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/bio.h>
  29 #include <linux/mmu_context.h>
  30 #include <linux/percpu.h>
  31 #include <linux/slab.h>
  32 #include <linux/timer.h>
  33 #include <linux/aio.h>
  34 #include <linux/highmem.h>
  35 #include <linux/workqueue.h>
  36 #include <linux/security.h>
  37 #include <linux/eventfd.h>
  38 #include <linux/blkdev.h>
  39 #include <linux/compat.h>
  40 #include <linux/percpu-refcount.h>
  41
  42 #include <asm/kmap_types.h>
  43 #include <asm/uaccess.h>
  44
  45 #define AIO_RING_MAGIC                  0xa10a10a1
  46 #define AIO_RING_COMPAT_FEATURES        1
  47 #define AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES      0
  48 struct aio_ring {
  49         unsigned        id;     /* kernel internal index number */
  50         unsigned        nr;     /* number of io_events */
  51         unsigned        head;
  52         unsigned        tail;
  53
  54         unsigned        magic;
  55         unsigned        compat_features;
  56         unsigned        incompat_features;
  57         unsigned        header_length;  /* size of aio_ring */
  58
  59
  60         struct io_event         io_events[0];
  61 }; /* 128 bytes + ring size */
  62
  63 #define AIO_RING_PAGES  8
  64
  65 struct kioctx_cpu {
  66         unsigned                reqs_available;
  67 };
  68
  69 struct kioctx {
  70         struct percpu_ref       users;
  71
  72         /* This needs improving */
  73         unsigned long           user_id;
  74         struct hlist_node       list;
  75
  76         struct __percpu kioctx_cpu *cpu;
  77
  78         unsigned                req_batch;
  79
  80         unsigned                nr;
  81
  82         /* sys_io_setup currently limits this to an unsigned int */
  83         unsigned                max_reqs;
  84
  85         unsigned long           mmap_base;
  86         unsigned long           mmap_size;
  87
  88         struct page             **ring_pages;
  89         long                    nr_pages;
  90
  91         struct rcu_head         rcu_head;
  92         struct work_struct      rcu_work;
  93
  94         struct {
  95                 atomic_t        reqs_available;
  96         } ____cacheline_aligned_in_smp;
  97
  98         struct {
  99                 spinlock_t      ctx_lock;
 100                 struct list_head active_reqs;   /* used for cancellation */
 101         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 102
 103         struct {
 104                 struct mutex    ring_lock;
 105                 wait_queue_head_t wait;
 106
 107                 /*
 108                  * Copy of the real tail, that aio_complete uses - to reduce
 109                  * cacheline bouncing. The real tail will tend to be much more
 110                  * contended - since typically events are delivered one at a
 111                  * time, and then aio_read_events() slurps them up a bunch at a
 112                  * time - so it's helpful if aio_read_events() isn't also
 113                  * contending for the tail. So, aio_complete() updates
 114                  * shadow_tail whenever it updates tail.
 115                  *
 116                  * Also needed because tail is used as a hacky lock and isn't
 117                  * always the real tail.
 118                  */
 119                 unsigned        shadow_tail;
 120         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 121
 122         struct {
 123                 unsigned        tail;
 124         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 125
 126         struct page             *internal_pages[AIO_RING_PAGES];
 127 };
 128
 129 /*------ sysctl variables----*/
 130 static DEFINE_SPINLOCK(aio_nr_lock);
 131 unsigned long aio_nr;           /* current system wide number of aio requests */
 132 unsigned long aio_max_nr = 0x10000; /* system wide maximum number of aio requests */
 133 /*----end sysctl variables---*/
 134
 135 static struct kmem_cache        *kiocb_cachep;
 136 static struct kmem_cache        *kioctx_cachep;
 137
 138 /* aio_setup
 139  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
 140  *      failure as this is done early during the boot sequence.
 141  */
 142 static int __init aio_setup(void)
 143 {
 144         kiocb_cachep = KMEM_CACHE(kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 145         kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 146
 147         pr_debug("sizeof(struct page) = %zu\n", sizeof(struct page));
 148
 149         return 0;
 150 }
 151 __initcall(aio_setup);
 152
 153 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
 154 {
 155         long i;
 156
 157         for (i = 0; i < ctx->nr_pages; i++)
 158                 put_page(ctx->ring_pages[i]);
 159
 160         if (ctx->mmap_size)
 161                 vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
 162
 163         if (ctx->ring_pages && ctx->ring_pages != ctx->internal_pages)
 164                 kfree(ctx->ring_pages);
 165 }
 166
 167 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx)
 168 {
 169         struct aio_ring *ring;
 170         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
 171         struct mm_struct *mm = current->mm;
 172         unsigned long size, populate;
 173         int nr_pages;
 174
 175         nr_events = max(nr_events, num_possible_cpus() * 4);
 176         nr_events *= 2;
 177
 178         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
 179         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
 180
 181         size = sizeof(struct aio_ring);
 182         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
 183         nr_pages = (size + PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
 184
 185         if (nr_pages < 0)
 186                 return -EINVAL;
 187
 188         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event);
 189
 190         ctx->nr = 0;
 191         ctx->ring_pages = ctx->internal_pages;
 192         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
 193                 ctx->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *),
 194                                           GFP_KERNEL);
 195                 if (!ctx->ring_pages)
 196                         return -ENOMEM;
 197         }
 198
