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/percpu.h>
  30 #include <linux/slab.h>
  31 #include <linux/timer.h>
  32 #include <linux/aio.h>
  33 #include <linux/highmem.h>
  34 #include <linux/workqueue.h>
  35 #include <linux/security.h>
  36 #include <linux/eventfd.h>
  37 #include <linux/blkdev.h>
  38 #include <linux/compat.h>
  39 #include <linux/anon_inodes.h>
  40 #include <linux/migrate.h>
  41 #include <linux/ramfs.h>
  42 #include <linux/percpu-refcount.h>
  43
  44 #include <asm/kmap_types.h>
  45 #include <asm/uaccess.h>
  46
  47 #include "internal.h"
  48
  49 #define AIO_RING_MAGIC                  0xa10a10a1
  50 #define AIO_RING_COMPAT_FEATURES        1
  51 #define AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES      0
  52 struct aio_ring {
  53         unsigned        id;     /* kernel internal index number */
  54         unsigned        nr;     /* number of io_events */
  55         unsigned        head;
  56         unsigned        tail;
  57
  58         unsigned        magic;
  59         unsigned        compat_features;
  60         unsigned        incompat_features;
  61         unsigned        header_length;  /* size of aio_ring */
  62
  63
  64         struct io_event         io_events[0];
  65 }; /* 128 bytes + ring size */
  66
  67 #define AIO_RING_PAGES  8
  68
  69 struct kioctx_table {
  70         struct rcu_head rcu;
  71         unsigned        nr;
  72         struct kioctx   *table[];
  73 };
  74
  75 struct kioctx_cpu {
  76         unsigned                reqs_available;
  77 };
  78
  79 struct kioctx {
  80         struct percpu_ref       users;
  81         atomic_t                dead;
  82
  83         unsigned long           user_id;
  84
  85         struct __percpu kioctx_cpu *cpu;
  86
  87         /*
  88          * For percpu reqs_available, number of slots we move to/from global
  89          * counter at a time:
  90          */
  91         unsigned                req_batch;
  92         /*
  93          * This is what userspace passed to io_setup(), it's not used for
  94          * anything but counting against the global max_reqs quota.
  95          *
  96          * The real limit is nr_events - 1, which will be larger (see
  97          * aio_setup_ring())
  98          */
  99         unsigned                max_reqs;
 100
 101         /* Size of ringbuffer, in units of struct io_event */
 102         unsigned                nr_events;
 103
 104         unsigned long           mmap_base;
 105         unsigned long           mmap_size;
 106
 107         struct page             **ring_pages;
 108         long                    nr_pages;
 109
 110         struct rcu_head         rcu_head;
 111         struct work_struct      free_work;
 112
 113         struct {
 114                 /*
 115                  * This counts the number of available slots in the ringbuffer,
 116                  * so we avoid overflowing it: it's decremented (if positive)
 117                  * when allocating a kiocb and incremented when the resulting
 118                  * io_event is pulled off the ringbuffer.
 119                  *
 120                  * We batch accesses to it with a percpu version.
 121                  */
 122                 atomic_t        reqs_available;
 123         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 124
 125         struct {
 126                 spinlock_t      ctx_lock;
 127                 struct list_head active_reqs;   /* used for cancellation */
 128         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 129
 130         struct {
 131                 struct mutex    ring_lock;
 132                 wait_queue_head_t wait;
 133         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 134
 135         struct {
 136                 unsigned        tail;
 137                 spinlock_t      completion_lock;
 138         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 139
 140         struct page             *internal_pages[AIO_RING_PAGES];
 141         struct file             *aio_ring_file;
 142
 143         unsigned                id;
 144 };
 145
 146 /*------ sysctl variables----*/
 147 static DEFINE_SPINLOCK(aio_nr_lock);
 148 unsigned long aio_nr;           /* current system wide number of aio requests */
 149 unsigned long aio_max_nr = 0x10000; /* system wide maximum number of aio requests */
 150 /*----end sysctl variables---*/
 151
 152 static struct kmem_cache        *kiocb_cachep;
 153 static struct kmem_cache        *kioctx_cachep;
 154
 155 /* aio_setup
 156  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
 157  *      failure as this is done early during the boot sequence.
