSetCancelled(kiocb);
 286         if (cancel) {
 287                 kiocb->ki_users++;
 288                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 289
 290                 memset(res, 0, sizeof(*res));
 291                 res->obj = (u64)(unsigned long)kiocb->ki_obj.user;
 292                 res->data = kiocb->ki_user_data;
 293                 ret = cancel(kiocb, res);
 294
 295                 spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 296         }
 297
 298         return ret;
 299 }
 300
 301 /* ioctx_alloc
 302  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
 303  */
 304 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
 305 {
 306         struct mm_struct *mm = current->mm;
 307         struct kioctx *ctx;
 308         int err = -ENOMEM;
 309
 310         /* Prevent overflows */
 311         if ((nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) ||
 312             (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct kiocb)))) {
 313                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
 314                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 315         }
 316
 317         if (!nr_events || (unsigned long)nr_events > aio_max_nr)
 318                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
 319
 320         ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
 321         if (!ctx)
 322                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 323
 324         ctx->max_reqs = nr_events;
 325
 326         atomic_set(&ctx->users, 2);
 327         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
 328         spin_lock_init(&ctx->ring_info.ring_lock);
 329         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
 330
 331         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
 332
 333         if (aio_setup_ring(ctx) < 0)
 334                 goto out_freectx;
 335
 336         /* limit the number of system wide aios */
 337         spin_lock(&aio_nr_lock);
 338         if (aio_nr + nr_events > aio_max_nr ||
 339             aio_nr + nr_events < aio_nr) {
 340                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
 341                 goto out_cleanup;
 342         }
 343         aio_nr += ctx->max_reqs;
 344         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 345
 346         /* now link into global list. */
 347         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 348         hlist_add_head_rcu(&ctx->list, &mm->ioctx_list);
 349         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 350
 351         pr_debug("allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
 352                 ctx, ctx->user_id, mm, ctx->ring_info.nr);
 353         return ctx;
 354
 355 out_cleanup:
 356         err = -EAGAIN;
 357         aio_free_ring(ctx);
 358 out_freectx:
 359         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 360         pr_debug("error allocating ioctx %d\n", err);
 361         return ERR_PTR(err);
 362 }
 363
 364 /* kill_ctx
 365  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used
 366  *      when the processes owning a context have all exited to encourage
 367  *      the rapid destruction of the kioctx.
 368  */
 369 static void kill_ctx(struct kioctx *ctx)
 370 {
 371         struct task_struct *tsk = current;
 372         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
 373         struct io_event res;
 374         struct kiocb *req;
 375
 376         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 377         ctx->dead = 1;
 378         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
 379                 req = list_first_entry(&ctx->active_reqs,
 380                                         struct kiocb, ki_list);
 381
 382                 list_del_init(&req->ki_list);
 383                 kiocb_cancel(ctx, req, &res);
 384         }
 385
 386         if (!ctx->reqs_active)
 387                 goto out;
 388
 389         add_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
 390         set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 391         while (ctx->reqs_active) {
 392                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 393                 io_schedule();
 394                 set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 395                 spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 396         }
 397         __set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
 398         remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
 399
 400 out:
 401         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 402 }
 403
 404 /* wait_on_sync_kiocb:
 405  *      Waits on the given sync kiocb to complete.
 406  */
 407 ssize_t wait_on_sync_kiocb(struct kiocb *iocb)
 408 {
 409         while (iocb->ki_users) {
 410                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 411                 if (!iocb->ki_users)
 412                         break;
 413                 io_schedule();
 414         }
 415         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 416         return iocb->ki_user_data;
 417 }
 418 EXPORT_SYMBOL(wait_on_sync_kiocb);
 419
 420 /* exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point,
 421  * there is no way for any new requests to be submited or any of the
 422  * io_* syscalls to be called on the context.  However, there may be
 423  * outstanding requests which hold references to the context; as they
 424  * go away, they will call put_ioctx and release any pinned memory
 425  * associated with the request (held via struct page * references).
 426  */
 427 void exit_aio(struct mm_struct *mm)
 428 {
 429         struct kioctx *ctx;
 430
 431         while (!hlist_empty(&mm->ioctx_list)) {
 432                 ctx = hlist_entry(mm->ioctx_list.first, struct kioctx, list);
 433                 hlist_del_rcu(&ctx->list);
 434
 435                 kill_ctx(ctx);
 436
 437                 if (1 != atomic_read(&ctx->users))
 438                         printk(KERN_DEBUG
 439                                 "exit_aio:ioctx still alive: %d %d %d\n",
 440                                 atomic_read(&ctx->users), ctx->dead,
 441                                 ctx->reqs_active);
 442                 /*
 443                  * We don't need to bother with munmap() here -
 444                  * exit_mmap(mm) is coming and it'll unmap everything.
 445                  * Since aio_free_ring() uses non-zero ->mmap_size
 446                  * as indicator that it needs to unmap the area,
 447                  * just set it to 0; aio_free_ring() is the only
 448                  * place that uses ->mmap_size, so it's safe.