 199         ctx->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
 200         pr_debug("attempting mmap of %lu bytes\n", ctx->mmap_size);
 201         down_write(&mm->mmap_sem);
 202         ctx->mmap_base = do_mmap_pgoff(NULL, 0, ctx->mmap_size,
 203                                        PROT_READ|PROT_WRITE,
 204                                        MAP_ANONYMOUS|MAP_PRIVATE, 0, &populate);
 205         if (IS_ERR((void *)ctx->mmap_base)) {
 206                 up_write(&mm->mmap_sem);
 207                 ctx->mmap_size = 0;
 208                 aio_free_ring(ctx);
 209                 return -EAGAIN;
 210         }
 211
 212         pr_debug("mmap address: 0x%08lx\n", ctx->mmap_base);
 213         ctx->nr_pages = get_user_pages(current, mm, ctx->mmap_base, nr_pages,
 214                                        1, 0, ctx->ring_pages, NULL);
 215         up_write(&mm->mmap_sem);
 216
 217         if (unlikely(ctx->nr_pages != nr_pages)) {
 218                 aio_free_ring(ctx);
 219                 return -EAGAIN;
 220         }
 221         if (populate)
 222                 mm_populate(ctx->mmap_base, populate);
 223
 224         ctx->user_id = ctx->mmap_base;
 225         ctx->nr = nr_events;            /* trusted copy */
 226
 227         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 228         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
 229         ring->id = ctx->user_id;
 230         ring->head = ring->tail = 0;
 231         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
 232         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
 233         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
 234         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
 235         kunmap_atomic(ring);
 236         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 237
 238         return 0;
 239 }
 240
 241 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
 242 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
 243 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
 244
 245 void kiocb_set_cancel_fn(struct kiocb *req, kiocb_cancel_fn *cancel)
 246 {
 247         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
 248         unsigned long flags;
 249
 250         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
 251
 252         if (!req->ki_list.next)
 253                 list_add(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
 254
 255         req->ki_cancel = cancel;
 256
 257         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
 258 }
 259 EXPORT_SYMBOL(kiocb_set_cancel_fn);
 260
 261 static int kiocb_cancel(struct kioctx *ctx, struct kiocb *kiocb,
 262                         struct io_event *res)
 263 {
 264         kiocb_cancel_fn *old, *cancel;
 265         int ret = -EINVAL;
 266
 267         /*
 268          * Don't want to set kiocb->ki_cancel = KIOCB_CANCELLED unless it
 269          * actually has a cancel function, hence the cmpxchg()
 270          */
 271
 272         cancel = ACCESS_ONCE(kiocb->ki_cancel);
 273         do {
 274                 if (!cancel || cancel == KIOCB_CANCELLED)
 275                         return ret;
 276
 277                 old = cancel;
 278                 cancel = cmpxchg(&kiocb->ki_cancel, old, KIOCB_CANCELLED);
 279         } while (cancel != old);
 280
 281         atomic_inc(&kiocb->ki_users);
 282         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 283
 284         memset(res, 0, sizeof(*res));
 285         res->obj = (u64)(unsigned long)kiocb->ki_obj.user;
 286         res->data = kiocb->ki_user_data;
 287         ret = cancel(kiocb, res);
 288
 289         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 290
 291         return ret;
 292 }
 293
 294 static void free_ioctx_rcu(struct rcu_head *head)
 295 {
 296         struct kioctx *ctx = container_of(head, struct kioctx, rcu_head);
 297
 298         free_percpu(ctx->cpu);
 299         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 300 }
 301
 302 /*
 303  * When this function runs, the kioctx has been removed from the "hash table"
 304  * and ctx->users has dropped to 0, so we know no more kiocbs can be submitted -
 305  * now it's safe to cancel any that need to be.
 306  */
 307 static void free_ioctx(struct kioctx *ctx)
 308 {
 309         struct aio_ring *ring;
 310         struct io_event res;
 311         struct kiocb *req;
 312         unsigned cpu, head, avail;
 313
 314         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 315
 316         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
 317                 req = list_first_entry(&ctx->active_reqs,
 318                                        struct kiocb, ki_list);
 319
 320                 list_del_init(&req->ki_list);
 321                 kiocb_cancel(ctx, req, &res);
 322         }
 323
 324         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 325
 326         for_each_possible_cpu(cpu) {
 327                 struct kioctx_cpu *kcpu = per_cpu_ptr(ctx->cpu, cpu);
 328
 329                 atomic_add(kcpu->reqs_available, &ctx->reqs_available);
 330                 kcpu->reqs_available = 0;
 331         }
 332
 333         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 334         head = ring->head;
 335         kunmap_atomic(ring);
 336
 337         while (atomic_read(&ctx->reqs_available) < ctx->nr) {
 338                 wait_event(ctx->wait, head != ctx->shadow_tail);
 339
 340                 avail = (head < ctx->shadow_tail ? ctx->shadow_tail : ctx->nr) - head;
 341
 342                 atomic_add(avail, &ctx->reqs_available);
 343                 head += avail;
 344                 head %= ctx->nr;
 345         }
 346
 347         WARN_ON(atomic_read(&ctx->reqs_available) > ctx->nr);
 348
 349         aio_free_ring(ctx);
 350
 351         spin_lock(&aio_nr_lock);
 352         BUG_ON(aio_nr - ctx->max_reqs > aio_nr);
 353         aio_nr -= ctx->max_reqs;
 354         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 355
 356         pr_debug("freeing %p\n", ctx);
 357
 358         /*
 359          * Here the call_rcu() is between the wait_event() for reqs_active to
 360          * hit 0, and freeing the ioctx.
 361          *
 362          * aio_complete() decrements reqs_active, but it has to touch the ioctx
 363          * after to issue a wakeup so we use rcu.