 158  */
 159 static int __init aio_setup(void)
 160 {
 161         kiocb_cachep = KMEM_CACHE(kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 162         kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 163
 164         pr_debug("sizeof(struct page) = %zu\n", sizeof(struct page));
 165
 166         return 0;
 167 }
 168 __initcall(aio_setup);
 169
 170 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
 171 {
 172         int i;
 173         struct file *aio_ring_file = ctx->aio_ring_file;
 174
 175         for (i = 0; i < ctx->nr_pages; i++) {
 176                 pr_debug("pid(%d) [%d] page->count=%d\n", current->pid, i,
 177                                 page_count(ctx->ring_pages[i]));
 178                 put_page(ctx->ring_pages[i]);
 179         }
 180
 181         if (ctx->ring_pages && ctx->ring_pages != ctx->internal_pages)
 182                 kfree(ctx->ring_pages);
 183
 184         if (aio_ring_file) {
 185                 truncate_setsize(aio_ring_file->f_inode, 0);
 186                 pr_debug("pid(%d) i_nlink=%u d_count=%d d_unhashed=%d i_count=%d\n",
 187                         current->pid, aio_ring_file->f_inode->i_nlink,
 188                         aio_ring_file->f_path.dentry->d_count,
 189                         d_unhashed(aio_ring_file->f_path.dentry),
 190                         atomic_read(&aio_ring_file->f_inode->i_count));
 191                 fput(aio_ring_file);
 192                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 193         }
 194 }
 195
 196 static int aio_ring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 197 {
 198         vma->vm_ops = &generic_file_vm_ops;
 199         return 0;
 200 }
 201
 202 static const struct file_operations aio_ring_fops = {
 203         .mmap = aio_ring_mmap,
 204 };
 205
 206 static int aio_set_page_dirty(struct page *page)
 207 {
 208         return 0;
 209 }
 210
 211 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 212 static int aio_migratepage(struct address_space *mapping, struct page *new,
 213                         struct page *old, enum migrate_mode mode)
 214 {
 215         struct kioctx *ctx = mapping->private_data;
 216         unsigned long flags;
 217         unsigned idx = old->index;
 218         int rc;
 219
 220         /* Writeback must be complete */
 221         BUG_ON(PageWriteback(old));
 222         put_page(old);
 223
 224         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, new, old, NULL, mode);
 225         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
 226                 get_page(old);
 227                 return rc;
 228         }
 229
 230         get_page(new);
 231
 232         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
 233         migrate_page_copy(new, old);
 234         ctx->ring_pages[idx] = new;
 235         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
 236
 237         return rc;
 238 }
 239 #endif
 240
 241 static const struct address_space_operations aio_ctx_aops = {
 242         .set_page_dirty = aio_set_page_dirty,
 243 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 244         .migratepage    = aio_migratepage,
 245 #endif
 246 };
 247
 248 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx)
 249 {
 250         struct aio_ring *ring;
 251         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
 252         struct mm_struct *mm = current->mm;
 253         unsigned long size, populate;
 254         int nr_pages;
 255         int i;
 256         struct file *file;
 257
 258         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
 259         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
 260
 261         size = sizeof(struct aio_ring);
 262         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
 263
 264         nr_pages = PFN_UP(size);
 265         if (nr_pages < 0)
 266                 return -EINVAL;
 267
 268         file = anon_inode_getfile_private("[aio]", &aio_ring_fops, ctx, O_RDWR);
 269         if (IS_ERR(file)) {
 270                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 271                 return -EAGAIN;
 272         }
 273
 274         file->f_inode->i_mapping->a_ops = &aio_ctx_aops;
 275         file->f_inode->i_mapping->private_data = ctx;
 276         file->f_inode->i_size = PAGE_SIZE * (loff_t)nr_pages;
 277
 278         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 279                 struct page *page;
 280                 page = find_or_create_page(file->f_inode->i_mapping,
 281                                            i, GFP_HIGHUSER | __GFP_ZERO);
 282                 if (!page)
 283                         break;