 449                  */
 450                 ctx->ring_info.mmap_size = 0;
 451                 put_ioctx(ctx);
 452         }
 453 }
 454
 455 /* aio_get_req
 456  *      Allocate a slot for an aio request.  Increments the users count
 457  * of the kioctx so that the kioctx stays around until all requests are
 458  * complete.  Returns NULL if no requests are free.
 459  *
 460  * Returns with kiocb->users set to 2.  The io submit code path holds
 461  * an extra reference while submitting the i/o.
 462  * This prevents races between the aio code path referencing the
 463  * req (after submitting it) and aio_complete() freeing the req.
 464  */
 465 static struct kiocb *__aio_get_req(struct kioctx *ctx)
 466 {
 467         struct kiocb *req = NULL;
 468
 469         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL);
 470         if (unlikely(!req))
 471                 return NULL;
 472
 473         req->ki_flags = 0;
 474         req->ki_users = 2;
 475         req->ki_key = 0;
 476         req->ki_ctx = ctx;
 477         req->ki_cancel = NULL;
 478         req->ki_retry = NULL;
 479         req->ki_dtor = NULL;
 480         req->private = NULL;
 481         req->ki_iovec = NULL;
 482         req->ki_eventfd = NULL;
 483
 484         return req;
 485 }
 486
 487 /*
 488  * struct kiocb's are allocated in batches to reduce the number of
 489  * times the ctx lock is acquired and released.
 490  */
 491 #define KIOCB_BATCH_SIZE        32L
 492 struct kiocb_batch {
 493         struct list_head head;
 494         long count; /* number of requests left to allocate */
 495 };
 496
 497 static void kiocb_batch_init(struct kiocb_batch *batch, long total)
 498 {
 499         INIT_LIST_HEAD(&batch->head);
 500         batch->count = total;
 501 }
 502
 503 static void kiocb_batch_free(struct kioctx *ctx, struct kiocb_batch *batch)
 504 {
 505         struct kiocb *req, *n;
 506
 507         if (list_empty(&batch->head))
 508                 return;
 509
 510         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 511         list_for_each_entry_safe(req, n, &batch->head, ki_batch) {
 512                 list_del(&req->ki_batch);
 513                 list_del(&req->ki_list);
 514                 kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
 515                 ctx->reqs_active--;
 516         }
 517         if (unlikely(!ctx->reqs_active && ctx->dead))
 518                 wake_up_all(&ctx->wait);
 519         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 520 }
 521
 522 /*
 523  * Allocate a batch of kiocbs.  This avoids taking and dropping the
 524  * context lock a lot during setup.
 525  */
 526 static int kiocb_batch_refill(struct kioctx *ctx, struct kiocb_batch *batch)
 527 {
 528         unsigned short allocated, to_alloc;
 529         long avail;
 530         struct kiocb *req, *n;
 531         struct aio_ring *ring;
 532
 533         to_alloc = min(batch->count, KIOCB_BATCH_SIZE);
 534         for (allocated = 0; allocated < to_alloc; allocated++) {
 535                 req = __aio_get_req(ctx);
 536                 if (!req)
 537                         /* allocation failed, go with what we've got */
 538                         break;
 539                 list_add(&req->ki_batch, &batch->head);
 540         }
 541
 542         if (allocated == 0)
 543                 goto out;
 544
 545         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 546         ring = kmap_atomic(ctx->ring_info.ring_pages[0]);
 547
 548         avail = aio_ring_avail(&ctx->ring_info, ring) - ctx->reqs_active;
 549         BUG_ON(avail < 0);
 550         if (avail < allocated) {
 551                 /* Trim back the number of requests. */
 552                 list_for_each_entry_safe(req, n, &batch->head, ki_batch) {
 553                         list_del(&req->ki_batch);
 554                         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
 555                         if (--allocated <= avail)
 556                                 break;
 557                 }
 558         }
 559
 560         batch->count -= allocated;
 561         list_for_each_entry(req, &batch->head, ki_batch) {
 562                 list_add(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
 563                 ctx->reqs_active++;
 564         }
 565
 566         kunmap_atomic(ring);
 567         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 568
 569 out:
 570         return allocated;
 571 }
 572
 573 static inline struct kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx,
 574                                         struct kiocb_batch *batch)
 575 {
 576         struct kiocb *req;
 577
 578         if (list_empty(&batch->head))
 579                 if (kiocb_batch_refill(ctx, batch) == 0)
 580                         return NULL;
 581         req = list_first_entry(&batch->head, struct kiocb, ki_batch);
 582         list_del(&req->ki_batch);
 583         return req;
 584 }
 585
 586 static inline void really_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
 587 {
 588         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
 589
 590         if (req->ki_eventfd != NULL)
 591                 eventfd_ctx_put(req->ki_eventfd);
 592         if (req->ki_dtor)
 593                 req->ki_dtor(req);
 594         if (req->ki_iovec != &req->ki_inline_vec)
 595                 kfree(req->ki_iovec);
 596         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
 597         ctx->reqs_active--;
 598
 599         if (unlikely(!ctx->reqs_active && ctx->dead))
 600                 wake_up_all(&ctx->wait);
 601 }
 602
 603 /* __aio_put_req
 604  *      Returns true if this put was the last user of the request.