 364          */
 365         call_rcu(&ctx->rcu_head, free_ioctx_rcu);
 366 }
 367
 368 static void put_ioctx(struct kioctx *ctx)
 369 {
 370         if (percpu_ref_put(&ctx->users))
 371                 free_ioctx(ctx);
 372 }
 373
 374 /* ioctx_alloc
 375  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
 376  */
 377 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
 378 {
 379         struct mm_struct *mm = current->mm;
 380         struct kioctx *ctx;
 381         int err = -ENOMEM;
 382
 383         /* Prevent overflows */
 384         if ((nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) ||
 385             (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct kiocb)))) {
 386                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
 387                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 388         }
 389
 390         if (!nr_events || (unsigned long)nr_events > aio_max_nr)
 391                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
 392
 393         ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
 394         if (!ctx)
 395                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 396
 397         ctx->max_reqs = nr_events;
 398
 399         percpu_ref_init(&ctx->users);
 400         rcu_read_lock();
 401         percpu_ref_get(&ctx->users);
 402         rcu_read_unlock();
 403
 404         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
 405         mutex_init(&ctx->ring_lock);
 406         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
 407
 408         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
 409
 410         ctx->cpu = alloc_percpu(struct kioctx_cpu);
 411         if (!ctx->cpu)
 412                 goto out_freectx;
 413
 414         if (aio_setup_ring(ctx) < 0)
 415                 goto out_freepcpu;
 416
 417         atomic_set(&ctx->reqs_available, ctx->nr);
 418         ctx->req_batch = ctx->nr / (num_possible_cpus() * 4);
 419         BUG_ON(!ctx->req_batch);
 420
 421         /* limit the number of system wide aios */
 422         spin_lock(&aio_nr_lock);
 423         if (aio_nr + nr_events > aio_max_nr ||
 424             aio_nr + nr_events < aio_nr) {
 425                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
 426                 goto out_cleanup;
 427         }
 428         aio_nr += ctx->max_reqs;
 429         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 430
 431         /* now link into global list. */
 432         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 433         hlist_add_head_rcu(&ctx->list, &mm->ioctx_list);
 434         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 435
 436         pr_debug("allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
 437                  ctx, ctx->user_id, mm, ctx->nr);
 438         return ctx;
 439
 440 out_cleanup:
 441         err = -EAGAIN;
 442         aio_free_ring(ctx);
 443 out_freepcpu:
 444         free_percpu(ctx->cpu);
 445 out_freectx:
 446         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 447         pr_debug("error allocating ioctx %d\n", err);
 448         return ERR_PTR(err);
 449 }
 450
 451 static void kill_ioctx_work(struct work_struct *work)
 452 {
 453         struct kioctx *ctx = container_of(work, struct kioctx, rcu_work);
 454
 455         wake_up_all(&ctx->wait);
 456         put_ioctx(ctx);
 457 }
 458
 459 static void kill_ioctx_rcu(struct rcu_head *head)
 460 {
 461         struct kioctx *ctx = container_of(head, struct kioctx, rcu_head);
 462
 463         INIT_WORK(&ctx->rcu_work, kill_ioctx_work);
 464         schedule_work(&ctx->rcu_work);
 465 }
 466
 467 /* kill_ioctx
 468  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used
 469  *      when the processes owning a context have all exited to encourage
 470  *      the rapid destruction of the kioctx.
 471  */
 472 static void kill_ioctx(struct kioctx *ctx)
 473 {
 474         if (percpu_ref_kill(&ctx->users)) {
 475                 hlist_del_rcu(&ctx->list);
 476                 /* Between hlist_del_rcu() and dropping the initial ref */
 477                 synchronize_rcu();
 478
 479                 /*
 480                  * We can't punt to workqueue here because put_ioctx() ->
 481                  * free_ioctx() will unmap the ringbuffer, and that has to be
 482                  * done in the original process's context. kill_ioctx_rcu/work()
 483                  * exist for exit_aio(), as in that path free_ioctx() won't do
 484                  * the unmap.
 485                  */
 486                 kill_ioctx_work(&ctx->rcu_work);
 487         }
 488 }
 489
 490 /* wait_on_sync_kiocb:
 491  *      Waits on the given sync kiocb to complete.
 492  */
 493 ssize_t wait_on_sync_kiocb(struct kiocb *iocb)
 494 {
 495         while (atomic_read(&iocb->ki_users)) {
 496                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 497                 if (!atomic_read(&iocb->ki_users))
 498                         break;
 499                 io_schedule();
 500         }
 501         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 502         return iocb->ki_user_data;
 503 }
 504 EXPORT_SYMBOL(wait_on_sync_kiocb);
 505
 506 /*
 507  * exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, there is
 508  * no way for any new requests to be submited or any of the io_* syscalls to be
 509  * called on the context.
 510  *
 511  * There may be outstanding kiocbs, but free_ioctx() will explicitly wait on
 512  * them.
 513  */
 514 void exit_aio(struct mm_struct *mm)
 515 {
 516         struct kioctx *ctx;
 517         struct hlist_node *n;
 518
 519         hlist_for_each_entry_safe(ctx, n, &mm->ioctx_list, list) {
 520                 /*
 521                  * We don't need to bother with munmap() here -
 522                  * exit_mmap(mm) is coming and it'll unmap everything.
 523                  * Since aio_free_ring() uses non-zero ->mmap_size
 524                  * as indicator that it needs to unmap the area,
 525                  * just set it to 0; aio_free_ring() is the only
 526                  * place that uses ->mmap_size, so it's safe.
 527                  */
 528                 ctx->mmap_size = 0;
 529
 530                 if (percpu_ref_kill(&ctx->users)) {
 531                         hlist_del_rcu(&ctx->list);
 532                         call_rcu(&ctx->rcu_head, kill_ioctx_rcu);
 533                 }
 534         }
 535 }
 536
 537 static void put_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned nr)
 538 {
 539         struct kioctx_cpu *kcpu;
 540
 541         preempt_disable();
 542         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 543
 544         kcpu->reqs_available += nr;
 545         while (kcpu->reqs_available >= ctx->req_batch * 2) {
 546                 kcpu->reqs_available -= ctx->req_batch;
 547                 atomic_add(ctx->req_batch, &ctx->reqs_available);
 548         }
 549
 550         preempt_enable();
 551 }
 552
 553 static bool get_reqs_available(struct kioctx *ctx)
 554 {
 555         struct kioctx_cpu *kcpu;
 556         bool ret = false;
 557
 558         preempt_disable();
 559         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 560
 561         if (!kcpu->reqs_available) {
 562                 int old, avail = atomic_read(&ctx->reqs_available);
 563
 564                 do {
 565                         if (avail < ctx->req_batch)
 566                                 goto out;
 567
 568                         old = avail;
 569                         avail = atomic_cmpxchg(&ctx->reqs_available,
 570                                                avail, avail - ctx->req_batch);
 571                 } while (avail != old);
 572
 573                 kcpu->reqs_available += ctx->req_batch;
 574         }
 575
 576         ret = true;
 577         kcpu->reqs_available--;
 578 out:
 579         preempt_enable();
 580         return ret;
 581 }
 582
 583 /* aio_get_req
 584  *      Allocate a slot for an aio request.  Increments the ki_users count
 585  * of the kioctx so that the kioctx stays around until all requests are
 586  * complete.  Returns NULL if no requests are free.