 284                 pr_debug("pid(%d) page[%d]->count=%d\n",
 285                          current->pid, i, page_count(page));
 286                 SetPageUptodate(page);
 287                 SetPageDirty(page);
 288                 unlock_page(page);
 289         }
 290         ctx->aio_ring_file = file;
 291         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring))
 292                         / sizeof(struct io_event);
 293
 294         ctx->ring_pages = ctx->internal_pages;
 295         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
 296                 ctx->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *),
 297                                           GFP_KERNEL);
 298                 if (!ctx->ring_pages)
 299                         return -ENOMEM;
 300         }
 301
 302         ctx->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
 303         pr_debug("attempting mmap of %lu bytes\n", ctx->mmap_size);
 304
 305         down_write(&mm->mmap_sem);
 306         ctx->mmap_base = do_mmap_pgoff(ctx->aio_ring_file, 0, ctx->mmap_size,
 307                                        PROT_READ | PROT_WRITE,
 308                                        MAP_SHARED | MAP_POPULATE, 0, &populate);
 309         if (IS_ERR((void *)ctx->mmap_base)) {
 310                 up_write(&mm->mmap_sem);
 311                 ctx->mmap_size = 0;
 312                 aio_free_ring(ctx);
 313                 return -EAGAIN;
 314         }
 315         up_write(&mm->mmap_sem);
 316
 317         mm_populate(ctx->mmap_base, populate);
 318
 319         pr_debug("mmap address: 0x%08lx\n", ctx->mmap_base);
 320         ctx->nr_pages = get_user_pages(current, mm, ctx->mmap_base, nr_pages,
 321                                        1, 0, ctx->ring_pages, NULL);
 322         for (i = 0; i < ctx->nr_pages; i++)
 323                 put_page(ctx->ring_pages[i]);
 324
 325         if (unlikely(ctx->nr_pages != nr_pages)) {
 326                 aio_free_ring(ctx);
 327                 return -EAGAIN;
 328         }
 329
 330         ctx->user_id = ctx->mmap_base;
 331         ctx->nr_events = nr_events; /* trusted copy */
 332
 333         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 334         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
 335         ring->id = ~0U;
 336         ring->head = ring->tail = 0;
 337         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
 338         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
 339         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
 340         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
 341         kunmap_atomic(ring);
 342         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 343
 344         return 0;
 345 }
 346
 347 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
 348 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
 349 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
 350
 351 void kiocb_set_cancel_fn(struct kiocb *req, kiocb_cancel_fn *cancel)
 352 {
 353         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
 354         unsigned long flags;
 355
 356         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
 357
 358         if (!req->ki_list.next)
 359                 list_add(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
 360
 361         req->ki_cancel = cancel;
 362
 363         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
 364 }
 365 EXPORT_SYMBOL(kiocb_set_cancel_fn);
 366
 367 static int kiocb_cancel(struct kioctx *ctx, struct kiocb *kiocb)
 368 {
 369         kiocb_cancel_fn *old, *cancel;
 370
 371         /*
 372          * Don't want to set kiocb->ki_cancel = KIOCB_CANCELLED unless it
 373          * actually has a cancel function, hence the cmpxchg()
 374          */
 375
 376         cancel = ACCESS_ONCE(kiocb->ki_cancel);
 377         do {
 378                 if (!cancel || cancel == KIOCB_CANCELLED)
 379                         return -EINVAL;
 380
 381                 old = cancel;
 382                 cancel = cmpxchg(&kiocb->ki_cancel, old, KIOCB_CANCELLED);
 383         } while (cancel != old);
 384
 385         return cancel(kiocb);
 386 }
 387
 388 static void free_ioctx_rcu(struct rcu_head *head)
 389 {
 390         struct kioctx *ctx = container_of(head, struct kioctx, rcu_head);
 391
 392         free_percpu(ctx->cpu);
 393         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 394 }
 395
 396 /*
 397  * When this function runs, the kioctx has been removed from the "hash table"
 398  * and ctx->users has dropped to 0, so we know no more kiocbs can be submitted -
 399  * now it's safe to cancel any that need to be.