 605  */
 606 static void __aio_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
 607 {
 608         pr_debug("(%p): f_count=%ld\n",
 609                  req, atomic_long_read(&req->ki_filp->f_count));
 610
 611         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
 612
 613         req->ki_users--;
 614         BUG_ON(req->ki_users < 0);
 615         if (likely(req->ki_users))
 616                 return;
 617         list_del(&req->ki_list);                /* remove from active_reqs */
 618         req->ki_cancel = NULL;
 619         req->ki_retry = NULL;
 620
 621         fput(req->ki_filp);
 622         req->ki_filp = NULL;
 623         really_put_req(ctx, req);
 624 }
 625
 626 /* aio_put_req
 627  *      Returns true if this put was the last user of the kiocb,
 628  *      false if the request is still in use.
 629  */
 630 void aio_put_req(struct kiocb *req)
 631 {
 632         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
 633         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 634         __aio_put_req(ctx, req);
 635         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 636 }
 637 EXPORT_SYMBOL(aio_put_req);
 638
 639 static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
 640 {
 641         struct mm_struct *mm = current->mm;
 642         struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
 643         struct hlist_node *n;
 644
 645         rcu_read_lock();
 646
 647         hlist_for_each_entry_rcu(ctx, n, &mm->ioctx_list, list) {
 648                 /*
 649                  * RCU protects us against accessing freed memory but
 650                  * we have to be careful not to get a reference when the
 651                  * reference count already dropped to 0 (ctx->dead test
 652                  * is unreliable because of races).
 653                  */
 654                 if (ctx->user_id == ctx_id && !ctx->dead && try_get_ioctx(ctx)){
 655                         ret = ctx;
 656                         break;
 657                 }
 658         }
 659
 660         rcu_read_unlock();
 661         return ret;
 662 }
 663
 664 /* aio_complete
 665  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
 666  */
 667 void aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
 668 {
 669         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
 670         struct aio_ring_info    *info;
 671         struct aio_ring *ring;
 672         struct io_event *event;
 673         unsigned long   flags;
 674         unsigned long   tail;
 675
 676         /*
 677          * Special case handling for sync iocbs:
 678          *  - events go directly into the iocb for fast handling
 679          *  - the sync task with the iocb in its stack holds the single iocb
 680          *    ref, no other paths have a way to get another ref
 681          *  - the sync task helpfully left a reference to itself in the iocb
 682          */
 683         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
 684                 BUG_ON(iocb->ki_users != 1);
 685                 iocb->ki_user_data = res;
 686                 iocb->ki_users = 0;
 687                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
 688                 return;
 689         }
 690
 691         info = &ctx->ring_info;
 692
 693         /* add a completion event to the ring buffer.
 694          * must be done holding ctx->ctx_lock to prevent
 695          * other code from messing with the tail
 696          * pointer since we might be called from irq
 697          * context.
 698          */
 699         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
 700
 701         /*
 702          * cancelled requests don't get events, userland was given one
 703          * when the event got cancelled.
 704          */
 705         if (kiocbIsCancelled(iocb))
 706                 goto put_rq;
 707
 708         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0]);
 709
 710         tail = info->tail;
 711         event = aio_ring_event(info, tail);
 712         if (++tail >= info->nr)
 713                 tail = 0;
 714
 715         event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_obj.user;
 716         event->data = iocb->ki_user_data;
 717         event->res = res;
 718         event->res2 = res2;
 719
 720         pr_debug("%p[%lu]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
 721                  ctx, tail, iocb, iocb->ki_obj.user, iocb->ki_user_data,
 722                  res, res2);
 723
 724         /* after flagging the request as done, we
 725          * must never even look at it again
 726          */
 727         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
 728
 729         info->tail = tail;
 730         ring->tail = tail;
 731
 732         put_aio_ring_event(event);
 733         kunmap_atomic(ring);
 734
 735         pr_debug("added to ring %p at [%lu]\n", iocb, tail);
 736
 737         /*
 738          * Check if the user asked us to deliver the result through an
 739          * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
 740          * from IRQ context.
 741          */
 742         if (iocb->ki_eventfd != NULL)
 743                 eventfd_signal(iocb->ki_eventfd, 1);
 744
 745 put_rq:
 746         /* everything turned out well, dispose of the aiocb. */
 747         __aio_put_req(ctx, iocb);
 748
 749         /*
 750          * We have to order our ring_info tail store above and test
 751          * of the wait list below outside the wait lock.  This is
 752          * like in wake_up_bit() where clearing a bit has to be
 753          * ordered with the unlocked test.
 754          */
 755         smp_mb();
 756
 757         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
 758                 wake_up(&ctx->wait);
 759
 760         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
 761 }
 762 EXPORT_SYMBOL(aio_complete);
 763
 764 /* aio_read_evt
 765  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of
 766  *      events fetched (0 or 1 ;-)
 767  *      FIXME: make this use cmpxchg.