 587  *
 588  * Returns with kiocb->ki_users set to 2.  The io submit code path holds
 589  * an extra reference while submitting the i/o.
 590  * This prevents races between the aio code path referencing the
 591  * req (after submitting it) and aio_complete() freeing the req.
 592  */
 593 static inline struct kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
 594 {
 595         struct kiocb *req;
 596
 597         if (!get_reqs_available(ctx))
 598                 return NULL;
 599
 600         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL|__GFP_ZERO);
 601         if (unlikely(!req))
 602                 goto out_put;
 603
 604         atomic_set(&req->ki_users, 2);
 605         req->ki_ctx = ctx;
 606         return req;
 607 out_put:
 608         put_reqs_available(ctx, 1);
 609         return NULL;
 610 }
 611
 612 static void kiocb_free(struct kiocb *req)
 613 {
 614         if (req->ki_filp)
 615                 fput(req->ki_filp);
 616         if (req->ki_eventfd != NULL)
 617                 eventfd_ctx_put(req->ki_eventfd);
 618         if (req->ki_dtor)
 619                 req->ki_dtor(req);
 620         if (req->ki_iovec != &req->ki_inline_vec)
 621                 kfree(req->ki_iovec);
 622         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
 623 }
 624
 625 void aio_put_req(struct kiocb *req)
 626 {
 627         if (atomic_dec_and_test(&req->ki_users))
 628                 kiocb_free(req);
 629 }
 630 EXPORT_SYMBOL(aio_put_req);
 631
 632 static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
 633 {
 634         struct mm_struct *mm = current->mm;
 635         struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
 636
 637         rcu_read_lock();
 638
 639         hlist_for_each_entry_rcu(ctx, &mm->ioctx_list, list) {
 640                 if (ctx->user_id == ctx_id){
 641                         percpu_ref_get(&ctx->users);
 642                         ret = ctx;
 643                         break;
 644                 }
 645         }
 646
 647         rcu_read_unlock();
 648         return ret;
 649 }
 650
 651 static inline unsigned kioctx_ring_put(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req,
 652                                        unsigned tail)
 653 {
 654         struct io_event *ev_page, *event;
 655         unsigned pos = tail + AIO_EVENTS_OFFSET;
 656
 657         if (++tail >= ctx->nr)
 658                 tail = 0;
 659
 660         ev_page = kmap_atomic(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
 661         event = ev_page + pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;
 662
 663         event->obj      = (u64)(unsigned long)req->ki_obj.user;
 664         event->data     = req->ki_user_data;
 665         event->res      = req->ki_res;
 666         event->res2     = req->ki_res2;
 667
 668         kunmap_atomic(ev_page);
 669         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
 670
 671         pr_debug("%p[%u]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
 672                  ctx, tail, req, req->ki_obj.user, req->ki_user_data,
 673                  req->ki_res, req->ki_res2);
 674
 675         return tail;
 676 }
 677
 678 static inline unsigned kioctx_ring_lock(struct kioctx *ctx)
 679 {
 680         unsigned tail;
 681
 682         /*
 683          * ctx->tail is both our lock and the canonical version of the tail
 684          * pointer.
 685          */
 686         while ((tail = xchg(&ctx->tail, UINT_MAX)) == UINT_MAX)
 687                 cpu_relax();
 688
 689         return tail;
 690 }
 691
 692 static inline void kioctx_ring_unlock(struct kioctx *ctx, unsigned tail)
 693 {
 694         struct aio_ring *ring;
 695
 696         if (!ctx)
 697                 return;
 698
 699         smp_wmb();
 700         /* make event visible before updating tail */
 701
 702         ctx->shadow_tail = tail;
 703
 704         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 705         ring->tail = tail;
 706         kunmap_atomic(ring);
 707         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 708
 709         /* unlock, make new tail visible before checking waitlist */
 710         smp_mb();
 711
 712         ctx->tail = tail;
 713
 714         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
 715                 wake_up(&ctx->wait);
 716 }
 717
 718 void batch_complete_aio(struct batch_complete *batch)
 719 {
 720         struct kioctx *ctx = NULL;
 721         struct eventfd_ctx *eventfd = NULL;
 722         struct rb_node *n;
 723         unsigned long flags;
 724         unsigned tail = 0;
 725
 726         if (RB_EMPTY_ROOT(&batch->kiocb))
 727                 return;
 728
 729         /*
 730          * Take rcu_read_lock() in case the kioctx is being destroyed, as we
 731          * need to issue a wakeup after incrementing reqs_available.