 400  */
 401 static void free_ioctx(struct work_struct *work)
 402 {
 403         struct kioctx *ctx = container_of(work, struct kioctx, free_work);
 404         struct aio_ring *ring;
 405         struct kiocb *req;
 406         unsigned cpu, avail;
 407         DEFINE_WAIT(wait);
 408
 409         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 410
 411         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
 412                 req = list_first_entry(&ctx->active_reqs,
 413                                        struct kiocb, ki_list);
 414
 415                 list_del_init(&req->ki_list);
 416                 kiocb_cancel(ctx, req);
 417         }
 418
 419         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 420
 421         for_each_possible_cpu(cpu) {
 422                 struct kioctx_cpu *kcpu = per_cpu_ptr(ctx->cpu, cpu);
 423
 424                 atomic_add(kcpu->reqs_available, &ctx->reqs_available);
 425                 kcpu->reqs_available = 0;
 426         }
 427
 428         while (1) {
 429                 prepare_to_wait(&ctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 430
 431                 ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 432                 avail = (ring->head <= ring->tail)
 433                          ? ring->tail - ring->head
 434                          : ctx->nr_events - ring->head + ring->tail;
 435
 436                 atomic_add(avail, &ctx->reqs_available);
 437                 ring->head = ring->tail;
 438                 kunmap_atomic(ring);
 439
 440                 if (atomic_read(&ctx->reqs_available) >= ctx->nr_events - 1)
 441                         break;
 442
 443                 schedule();
 444         }
 445         finish_wait(&ctx->wait, &wait);
 446
 447         WARN_ON(atomic_read(&ctx->reqs_available) > ctx->nr_events - 1);
 448
 449         aio_free_ring(ctx);
 450
 451         pr_debug("freeing %p\n", ctx);
 452
 453         /*
 454          * Here the call_rcu() is between the wait_event() for reqs_active to
 455          * hit 0, and freeing the ioctx.
 456          *
 457          * aio_complete() decrements reqs_active, but it has to touch the ioctx
 458          * after to issue a wakeup so we use rcu.
 459          */
 460         call_rcu(&ctx->rcu_head, free_ioctx_rcu);
 461 }
 462
 463 static void free_ioctx_ref(struct percpu_ref *ref)
 464 {
 465         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, users);
 466
 467         INIT_WORK(&ctx->free_work, free_ioctx);
 468         schedule_work(&ctx->free_work);
 469 }
 470
 471 static int ioctx_add_table(struct kioctx *ctx, struct mm_struct *mm)
 472 {
 473         unsigned i, new_nr;
 474         struct kioctx_table *table, *old;
 475         struct aio_ring *ring;
 476
 477         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 478         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 479
 480         while (1) {
 481                 if (table)
 482                         for (i = 0; i < table->nr; i++)
 483                                 if (!table->table[i]) {
 484                                         ctx->id = i;
 485                                         table->table[i] = ctx;
 486                                         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 487
 488                                         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 489                                         ring->id = ctx->id;
 490                                         kunmap_atomic(ring);
 491                                         return 0;
 492                                 }
 493
 494                 new_nr = (table ? table->nr : 1) * 4;
 495
 496                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 497
 498                 table = kzalloc(sizeof(*table) + sizeof(struct kioctx *) *
 499                                 new_nr, GFP_KERNEL);
 500                 if (!table)
 501                         return -ENOMEM;
 502
 503                 table->nr = new_nr;
 504
 505                 spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 506                 old = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 507
 508                 if (!old) {
 509                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
 510                 } else if (table->nr > old->nr) {
 511                         memcpy(table->table, old->table,
 512                                old->nr * sizeof(struct kioctx *));
 513
 514                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
 515                         kfree_rcu(old, rcu);
 516                 } else {
 517                         kfree(table);
 518                         table = old;
 519                 }
 520         }
 521 }
 522
 523 /* ioctx_alloc
 524  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
 525  */
 526 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
 527 {
 528         struct mm_struct *mm = current->mm;
 529         struct kioctx *ctx;
 530         int err = -ENOMEM;
 531
 532         /*
 533          * We keep track of the number of available ringbuffer slots, to prevent
 534          * overflow (reqs_available), and we also use percpu counters for this.