 768  *      TODO: make the ringbuffer user mmap()able (requires FIXME).
 769  */
 770 static int aio_read_evt(struct kioctx *ioctx, struct io_event *ent)
 771 {
 772         struct aio_ring_info *info = &ioctx->ring_info;
 773         struct aio_ring *ring;
 774         unsigned long head;
 775         int ret = 0;
 776
 777         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0]);
 778         pr_debug("h%u t%u m%u\n", ring->head, ring->tail, ring->nr);
 779
 780         if (ring->head == ring->tail)
 781                 goto out;
 782
 783         spin_lock(&info->ring_lock);
 784
 785         head = ring->head % info->nr;
 786         if (head != ring->tail) {
 787                 struct io_event *evp = aio_ring_event(info, head);
 788                 *ent = *evp;
 789                 head = (head + 1) % info->nr;
 790                 smp_mb(); /* finish reading the event before updatng the head */
 791                 ring->head = head;
 792                 ret = 1;
 793                 put_aio_ring_event(evp);
 794         }
 795         spin_unlock(&info->ring_lock);
 796
 797 out:
 798         kunmap_atomic(ring);
 799         pr_debug("%d  h%u t%u\n", ret, ring->head, ring->tail);
 800         return ret;
 801 }
 802
 803 struct aio_timeout {
 804         struct timer_list       timer;
 805         int                     timed_out;
 806         struct task_struct      *p;
 807 };
 808
 809 static void timeout_func(unsigned long data)
 810 {
 811         struct aio_timeout *to = (struct aio_timeout *)data;
 812
 813         to->timed_out = 1;
 814         wake_up_process(to->p);
 815 }
 816
 817 static inline void init_timeout(struct aio_timeout *to)
 818 {
 819         setup_timer_on_stack(&to->timer, timeout_func, (unsigned long) to);
 820         to->timed_out = 0;
 821         to->p = current;
 822 }
 823
 824 static inline void set_timeout(long start_jiffies, struct aio_timeout *to,
 825                                const struct timespec *ts)
 826 {
 827         to->timer.expires = start_jiffies + timespec_to_jiffies(ts);
 828         if (time_after(to->timer.expires, jiffies))
 829                 add_timer(&to->timer);
 830         else
 831                 to->timed_out = 1;
 832 }
 833
 834 static inline void clear_timeout(struct aio_timeout *to)
 835 {
 836         del_singleshot_timer_sync(&to->timer);
 837 }
 838
 839 static int read_events(struct kioctx *ctx,
 840                         long min_nr, long nr,
 841                         struct io_event __user *event,
 842                         struct timespec __user *timeout)
 843 {
 844         long                    start_jiffies = jiffies;
 845         struct task_struct      *tsk = current;
 846         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
 847         int                     ret;
 848         int                     i = 0;
 849         struct io_event         ent;
 850         struct aio_timeout      to;
 851
 852         /* needed to zero any padding within an entry (there shouldn't be
 853          * any, but C is fun!
 854          */
 855         memset(&ent, 0, sizeof(ent));
 856         ret = 0;
 857         while (likely(i < nr)) {
 858                 ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
 859                 if (unlikely(ret <= 0))
 860                         break;
 861
 862                 pr_debug("%Lx %Lx %Lx %Lx\n",
 863                          ent.data, ent.obj, ent.res, ent.res2);
 864
 865                 /* Could we split the check in two? */
 866                 ret = -EFAULT;
 867                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
 868                         pr_debug("lost an event due to EFAULT.\n");
 869                         break;
 870                 }
 871                 ret = 0;
 872
 873                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
 874                 event ++;
 875                 i ++;
 876         }
 877
 878         if (min_nr <= i)
 879                 return i;
 880         if (ret)
 881                 return ret;
 882
 883         /* End fast path */
 884
 885         init_timeout(&to);
 886         if (timeout) {
 887                 struct timespec ts;
 888                 ret = -EFAULT;
 889                 if (unlikely(copy_from_user(&ts, timeout, sizeof(ts))))
 890                         goto out;
 891
 892                 set_timeout(start_jiffies, &to, &ts);
 893         }
 894
 895         while (likely(i < nr)) {
 896                 add_wait_queue_exclusive(&ctx->wait, &wait);
 897                 do {
 898                         set_task_state(tsk, TASK_INTERRUPTIBLE);
 899                         ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
 900                         if (ret)
 901                                 break;
 902                         if (min_nr <= i)
 903                                 break;
 904                         if (unlikely(ctx->dead)) {
 905                                 ret = -EINVAL;
 906                                 break;
 907                         }
 908                         if (to.timed_out)       /* Only check after read evt */
 909                                 break;
 910                         /* Try to only show up in io wait if there are ops
 911                          *  in flight */
 912                         if (ctx->reqs_active)
 913                                 io_schedule();
 914                         else
 915                                 schedule();
 916                         if (signal_pending(tsk)) {
 917                                 ret = -EINTR;
 918                                 break;
 919                         }
 920                         /*ret = aio_read_evt(ctx, &ent);*/
 921                 } while (1) ;
 922
 923                 set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
 924                 remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
 925
 926                 if (unlikely(ret <= 0))
 927                         break;
 928
 929                 ret = -EFAULT;
 930                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
 931                         pr_debug("lost an event due to EFAULT.\n");
 932                         break;
 933                 }
 934
 935                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
 936                 event ++;
 937                 i ++;
 938         }
 939
 940         if (timeout)
 941                 clear_timeout(&to);
 942 out:
 943         destroy_timer_on_stack(&to.timer);
 944         return i ? i : ret;
 945 }
 946
 947 /* Take an ioctx and remove it from the list of ioctx's.  Protects
 948  * against races with itself via ->dead.