 732          */
 733         rcu_read_lock();
 734         local_irq_save(flags);
 735
 736         n = rb_first(&batch->kiocb);
 737         while (n) {
 738                 struct kiocb *req = container_of(n, struct kiocb, ki_node);
 739
 740                 if (n->rb_right) {
 741                         n->rb_right->__rb_parent_color = n->__rb_parent_color;
 742                         n = n->rb_right;
 743
 744                         while (n->rb_left)
 745                                 n = n->rb_left;
 746                 } else {
 747                         n = rb_parent(n);
 748                 }
 749
 750                 if (unlikely(xchg(&req->ki_cancel,
 751                                   KIOCB_CANCELLED) == KIOCB_CANCELLED)) {
 752                         /*
 753                          * Can't use the percpu reqs_available here - could race
 754                          * with free_ioctx()
 755                          */
 756                         atomic_inc(&req->ki_ctx->reqs_available);
 757                         aio_put_req(req);
 758                         continue;
 759                 }
 760
 761                 if (unlikely(req->ki_eventfd != eventfd)) {
 762                         if (eventfd) {
 763                                 /* Make event visible */
 764                                 kioctx_ring_unlock(ctx, tail);
 765                                 ctx = NULL;
 766
 767                                 eventfd_signal(eventfd, 1);
 768                                 eventfd_ctx_put(eventfd);
 769                         }
 770
 771                         eventfd = req->ki_eventfd;
 772                         req->ki_eventfd = NULL;
 773                 }
 774
 775                 if (unlikely(req->ki_ctx != ctx)) {
 776                         kioctx_ring_unlock(ctx, tail);
 777
 778                         ctx = req->ki_ctx;
 779                         tail = kioctx_ring_lock(ctx);
 780                 }
 781
 782                 tail = kioctx_ring_put(ctx, req, tail);
 783                 aio_put_req(req);
 784         }
 785
 786         kioctx_ring_unlock(ctx, tail);
 787         local_irq_restore(flags);
 788         rcu_read_unlock();
 789
 790         /*
 791          * Check if the user asked us to deliver the result through an
 792          * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
 793          * from IRQ context.
 794          */
 795         if (eventfd) {
 796                 eventfd_signal(eventfd, 1);
 797                 eventfd_ctx_put(eventfd);
 798         }
 799 }
 800 EXPORT_SYMBOL(batch_complete_aio);
 801
 802 /* aio_complete_batch
 803  *      Called when the io request on the given iocb is complete; @batch may be
 804  *      NULL.
 805  */
 806 void aio_complete_batch(struct kiocb *req, long res, long res2,
 807                         struct batch_complete *batch)
 808 {
 809         req->ki_res = res;
 810         req->ki_res2 = res2;
 811
 812         if (req->ki_list.next) {
 813                 struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
 814                 unsigned long flags;
 815
 816                 spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
 817                 list_del(&req->ki_list);
 818                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
 819         }
 820
 821         /*
 822          * Special case handling for sync iocbs:
 823          *  - events go directly into the iocb for fast handling
 824          *  - the sync task with the iocb in its stack holds the single iocb
 825          *    ref, no other paths have a way to get another ref
 826          *  - the sync task helpfully left a reference to itself in the iocb
 827          */
 828         if (is_sync_kiocb(req)) {
 829                 BUG_ON(atomic_read(&req->ki_users) != 1);
 830                 req->ki_user_data = req->ki_res;
 831                 atomic_set(&req->ki_users, 0);
 832                 wake_up_process(req->ki_obj.tsk);
 833         } else if (batch) {
 834                 int res;
 835                 struct kiocb *t;
 836                 struct rb_node **n = &batch->kiocb.rb_node, *parent = NULL;
 837
 838                 while (*n) {
 839                         parent = *n;
 840                         t = container_of(*n, struct kiocb, ki_node);
 841
 842                         res = req->ki_ctx != t->ki_ctx
 843                                 ? req->ki_ctx < t->ki_ctx
 844                                 : req->ki_eventfd != t->ki_eventfd
 845                                 ? req->ki_eventfd < t->ki_eventfd
 846                                 : req < t;
 847
 848                         n = res ? &(*n)->rb_left : &(*n)->rb_right;
 849                 }
 850
 851                 rb_link_node(&req->ki_node, parent, n);
 852                 rb_insert_color(&req->ki_node, &batch->kiocb);
 853         } else {
 854                 struct batch_complete batch_stack;
 855
 856                 memset(&req->ki_node, 0, sizeof(req->ki_node));
 857                 batch_stack.kiocb.rb_node = &req->ki_node;
 858
 859                 batch_complete_aio(&batch_stack);
 860         }
 861 }
 862 EXPORT_SYMBOL(aio_complete_batch);
 863
 864 /* aio_read_events
 865  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of
 866  *      events fetched
 867  */
 868 static long aio_read_events_ring(struct kioctx *ctx,
 869                                  struct io_event __user *event, long nr)
 870 {
 871         struct aio_ring *ring;
 872         unsigned head, pos;
 873         long ret = 0;
 874         int copy_ret;
 875
 876         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
 877
 878         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 879         head = ring->head;
 880         kunmap_atomic(ring);
 881
 882         pr_debug("h%u t%u m%u\n", head, ctx->shadow_tail, ctx->nr);
 883
 884         if (head == ctx->shadow_tail)
 885                 goto out;
 886
 887         while (ret < nr) {
 888                 long avail = (head < ctx->shadow_tail
 889                               ? ctx->shadow_tail : ctx->nr) - head;
 890                 struct io_event *ev;
 891                 struct page *page;
 892
 893                 if (head == ctx->shadow_tail)
 894                         break;
 895
 896                 avail = min(avail, nr - ret);
 897                 avail = min_t(long, avail, AIO_EVENTS_PER_PAGE -
 898                               ((head + AIO_EVENTS_OFFSET) % AIO_EVENTS_PER_PAGE));
 899
 900                 pos = head + AIO_EVENTS_OFFSET;
 901                 page = ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE];
 902                 pos %= AIO_EVENTS_PER_PAGE;
 903
 904                 ev = kmap(page);
 905                 copy_ret = copy_to_user(event + ret, ev + pos, sizeof(*ev) * avail);
 906                 kunmap(page);
 907
 908                 if (unlikely(copy_ret)) {
 909                         ret = -EFAULT;
 910                         goto out;
 911                 }
 912
 913                 ret += avail;
 914                 head += avail;
 915                 head %= ctx->nr;
 916         }
 917
 918         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 919         ring->head = head;
 920         kunmap_atomic(ring);
 921         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 922
 923         pr_debug("%li  h%u t%u\n", ret, head, ctx->shadow_tail);
 924
 925         put_reqs_available(ctx, ret);
 926 out:
 927         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
 928
 929         return ret;
 930 }
 931
 932 static bool aio_read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
 933                             struct io_event __user *event, long *i)
 934 {
 935         long ret = aio_read_events_ring(ctx, event + *i, nr - *i);
 936
 937         if (ret > 0)
 938                 *i += ret;
 939
 940         if (unlikely(percpu_ref_dead(&ctx->users)))
 941                 ret = -EINVAL;
 942
 943         if (!*i)
 944                 *i = ret;
 945
 946         return ret < 0 || *i >= min_nr;
 947 }
 948
 949 static long read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
 950                         struct io_event __user *event,
 951                         struct timespec __user *timeout)
 952 {
 953         ktime_t until = { .tv64 = KTIME_MAX };
 954         long ret = 0;
 955
 956         if (timeout) {
 957                 struct timespec ts;
 958
 959                 if (unlikely(copy_from_user(&ts, timeout, sizeof(ts))))
 960                         return -EFAULT;
 961
 962                 until = timespec_to_ktime(ts);
 963         }
 964
 965         /*
 966          * Note that aio_read_events() is being called as the conditional - i.e.