 535          *
 536          * So since up to half the slots might be on other cpu's percpu counters
 537          * and unavailable, double nr_events so userspace sees what they
 538          * expected: additionally, we move req_batch slots to/from percpu
 539          * counters at a time, so make sure that isn't 0:
 540          */
 541         nr_events = max(nr_events, num_possible_cpus() * 4);
 542         nr_events *= 2;
 543
 544         /* Prevent overflows */
 545         if ((nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) ||
 546             (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct kiocb)))) {
 547                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
 548                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 549         }
 550
 551         if (!nr_events || (unsigned long)nr_events > (aio_max_nr * 2UL))
 552                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
 553
 554         ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
 555         if (!ctx)
 556                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 557
 558         ctx->max_reqs = nr_events;
 559
 560         if (percpu_ref_init(&ctx->users, free_ioctx_ref))
 561                 goto out_freectx;
 562
 563         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
 564         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
 565         mutex_init(&ctx->ring_lock);
 566         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
 567
 568         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
 569
 570         ctx->cpu = alloc_percpu(struct kioctx_cpu);
 571         if (!ctx->cpu)
 572                 goto out_freeref;
 573
 574         if (aio_setup_ring(ctx) < 0)
 575                 goto out_freepcpu;
 576
 577         atomic_set(&ctx->reqs_available, ctx->nr_events - 1);
 578         ctx->req_batch = (ctx->nr_events - 1) / (num_possible_cpus() * 4);
 579         if (ctx->req_batch < 1)
 580                 ctx->req_batch = 1;
 581
 582         err = ioctx_add_table(ctx, mm);
 583         if (err)
 584                 goto out_cleanup_noerr;
 585
 586         /* limit the number of system wide aios */
 587         spin_lock(&aio_nr_lock);
 588         if (aio_nr + nr_events > (aio_max_nr * 2UL) ||
 589             aio_nr + nr_events < aio_nr) {
 590                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
 591                 goto out_cleanup;
 592         }
 593         aio_nr += ctx->max_reqs;
 594         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 595
 596         percpu_ref_get(&ctx->users); /* io_setup() will drop this ref */
 597
 598         pr_debug("allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
 599                  ctx, ctx->user_id, mm, ctx->nr_events);
 600         return ctx;
 601
 602 out_cleanup:
 603         err = -EAGAIN;
 604 out_cleanup_noerr:
 605         aio_free_ring(ctx);
 606 out_freepcpu:
 607         free_percpu(ctx->cpu);
 608 out_freeref:
 609         free_percpu(ctx->users.pcpu_count);
 610 out_freectx:
 611         if (ctx->aio_ring_file)
 612                 fput(ctx->aio_ring_file);
 613         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 614         pr_debug("error allocating ioctx %d\n", err);
 615         return ERR_PTR(err);
 616 }
 617
 618 /* kill_ioctx
 619  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used
 620  *      when the processes owning a context have all exited to encourage
 621  *      the rapid destruction of the kioctx.
 622  */
 623 static void kill_ioctx(struct mm_struct *mm, struct kioctx *ctx)
 624 {
 625         if (!atomic_xchg(&ctx->dead, 1)) {
 626                 struct kioctx_table *table;
 627
 628                 spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 629                 table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 630
 631                 WARN_ON(ctx != table->table[ctx->id]);
 632                 table->table[ctx->id] = NULL;
 633                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 634
 635                 /* percpu_ref_kill() will do the necessary call_rcu() */
 636                 wake_up_all(&ctx->wait);
 637
 638                 /*
 639                  * It'd be more correct to do this in free_ioctx(), after all
 640                  * the outstanding kiocbs have finished - but by then io_destroy
 641                  * has already returned, so io_setup() could potentially return
 642                  * -EAGAIN with no ioctxs actually in use (as far as userspace
 643                  *  could tell).
 644                  */
 645                 spin_lock(&aio_nr_lock);
 646                 BUG_ON(aio_nr - ctx->max_reqs > aio_nr);
 647                 aio_nr -= ctx->max_reqs;
 648                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
 649
 650                 if (ctx->mmap_size)
 651                         vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
 652
 653                 percpu_ref_kill(&ctx->users);
 654         }
 655 }
 656
 657 /* wait_on_sync_kiocb:
 658  *      Waits on the given sync kiocb to complete.