 949  */
 950 static void io_destroy(struct kioctx *ioctx)
 951 {
 952         struct mm_struct *mm = current->mm;
 953         int was_dead;
 954
 955         /* delete the entry from the list is someone else hasn't already */
 956         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 957         was_dead = ioctx->dead;
 958         ioctx->dead = 1;
 959         hlist_del_rcu(&ioctx->list);
 960         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 961
 962         pr_debug("(%p)\n", ioctx);
 963         if (likely(!was_dead))
 964                 put_ioctx(ioctx);       /* twice for the list */
 965
 966         kill_ctx(ioctx);
 967
 968         /*
 969          * Wake up any waiters.  The setting of ctx->dead must be seen
 970          * by other CPUs at this point.  Right now, we rely on the
 971          * locking done by the above calls to ensure this consistency.
 972          */
 973         wake_up_all(&ioctx->wait);
 974 }
 975
 976 /* sys_io_setup:
 977  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
 978  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
 979  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
 980  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting
 981  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
 982  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail
 983  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit
 984  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
 985  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
 986  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
 987  *      implemented.
 988  */
 989 SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
 990 {
 991         struct kioctx *ioctx = NULL;
 992         unsigned long ctx;
 993         long ret;
 994
 995         ret = get_user(ctx, ctxp);
 996         if (unlikely(ret))
 997                 goto out;
 998
 999         ret = -EINVAL;
1000         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1001                 pr_debug("EINVAL: io_setup: ctx %lu nr_events %u\n",
1002                          ctx, nr_events);
1003                 goto out;
1004         }
1005
1006         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1007         ret = PTR_ERR(ioctx);
1008         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1009                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1010                 if (ret)
1011                         io_destroy(ioctx);
1012                 put_ioctx(ioctx);
1013         }
1014
1015 out:
1016         return ret;
1017 }
1018
1019 /* sys_io_destroy:
1020  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding
1021  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1022  *      implemented.  May fail with -EINVAL if the context pointed to
1023  *      is invalid.
1024  */
1025 SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
1026 {
1027         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1028         if (likely(NULL != ioctx)) {
1029                 io_destroy(ioctx);
1030                 put_ioctx(ioctx);
1031                 return 0;
1032         }
1033         pr_debug("EINVAL: io_destroy: invalid context id\n");
1034         return -EINVAL;
1035 }
1036
1037 static void aio_advance_iovec(struct kiocb *iocb, ssize_t ret)
1038 {
1039         struct iovec *iov = &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg];
1040
1041         BUG_ON(ret <= 0);
1042
1043         while (iocb->ki_cur_seg < iocb->ki_nr_segs && ret > 0) {
1044                 ssize_t this = min((ssize_t)iov->iov_len, ret);
1045                 iov->iov_base += this;
1046                 iov->iov_len -= this;
1047                 iocb->ki_left -= this;
1048                 ret -= this;
1049                 if (iov->iov_len == 0) {
1050                         iocb->ki_cur_seg++;
1051                         iov++;
1052                 }
1053         }
1054
1055         /* the caller should not have done more io than what fit in
1056          * the remaining iovecs */
1057         BUG_ON(ret > 0 && iocb->ki_left == 0);
1058 }
1059
1060 static ssize_t aio_rw_vect_retry(struct kiocb *iocb)
1061 {
1062         struct file *file = iocb->ki_filp;
1063         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
1064         struct inode *inode = mapping->host;
1065         ssize_t (*rw_op)(struct kiocb *, const struct iovec *,