 967          * we're calling it after prepare_to_wait() has set task state to
 968          * TASK_INTERRUPTIBLE.
 969          *
 970          * But aio_read_events() can block, and if it blocks it's going to flip
 971          * the task state back to TASK_RUNNING.
 972          *
 973          * This should be ok, provided it doesn't flip the state back to
 974          * TASK_RUNNING and return 0 too much - that causes us to spin. That
 975          * will only happen if the mutex_lock() call blocks, and we then find
 976          * the ringbuffer empty. So in practice we should be ok, but it's
 977          * something to be aware of when touching this code.
 978          */
 979         wait_event_interruptible_hrtimeout(ctx->wait,
 980                         aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret), until);
 981
 982         if (!ret && signal_pending(current))
 983                 ret = -EINTR;
 984
 985         return ret;
 986 }
 987
 988 /* sys_io_setup:
 989  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
 990  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
 991  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
 992  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting
 993  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
 994  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail
 995  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit
 996  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
 997  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
 998  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
 999  *      implemented.
1000  */
1001 SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
1002 {
1003         struct kioctx *ioctx = NULL;
1004         unsigned long ctx;
1005         long ret;
1006
1007         ret = get_user(ctx, ctxp);
1008         if (unlikely(ret))
1009                 goto out;
1010
1011         ret = -EINVAL;
1012         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1013                 pr_debug("EINVAL: io_setup: ctx %lu nr_events %u\n",
1014                          ctx, nr_events);
1015                 goto out;
1016         }
1017
1018         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1019         ret = PTR_ERR(ioctx);
1020         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1021                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1022                 if (ret)
1023                         kill_ioctx(ioctx);
1024                 put_ioctx(ioctx);
1025         }
1026
1027 out:
1028         return ret;
1029 }
1030
1031 /* sys_io_destroy:
1032  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding
1033  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1034  *      implemented.  May fail with -EINVAL if the context pointed to
1035  *      is invalid.
1036  */
1037 SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
1038 {
1039         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1040         if (likely(NULL != ioctx)) {
1041                 kill_ioctx(ioctx);
1042                 put_ioctx(ioctx);
1043                 return 0;
1044         }
1045         pr_debug("EINVAL: io_destroy: invalid context id\n");
1046         return -EINVAL;
1047 }
1048
1049 static void aio_advance_iovec(struct kiocb *iocb, ssize_t ret)
1050 {
1051         struct iovec *iov = &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg];
1052
1053         BUG_ON(ret <= 0);
1054
1055         while (iocb->ki_cur_seg < iocb->ki_nr_segs && ret > 0) {
1056                 ssize_t this = min((ssize_t)iov->iov_len, ret);
1057                 iov->iov_base += this;
1058                 iov->iov_len -= this;
1059                 iocb->ki_left -= this;
1060                 ret -= this;
1061                 if (iov->iov_len == 0) {
1062                         iocb->ki_cur_seg++;
1063                         iov++;
1064                 }
1065         }
1066
1067         /* the caller should not have done more io than what fit in
1068          * the remaining iovecs */
1069         BUG_ON(ret > 0 && iocb->ki_left == 0);
1070 }
1071
1072 typedef ssize_t (aio_rw_op)(struct kiocb *, const struct iovec *,
1073                             unsigned long, loff_t);
1074
1075 static ssize_t aio_rw_vect_retry(struct kiocb *iocb, int rw, aio_rw_op *rw_op)
1076 {
1077         struct file *file = iocb->ki_filp;
1078         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
1079         struct inode *inode = mapping->host;
1080         ssize_t ret = 0;
1081
1082         /* This matches the pread()/pwrite() logic */
1083         if (iocb->ki_pos < 0)
1084                 return -EINVAL;
1085
1086         do {
1087                 ret = rw_op(iocb, &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg],
1088                             iocb->ki_nr_segs - iocb->ki_cur_seg,
1089                             iocb->ki_pos);
1090                 if (ret > 0)
1091                         aio_advance_iovec(iocb, ret);
1092
1093         /* retry all partial writes.  retry partial reads as long as its a
1094          * regular file. */
1095         } while (ret > 0 && iocb->ki_left > 0 &&
1096                  (rw == WRITE ||
1097                   (!S_ISFIFO(inode->i_mode) && !S_ISSOCK(inode->i_mode))));
1098
1099         /* This means we must have transferred all that we could */
1100         /* No need to retry anymore */
1101         if ((ret == 0) || (iocb->ki_left == 0))
1102                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1103
1104         /* If we managed to write some out we return that, rather than
1105          * the eventual error. */
1106         if (rw == WRITE
1107             && ret < 0 && ret != -EIOCBQUEUED
1108             && iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left)
1109                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1110
1111         return ret;
1112 }
1113
1114 static ssize_t aio_setup_vectored_rw(int rw, struct kiocb *kiocb, bool compat)