 659  */
 660 ssize_t wait_on_sync_kiocb(struct kiocb *req)
 661 {
 662         while (!req->ki_ctx) {
 663                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 664                 if (req->ki_ctx)
 665                         break;
 666                 io_schedule();
 667         }
 668         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 669         return req->ki_user_data;
 670 }
 671 EXPORT_SYMBOL(wait_on_sync_kiocb);
 672
 673 /*
 674  * exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, there is
 675  * no way for any new requests to be submited or any of the io_* syscalls to be
 676  * called on the context.
 677  *
 678  * There may be outstanding kiocbs, but free_ioctx() will explicitly wait on
 679  * them.
 680  */
 681 void exit_aio(struct mm_struct *mm)
 682 {
 683         struct kioctx_table *table;
 684         struct kioctx *ctx;
 685         unsigned i = 0;
 686
 687         while (1) {
 688                 rcu_read_lock();
 689                 table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 690
 691                 do {
 692                         if (!table || i >= table->nr) {
 693                                 rcu_read_unlock();
 694                                 rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, NULL);
 695                                 if (table)
 696                                         kfree(table);
 697                                 return;
 698                         }
 699
 700                         ctx = table->table[i++];
 701                 } while (!ctx);
 702
 703                 rcu_read_unlock();
 704
 705                 /*
 706                  * We don't need to bother with munmap() here -
 707                  * exit_mmap(mm) is coming and it'll unmap everything.
 708                  * Since aio_free_ring() uses non-zero ->mmap_size
 709                  * as indicator that it needs to unmap the area,
 710                  * just set it to 0; aio_free_ring() is the only
 711                  * place that uses ->mmap_size, so it's safe.
 712                  */
 713                 ctx->mmap_size = 0;
 714
 715                 kill_ioctx(mm, ctx);
 716         }
 717 }
 718
 719 static void put_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned nr)
 720 {
 721         struct kioctx_cpu *kcpu;
 722
 723         preempt_disable();
 724         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 725
 726         kcpu->reqs_available += nr;
 727         while (kcpu->reqs_available >= ctx->req_batch * 2) {
 728                 kcpu->reqs_available -= ctx->req_batch;
 729                 atomic_add(ctx->req_batch, &ctx->reqs_available);
 730         }
 731
 732         preempt_enable();
 733 }
 734
 735 static bool get_reqs_available(struct kioctx *ctx)
 736 {
 737         struct kioctx_cpu *kcpu;
 738         bool ret = false;
 739
 740         preempt_disable();
 741         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 742
 743         if (!kcpu->reqs_available) {
 744                 int old, avail = atomic_read(&ctx->reqs_available);
 745
 746                 do {
 747                         if (avail < ctx->req_batch)
 748                                 goto out;
 749
 750                         old = avail;
 751                         avail = atomic_cmpxchg(&ctx->reqs_available,
 752                                                avail, avail - ctx->req_batch);
 753                 } while (avail != old);
 754
 755                 kcpu->reqs_available += ctx->req_batch;
 756         }
 757
 758         ret = true;
 759         kcpu->reqs_available--;
 760 out:
 761         preempt_enable();
 762         return ret;
 763 }
 764
 765 /* aio_get_req
 766  *      Allocate a slot for an aio request.
 767  * Returns NULL if no requests are free.