1066                          unsigned long, loff_t);
1067         ssize_t ret = 0;
1068         unsigned short opcode;
1069
1070         if ((iocb->ki_opcode == IOCB_CMD_PREADV) ||
1071                 (iocb->ki_opcode == IOCB_CMD_PREAD)) {
1072                 rw_op = file->f_op->aio_read;
1073                 opcode = IOCB_CMD_PREADV;
1074         } else {
1075                 rw_op = file->f_op->aio_write;
1076                 opcode = IOCB_CMD_PWRITEV;
1077         }
1078
1079         /* This matches the pread()/pwrite() logic */
1080         if (iocb->ki_pos < 0)
1081                 return -EINVAL;
1082
1083         do {
1084                 ret = rw_op(iocb, &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg],
1085                             iocb->ki_nr_segs - iocb->ki_cur_seg,
1086                             iocb->ki_pos);
1087                 if (ret > 0)
1088                         aio_advance_iovec(iocb, ret);
1089
1090         /* retry all partial writes.  retry partial reads as long as its a
1091          * regular file. */
1092         } while (ret > 0 && iocb->ki_left > 0 &&
1093                  (opcode == IOCB_CMD_PWRITEV ||
1094                   (!S_ISFIFO(inode->i_mode) && !S_ISSOCK(inode->i_mode))));
1095
1096         /* This means we must have transferred all that we could */
1097         /* No need to retry anymore */
1098         if ((ret == 0) || (iocb->ki_left == 0))
1099                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1100
1101         /* If we managed to write some out we return that, rather than
1102          * the eventual error. */
1103         if (opcode == IOCB_CMD_PWRITEV
1104             && ret < 0 && ret != -EIOCBQUEUED
1105             && iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left)
1106                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1107
1108         return ret;
1109 }
1110
1111 static ssize_t aio_fdsync(struct kiocb *iocb)
1112 {
1113         struct file *file = iocb->ki_filp;
1114         ssize_t ret = -EINVAL;
1115
1116         if (file->f_op->aio_fsync)
1117                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 1);
1118         return ret;
1119 }
1120
1121 static ssize_t aio_fsync(struct kiocb *iocb)
1122 {
1123         struct file *file = iocb->ki_filp;
1124         ssize_t ret = -EINVAL;
1125
1126         if (file->f_op->aio_fsync)
1127                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 0);
1128         return ret;
1129 }
1130
1131 static ssize_t aio_setup_vectored_rw(int type, struct kiocb *kiocb, bool compat)
1132 {
1133         ssize_t ret;
1134
1135 #ifdef CONFIG_COMPAT
1136         if (compat)
1137                 ret = compat_rw_copy_check_uvector(type,
1138                                 (struct compat_iovec __user *)kiocb->ki_buf,
1139                                 kiocb->ki_nbytes, 1, &kiocb->ki_inline_vec,
1140                                 &kiocb->ki_iovec);
1141         else
1142 #endif
1143                 ret = rw_copy_check_uvector(type,
1144                                 (struct iovec __user *)kiocb->ki_buf,
1145                                 kiocb->ki_nbytes, 1, &kiocb->ki_inline_vec,
1146                                 &kiocb->ki_iovec);
1147         if (ret < 0)
1148                 goto out;
1149
1150         ret = rw_verify_area(type, kiocb->ki_filp, &kiocb->ki_pos, ret);
1151         if (ret < 0)
1152                 goto out;
1153
1154         kiocb->ki_nr_segs = kiocb->ki_nbytes;
1155         kiocb->ki_cur_seg = 0;
1156         /* ki_nbytes/left now reflect bytes instead of segs */
1157         kiocb->ki_nbytes = ret;
1158         kiocb->ki_left = ret;
1159
1160         ret = 0;
1161 out:
1162         return ret;
1163 }
1164
1165 static ssize_t aio_setup_single_vector(int type, struct file * file, struct kiocb *kiocb)
1166 {
1167         int bytes;
1168
1169         bytes = rw_verify_area(type, file, &kiocb->ki_pos, kiocb->ki_left);
1170         if (bytes < 0)
1171                 return bytes;
1172
1173         kiocb->ki_iovec = &kiocb->ki_inline_vec;
1174         kiocb->ki_iovec->iov_base = kiocb->ki_buf;
1175         kiocb->ki_iovec->iov_len = bytes;
1176         kiocb->ki_nr_segs = 1;
1177         kiocb->ki_cur_seg = 0;
1178         return 0;
1179 }
1180
1181 /*
1182  * aio_setup_iocb:
1183  *      Performs the initial checks and aio retry method
1184  *      setup for the kiocb at the time of io submission.