1115 {
1116         ssize_t ret;
1117
1118         kiocb->ki_nr_segs = kiocb->ki_nbytes;
1119
1120 #ifdef CONFIG_COMPAT
1121         if (compat)
1122                 ret = compat_rw_copy_check_uvector(rw,
1123                                 (struct compat_iovec __user *)kiocb->ki_buf,
1124                                 kiocb->ki_nr_segs, 1, &kiocb->ki_inline_vec,
1125                                 &kiocb->ki_iovec);
1126         else
1127 #endif
1128                 ret = rw_copy_check_uvector(rw,
1129                                 (struct iovec __user *)kiocb->ki_buf,
1130                                 kiocb->ki_nr_segs, 1, &kiocb->ki_inline_vec,
1131                                 &kiocb->ki_iovec);
1132         if (ret < 0)
1133                 return ret;
1134
1135         /* ki_nbytes now reflect bytes instead of segs */
1136         kiocb->ki_nbytes = ret;
1137         return 0;
1138 }
1139
1140 static ssize_t aio_setup_single_vector(int rw, struct kiocb *kiocb)
1141 {
1142         if (unlikely(!access_ok(!rw, kiocb->ki_buf, kiocb->ki_nbytes)))
1143                 return -EFAULT;
1144
1145         kiocb->ki_iovec = &kiocb->ki_inline_vec;
1146         kiocb->ki_iovec->iov_base = kiocb->ki_buf;
1147         kiocb->ki_iovec->iov_len = kiocb->ki_nbytes;
1148         kiocb->ki_nr_segs = 1;
1149         return 0;
1150 }
1151
1152 /*
1153  * aio_setup_iocb:
1154  *      Performs the initial checks and aio retry method
1155  *      setup for the kiocb at the time of io submission.
1156  */
1157 static ssize_t aio_run_iocb(struct kiocb *req, bool compat)
1158 {
1159         struct file *file = req->ki_filp;
1160         ssize_t ret;
1161         int rw;
1162         fmode_t mode;
1163         aio_rw_op *rw_op;
1164
1165         switch (req->ki_opcode) {
1166         case IOCB_CMD_PREAD:
1167         case IOCB_CMD_PREADV:
1168                 mode    = FMODE_READ;
1169                 rw      = READ;
1170                 rw_op   = file->f_op->aio_read;
1171                 goto rw_common;
1172
1173         case IOCB_CMD_PWRITE:
1174         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1175                 mode    = FMODE_WRITE;
1176                 rw      = WRITE;
1177                 rw_op   = file->f_op->aio_write;
1178                 goto rw_common;
1179 rw_common:
1180                 if (unlikely(!(file->f_mode & mode)))
1181                         return -EBADF;
1182
1183                 if (!rw_op)
1184                         return -EINVAL;
1185
1186                 ret = (req->ki_opcode == IOCB_CMD_PREADV ||
1187                        req->ki_opcode == IOCB_CMD_PWRITEV)
1188                         ? aio_setup_vectored_rw(rw, req, compat)
1189                         : aio_setup_single_vector(rw, req);
1190                 if (ret)
1191                         return ret;
1192
1193                 ret = rw_verify_area(rw, file, &req->ki_pos, req->ki_nbytes);
1194                 if (ret < 0)
1195                         return ret;
1196
1197                 req->ki_nbytes = ret;
1198                 req->ki_left = ret;
1199
1200                 ret = aio_rw_vect_retry(req, rw, rw_op);
1201                 break;
1202
1203         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1204                 if (!file->f_op->aio_fsync)
1205                         return -EINVAL;
1206
1207                 ret = file->f_op->aio_fsync(req, 1);
1208                 break;
1209
1210         case IOCB_CMD_FSYNC:
1211                 if (!file->f_op->aio_fsync)
1212                         return -EINVAL;
1213
1214                 ret = file->f_op->aio_fsync(req, 0);
1215                 break;
1216
1217         default:
1218                 pr_debug("EINVAL: no operation provided\n");
1219                 return -EINVAL;
1220         }
1221
1222         if (ret != -EIOCBQUEUED) {
1223                 /*
1224                  * There's no easy way to restart the syscall since other AIO's
1225                  * may be already running. Just fail this IO with EINTR.
1226                  */
1227                 if (unlikely(ret == -ERESTARTSYS || ret == -ERESTARTNOINTR ||
1228                              ret == -ERESTARTNOHAND || ret == -ERESTART_RESTARTBLOCK))
1229                         ret = -EINTR;
1230                 aio_complete(req, ret, 0);
1231         }
1232
1233         return 0;
1234 }
1235
1236 static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1237                          struct iocb *iocb, bool compat)
1238 {
1239         struct kiocb *req;
1240         ssize_t ret;
1241
1242         /* enforce forwards compatibility on users */
1243         if (unlikely(iocb->aio_reserved1 || iocb->aio_reserved2)) {
1244                 pr_debug("EINVAL: reserve field set\n");
1245                 return -EINVAL;
1246         }
1247
1248         /* prevent overflows */
1249         if (unlikely(
1250             (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1251             (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1252             ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1253            )) {
1254                 pr_debug("EINVAL: io_submit: overflow check\n");
1255                 return -EINVAL;
1256         }
1257
1258         req = aio_get_req(ctx);
1259         if (unlikely(!req))
1260                 return -EAGAIN;
1261
1262         req->ki_filp = fget(iocb->aio_fildes);
1263         if (unlikely(!req->ki_filp)) {
1264                 ret = -EBADF;
1265                 goto out_put_req;
1266         }
1267
1268         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
1269                 /*
1270                  * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
1271                  * instance of the file* now. The file descriptor must be
1272                  * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
1273                  * event using the eventfd_signal() function.