 768  */
 769 static inline struct kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
 770 {
 771         struct kiocb *req;
 772
 773         if (!get_reqs_available(ctx))
 774                 return NULL;
 775
 776         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL|__GFP_ZERO);
 777         if (unlikely(!req))
 778                 goto out_put;
 779
 780         req->ki_ctx = ctx;
 781         return req;
 782 out_put:
 783         put_reqs_available(ctx, 1);
 784         return NULL;
 785 }
 786
 787 static void kiocb_free(struct kiocb *req)
 788 {
 789         if (req->ki_filp)
 790                 fput(req->ki_filp);
 791         if (req->ki_eventfd != NULL)
 792                 eventfd_ctx_put(req->ki_eventfd);
 793         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
 794 }
 795
 796 static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
 797 {
 798         struct aio_ring __user *ring  = (void __user *)ctx_id;
 799         struct mm_struct *mm = current->mm;
 800         struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
 801         struct kioctx_table *table;
 802         unsigned id;
 803
 804         if (get_user(id, &ring->id))
 805                 return NULL;
 806
 807         rcu_read_lock();
 808         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 809
 810         if (!table || id >= table->nr)
 811                 goto out;
 812
 813         ctx = table->table[id];
 814         if (ctx->user_id == ctx_id) {
 815                 percpu_ref_get(&ctx->users);
 816                 ret = ctx;
 817         }
 818 out:
 819         rcu_read_unlock();
 820         return ret;
 821 }
 822
 823 /* aio_complete
 824  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
 825  */
 826 void aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
 827 {
 828         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
 829         struct aio_ring *ring;
 830         struct io_event *ev_page, *event;
 831         unsigned long   flags;
 832         unsigned tail, pos;
 833
 834         /*
 835          * Special case handling for sync iocbs:
 836          *  - events go directly into the iocb for fast handling
 837          *  - the sync task with the iocb in its stack holds the single iocb
 838          *    ref, no other paths have a way to get another ref
 839          *  - the sync task helpfully left a reference to itself in the iocb
 840          */
 841         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
 842                 iocb->ki_user_data = res;
 843                 smp_wmb();
 844                 iocb->ki_ctx = ERR_PTR(-EXDEV);
 845                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
 846                 return;
 847         }
 848
 849         /*
 850          * Take rcu_read_lock() in case the kioctx is being destroyed, as we
 851          * need to issue a wakeup after incrementing reqs_available.
 852          */
 853         rcu_read_lock();
 854
 855         if (iocb->ki_list.next) {
 856                 unsigned long flags;
 857
 858                 spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
 859                 list_del(&iocb->ki_list);
 860                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
 861         }
 862
 863         /*
 864          * Add a completion event to the ring buffer. Must be done holding
 865          * ctx->completion_lock to prevent other code from messing with the tail
 866          * pointer since we might be called from irq context.
 867          */
 868         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
 869
 870         tail = ctx->tail;
 871         pos = tail + AIO_EVENTS_OFFSET;
 872
 873         if (++tail >= ctx->nr_events)
 874                 tail = 0;
 875
 876         ev_page = kmap_atomic(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
 877         event = ev_page + pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;
 878
 879         event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_obj.user;
 880         event->data = iocb->ki_user_data;
 881         event->res = res;
 882         event->res2 = res2;
 883
 884         kunmap_atomic(ev_page);
 885         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
 886
 887         pr_debug("%p[%u]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
 888                  ctx, tail, iocb, iocb->ki_obj.user, iocb->ki_user_data,
 889                  res, res2);
 890
 891         /* after flagging the request as done, we
 892          * must never even look at it again
 893          */
 894         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
 895
 896         ctx->tail = tail;
 897
 898         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 899         ring->tail = tail;
 900         kunmap_atomic(ring);
 901         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 902
 903         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
 904
 905         pr_debug("added to ring %p at [%u]\n", iocb, tail);
 906
 907         /*
 908          * Check if the user asked us to deliver the result through an
 909          * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
 910          * from IRQ context.
 911          */
 912         if (iocb->ki_eventfd != NULL)
 913                 eventfd_signal(iocb->ki_eventfd, 1);
 914
 915         /* everything turned out well, dispose of the aiocb. */
 916         kiocb_free(iocb);
 917
 918         /*
 919          * We have to order our ring_info tail store above and test
 920          * of the wait list below outside the wait lock.  This is
 921          * like in wake_up_bit() where clearing a bit has to be
 922          * ordered with the unlocked test.