1185  */
1186 static ssize_t aio_setup_iocb(struct kiocb *kiocb, bool compat)
1187 {
1188         struct file *file = kiocb->ki_filp;
1189         ssize_t ret = 0;
1190
1191         switch (kiocb->ki_opcode) {
1192         case IOCB_CMD_PREAD:
1193                 ret = -EBADF;
1194                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1195                         break;
1196                 ret = -EFAULT;
1197                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_WRITE, kiocb->ki_buf,
1198                         kiocb->ki_left)))
1199                         break;
1200                 ret = aio_setup_single_vector(READ, file, kiocb);
1201                 if (ret)
1202                         break;
1203                 ret = -EINVAL;
1204                 if (file->f_op->aio_read)
1205                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1206                 break;
1207         case IOCB_CMD_PWRITE:
1208                 ret = -EBADF;
1209                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1210                         break;
1211                 ret = -EFAULT;
1212                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, kiocb->ki_buf,
1213                         kiocb->ki_left)))
1214                         break;
1215                 ret = aio_setup_single_vector(WRITE, file, kiocb);
1216                 if (ret)
1217                         break;
1218                 ret = -EINVAL;
1219                 if (file->f_op->aio_write)
1220                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1221                 break;
1222         case IOCB_CMD_PREADV:
1223                 ret = -EBADF;
1224                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1225                         break;
1226                 ret = aio_setup_vectored_rw(READ, kiocb, compat);
1227                 if (ret)
1228                         break;
1229                 ret = -EINVAL;
1230                 if (file->f_op->aio_read)
1231                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1232                 break;
1233         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1234                 ret = -EBADF;
1235                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1236                         break;
1237                 ret = aio_setup_vectored_rw(WRITE, kiocb, compat);
1238                 if (ret)
1239                         break;
1240                 ret = -EINVAL;
1241                 if (file->f_op->aio_write)
1242                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1243                 break;
1244         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1245                 ret = -EINVAL;
1246                 if (file->f_op->aio_fsync)
1247                         kiocb->ki_retry = aio_fdsync;
1248                 break;
1249         case IOCB_CMD_FSYNC:
1250                 ret = -EINVAL;
1251                 if (file->f_op->aio_fsync)
1252                         kiocb->ki_retry = aio_fsync;
1253                 break;
1254         default:
1255                 pr_debug("EINVAL: no operation provided\n");
1256                 ret = -EINVAL;
1257         }
1258
1259         if (!kiocb->ki_retry)
1260                 return ret;
1261
1262         return 0;
1263 }
1264
1265 static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1266                          struct iocb *iocb, struct kiocb_batch *batch,
1267                          bool compat)
1268 {
1269         struct kiocb *req;
1270         struct file *file;
1271         ssize_t ret;
1272
1273         /* enforce forwards compatibility on users */
1274         if (unlikely(iocb->aio_reserved1 || iocb->aio_reserved2)) {
1275                 pr_debug("EINVAL: reserve field set\n");
1276                 return -EINVAL;
1277         }
1278
1279         /* prevent overflows */
1280         if (unlikely(
1281             (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1282             (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1283             ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1284            )) {
1285                 pr_debug("EINVAL: io_submit: overflow check\n");
1286                 return -EINVAL;
1287         }
1288
1289         file = fget(iocb->aio_fildes);
1290         if (unlikely(!file))
1291                 return -EBADF;
1292
1293         req = aio_get_req(ctx, batch);  /* returns with 2 references to req */
1294         if (unlikely(!req)) {
1295                 fput(file);
1296                 return -EAGAIN;
1297         }
1298         req->ki_filp = file;
1299         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
1300                 /*
1301                  * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
1302                  * instance of the file* now. The file descriptor must be
1303                  * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
1304                  * event using the eventfd_signal() function.
1305                  */
1306                 req->ki_eventfd = eventfd_ctx_fdget((int) iocb->aio_resfd);
1307                 if (IS_ERR(req->ki_eventfd)) {
1308                         ret = PTR_ERR(req->ki_eventfd);
1309                         req->ki_eventfd = NULL;
1310                         goto out_put_req;
1311                 }
1312         }
1313
1314         ret = put_user(req->ki_key, &user_iocb->aio_key);
1315         if (unlikely(ret)) {
1316                 pr_debug("EFAULT: aio_key\n");
1317                 goto out_put_req;
1318         }
1319
1320         req->ki_obj.user = user_iocb;
1321         req->ki_user_data = iocb->aio_data;
1322         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1323
1324         req->ki_buf = (char __user *)(unsigned long)iocb->aio_buf;
1325         req->ki_left = req->ki_nbytes = iocb->aio_nbytes;
1326         req->ki_opcode = iocb->aio_lio_opcode;
1327
1328         ret = aio_setup_iocb(req, compat);
1329
1330         if (ret)
1331                 goto out_put_req;
1332
1333         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1334         /*
1335          * We could have raced with io_destroy() and are currently holding a
1336          * reference to ctx which should be destroyed. We cannot submit IO
1337          * since ctx gets freed as soon as io_submit() puts its reference.  The
1338          * check here is reliable: io_destroy() sets ctx->dead before waiting
1339          * for outstanding IO and the barrier between these two is realized by
1340          * unlock of mm->ioctx_lock and lock of ctx->ctx_lock.  Analogously we
1341          * increment ctx->reqs_active before checking for ctx->dead and the
1342          * barrier is realized by unlock and lock of ctx->ctx_lock. Thus if we
1343          * don't see ctx->dead set here, io_destroy() waits for our IO to
1344          * finish.
1345          */
1346         if (ctx->dead)
1347                 ret = -EINVAL;
1348         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1349         if (ret)
1350                 goto out_put_req;
1351
1352         if (unlikely(kiocbIsCancelled(req))) {
1353                 ret = -EINTR;
1354         } else {
1355                 ret = req->ki_retry(req);
1356         }
1357         if (ret != -EIOCBQUEUED) {
1358                 /*
1359                  * There's no easy way to restart the syscall since other AIO's
1360                  * may be already running. Just fail this IO with EINTR.
