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