1274                  */
1275                 req->ki_eventfd = eventfd_ctx_fdget((int) iocb->aio_resfd);
1276                 if (IS_ERR(req->ki_eventfd)) {
1277                         ret = PTR_ERR(req->ki_eventfd);
1278                         req->ki_eventfd = NULL;
1279                         goto out_put_req;
1280                 }
1281         }
1282
1283         ret = put_user(KIOCB_KEY, &user_iocb->aio_key);
1284         if (unlikely(ret)) {
1285                 pr_debug("EFAULT: aio_key\n");
1286                 goto out_put_req;
1287         }
1288
1289         req->ki_obj.user = user_iocb;
1290         req->ki_user_data = iocb->aio_data;
1291         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1292
1293         req->ki_buf = (char __user *)(unsigned long)iocb->aio_buf;
1294         req->ki_left = req->ki_nbytes = iocb->aio_nbytes;
1295         req->ki_opcode = iocb->aio_lio_opcode;
1296
1297         ret = aio_run_iocb(req, compat);
1298         if (ret)
1299                 goto out_put_req;
1300
1301         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1302         return 0;
1303 out_put_req:
1304         put_reqs_available(ctx, 1);
1305         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1306         aio_put_req(req);       /* drop i/o ref to req */
1307         return ret;
1308 }
1309
1310 long do_io_submit(aio_context_t ctx_id, long nr,
1311                   struct iocb __user *__user *iocbpp, bool compat)
1312 {
1313         struct kioctx *ctx;
1314         long ret = 0;
1315         int i = 0;
1316         struct blk_plug plug;
1317
1318         if (unlikely(nr < 0))
1319                 return -EINVAL;
1320
1321         if (unlikely(nr > LONG_MAX/sizeof(*iocbpp)))
1322                 nr = LONG_MAX/sizeof(*iocbpp);
1323
1324         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, iocbpp, (nr*sizeof(*iocbpp)))))
1325                 return -EFAULT;
1326
1327         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1328         if (unlikely(!ctx)) {
1329                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1330                 return -EINVAL;
1331         }
1332
1333         blk_start_plug(&plug);
1334
1335         /*
1336          * AKPM: should this return a partial result if some of the IOs were
1337          * successfully submitted?
1338          */
1339         for (i=0; i<nr; i++) {
1340                 struct iocb __user *user_iocb;
1341                 struct iocb tmp;
1342
1343                 if (unlikely(__get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1344                         ret = -EFAULT;
1345                         break;
1346                 }
1347
1348                 if (unlikely(copy_from_user(&tmp, user_iocb, sizeof(tmp)))) {
1349                         ret = -EFAULT;
1350                         break;
1351                 }
1352
1353                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, &tmp, compat);
1354                 if (ret)
1355                         break;
1356         }
1357         blk_finish_plug(&plug);
1358
1359         put_ioctx(ctx);
1360         return i ? i : ret;
1361 }
1362
1363 /* sys_io_submit:
1364  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1365  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1366  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1367  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1368  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1369  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1370  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1371  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1372  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1373  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1374  */
1375 SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
1376                 struct iocb __user * __user *, iocbpp)
1377 {
1378         return do_io_submit(ctx_id, nr, iocbpp, 0);
1379 }
1380
1381 /* lookup_kiocb
1382  *      Finds a given iocb for cancellation.
1383  */
1384 static struct kiocb *lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb,
1385                                   u32 key)
1386 {
1387         struct list_head *pos;
1388
1389         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
1390
1391         if (key != KIOCB_KEY)
1392                 return NULL;
1393
1394         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
1395         list_for_each(pos, &ctx->active_reqs) {
1396                 struct kiocb *kiocb = list_kiocb(pos);
1397                 if (kiocb->ki_obj.user == iocb)
1398                         return kiocb;
1399         }
1400         return NULL;
1401 }
1402
1403 /* sys_io_cancel:
1404  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1405  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1406  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1407  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1408  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1409  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1410  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1411  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1412  */
1413 SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
1414                 struct io_event __user *, result)
1415 {
1416         struct io_event res;
1417         struct kioctx *ctx;
1418         struct kiocb *kiocb;
1419         u32 key;
1420         int ret;
1421
1422         ret = get_user(key, &iocb->aio_key);
1423         if (unlikely(ret))
1424                 return -EFAULT;
1425
1426         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1427         if (unlikely(!ctx))
1428                 return -EINVAL;
1429
1430         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1431
1432         kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb, key);
1433         if (kiocb)
1434                 ret = kiocb_cancel(ctx, kiocb, &res);
1435         else
1436                 ret = -EINVAL;
1437
1438         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1439
1440         if (!ret) {
1441                 /* Cancellation succeeded -- copy the result
1442                  * into the user's buffer.
1443                  */
1444                 if (copy_to_user(result, &res, sizeof(res)))
1445                         ret = -EFAULT;
1446         }
1447
1448         put_ioctx(ctx);
1449
1450         return ret;
1451 }
1452
1453 /* io_getevents:
1454  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
1455  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id. If
1456  *      it succeeds, the number of read events is returned. May fail with
1457  *      -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range, if nr is
1458  *      out of range, if timeout is out of range.  May fail with -EFAULT
1459  *      if any of the memory specified is invalid.  May return 0 or
1460  *      < min_nr if the timeout specified by timeout has elapsed
1461  *      before sufficient events are available, where timeout == NULL
1462  *      specifies an infinite timeout. Note that the timeout pointed to by
1463  *      timeout is relative and will be updated if not NULL and the
1464  *      operation blocks. Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1465  */
1466 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
1467                 long, min_nr,
1468                 long, nr,
1469                 struct io_event __user *, events,
1470                 struct timespec __user *, timeout)
1471 {
1472         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1473         long ret = -EINVAL;
1474
1475         if (likely(ioctx)) {
1476                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0))
1477                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, timeout);
1478                 put_ioctx(ioctx);
1479         }
1480         return ret;
1481 }