1361                  */
1362                 if (unlikely(ret == -ERESTARTSYS || ret == -ERESTARTNOINTR ||
1363                              ret == -ERESTARTNOHAND || ret == -ERESTART_RESTARTBLOCK))
1364                         ret = -EINTR;
1365                 aio_complete(req, ret, 0);
1366         }
1367
1368         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1369         return 0;
1370
1371 out_put_req:
1372         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1373         aio_put_req(req);       /* drop i/o ref to req */
1374         return ret;
1375 }
1376
1377 long do_io_submit(aio_context_t ctx_id, long nr,
1378                   struct iocb __user *__user *iocbpp, bool compat)
1379 {
1380         struct kioctx *ctx;
1381         long ret = 0;
1382         int i = 0;
1383         struct blk_plug plug;
1384         struct kiocb_batch batch;
1385
1386         if (unlikely(nr < 0))
1387                 return -EINVAL;
1388
1389         if (unlikely(nr > LONG_MAX/sizeof(*iocbpp)))
1390                 nr = LONG_MAX/sizeof(*iocbpp);
1391
1392         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, iocbpp, (nr*sizeof(*iocbpp)))))
1393                 return -EFAULT;
1394
1395         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1396         if (unlikely(!ctx)) {
1397                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1398                 return -EINVAL;
1399         }
1400
1401         kiocb_batch_init(&batch, nr);
1402
1403         blk_start_plug(&plug);
1404
1405         /*
1406          * AKPM: should this return a partial result if some of the IOs were
1407          * successfully submitted?
1408          */
1409         for (i=0; i<nr; i++) {
1410                 struct iocb __user *user_iocb;
1411                 struct iocb tmp;
1412
1413                 if (unlikely(__get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1414                         ret = -EFAULT;
1415                         break;
1416                 }
1417
1418                 if (unlikely(copy_from_user(&tmp, user_iocb, sizeof(tmp)))) {
1419                         ret = -EFAULT;
1420                         break;
1421                 }
1422
1423                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, &tmp, &batch, compat);
1424                 if (ret)
1425                         break;
1426         }
1427         blk_finish_plug(&plug);
1428
1429         kiocb_batch_free(ctx, &batch);
1430         put_ioctx(ctx);
1431         return i ? i : ret;
1432 }
1433
1434 /* sys_io_submit:
1435  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1436  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1437  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1438  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1439  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1440  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1441  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1442  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1443  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1444  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1445  */
1446 SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
1447                 struct iocb __user * __user *, iocbpp)
1448 {
1449         return do_io_submit(ctx_id, nr, iocbpp, 0);
1450 }
1451
1452 /* lookup_kiocb
1453  *      Finds a given iocb for cancellation.
1454  */
1455 static struct kiocb *lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb,
1456                                   u32 key)
1457 {
1458         struct list_head *pos;
1459
1460         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
1461
1462         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
1463         list_for_each(pos, &ctx->active_reqs) {
1464                 struct kiocb *kiocb = list_kiocb(pos);
1465                 if (kiocb->ki_obj.user == iocb && kiocb->ki_key == key)
1466                         return kiocb;
1467         }
1468         return NULL;
1469 }
1470
1471 /* sys_io_cancel:
1472  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1473  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1474  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1475  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1476  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1477  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1478  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1479  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1480  */
1481 SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
1482                 struct io_event __user *, result)
1483 {
1484         struct io_event res;
1485         struct kioctx *ctx;
1486         struct kiocb *kiocb;
1487         u32 key;
1488         int ret;
1489
1490         ret = get_user(key, &iocb->aio_key);
1491         if (unlikely(ret))
1492                 return -EFAULT;
1493
1494         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1495         if (unlikely(!ctx))
1496                 return -EINVAL;
1497
1498         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1499
1500         kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb, key);
1501         if (kiocb)
1502                 ret = kiocb_cancel(ctx, kiocb, &res);
1503         else
1504                 ret = -EINVAL;
1505
1506         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1507
1508         if (!ret) {
1509                 /* Cancellation succeeded -- copy the result
1510                  * into the user's buffer.
1511                  */
1512                 if (copy_to_user(result, &res, sizeof(res)))
1513                         ret = -EFAULT;
1514         }
1515
1516         put_ioctx(ctx);
1517
1518         return ret;
1519 }
1520
1521 /* io_getevents:
1522  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
1523  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id. If
1524  *      it succeeds, the number of read events is returned. May fail with
1525  *      -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range, if nr is
1526  *      out of range, if timeout is out of range.  May fail with -EFAULT
1527  *      if any of the memory specified is invalid.  May return 0 or
1528  *      < min_nr if the timeout specified by timeout has elapsed
1529  *      before sufficient events are available, where timeout == NULL
1530  *      specifies an infinite timeout. Note that the timeout pointed to by
1531  *      timeout is relative and will be updated if not NULL and the
1532  *      operation blocks. Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1533  */
1534 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
1535                 long, min_nr,
1536                 long, nr,
1537                 struct io_event __user *, events,
1538                 struct timespec __user *, timeout)
1539 {
1540         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1541         long ret = -EINVAL;
1542
1543         if (likely(ioctx)) {
1544                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0))
1545                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, timeout);
1546                 put_ioctx(ioctx);
1547         }
1548
1549         asmlinkage_protect(5, ret, ctx_id, min_nr, nr, events, timeout);
1550         return ret;
1551 }