 923          */
 924         smp_mb();
 925
 926         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
 927                 wake_up(&ctx->wait);
 928
 929         rcu_read_unlock();
 930 }
 931 EXPORT_SYMBOL(aio_complete);
 932
 933 /* aio_read_events
 934  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of
 935  *      events fetched
 936  */
 937 static long aio_read_events_ring(struct kioctx *ctx,
 938                                  struct io_event __user *event, long nr)
 939 {
 940         struct aio_ring *ring;
 941         unsigned head, tail, pos;
 942         long ret = 0;
 943         int copy_ret;
 944
 945         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
 946
 947         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 948         head = ring->head;
 949         tail = ring->tail;
 950         kunmap_atomic(ring);
 951
 952         pr_debug("h%u t%u m%u\n", head, tail, ctx->nr_events);
 953
 954         if (head == tail)
 955                 goto out;
 956
 957         while (ret < nr) {
 958                 long avail;
 959                 struct io_event *ev;
 960                 struct page *page;
 961
 962                 avail = (head <= tail ?  tail : ctx->nr_events) - head;
 963                 if (head == tail)
 964                         break;
 965
 966                 avail = min(avail, nr - ret);
 967                 avail = min_t(long, avail, AIO_EVENTS_PER_PAGE -
 968                             ((head + AIO_EVENTS_OFFSET) % AIO_EVENTS_PER_PAGE));
 969
 970                 pos = head + AIO_EVENTS_OFFSET;
 971                 page = ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE];
 972                 pos %= AIO_EVENTS_PER_PAGE;
 973
 974                 ev = kmap(page);
 975                 copy_ret = copy_to_user(event + ret, ev + pos,
 976                                         sizeof(*ev) * avail);
 977                 kunmap(page);
 978
 979                 if (unlikely(copy_ret)) {
 980                         ret = -EFAULT;
 981                         goto out;
 982                 }
 983
 984                 ret += avail;
 985                 head += avail;
 986                 head %= ctx->nr_events;
 987         }
 988
 989         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 990         ring->head = head;
 991         kunmap_atomic(ring);
 992         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 993
 994         pr_debug("%li  h%u t%u\n", ret, head, tail);
 995
 996         put_reqs_available(ctx, ret);
 997 out:
 998         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
 999
1000         return ret;
1001 }
1002
1003 static bool aio_read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1004                             struct io_event __user *event, long *i)
1005 {
1006         long ret = aio_read_events_ring(ctx, event + *i, nr - *i);
1007
1008         if (ret > 0)
1009                 *i += ret;
1010
1011         if (unlikely(atomic_read(&ctx->dead)))
1012                 ret = -EINVAL;
1013
1014         if (!*i)
1015                 *i = ret;
1016
1017         return ret < 0 || *i >= min_nr;
1018 }
1019
1020 static long read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1021                         struct io_event __user *event,
1022                         struct timespec __user *timeout)
1023 {
1024         ktime_t until = { .tv64 = KTIME_MAX };
1025         long ret = 0;
1026
1027         if (timeout) {
1028                 struct timespec ts;
1029
1030                 if (unlikely(copy_from_user(&ts, timeout, sizeof(ts))))
1031                         return -EFAULT;
1032
1033                 until = timespec_to_ktime(ts);
1034         }
1035
1036         /*
1037          * Note that aio_read_events() is being called as the conditional - i.e.
1038          * we're calling it after prepare_to_wait() has set task state to
1039          * TASK_INTERRUPTIBLE.
1040          *
1041          * But aio_read_events() can block, and if it blocks it's going to flip
1042          * the task state back to TASK_RUNNING.
1043          *
1044          * This should be ok, provided it doesn't flip the state back to
1045          * TASK_RUNNING and return 0 too much - that causes us to spin. That
1046          * will only happen if the mutex_lock() call blocks, and we then find
1047          * the ringbuffer empty. So in practice we should be ok, but it's
1048          * something to be aware of when touching this code.
1049          */
1050         wait_event_interruptible_hrtimeout(ctx->wait,
1051                         aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret), until);
1052
1053         if (!ret && signal_pending(current))
1054                 ret = -EINTR;
1055
1056         return ret;
1057 }
1058
1059 /* sys_io_setup:
1060  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1061  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1062  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1063  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting
1064  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1065  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail
1066  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit
1067  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1068  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1069  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1070  *      implemented.
1071  */
1072 SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
1073 {
1074         struct kioctx *ioctx = NULL;
1075         unsigned long ctx;
1076         long ret;
1077
1078         ret = get_user(ctx, ctxp);
1079         if (unlikely(ret))
1080                 goto out;
1081
1082         ret = -EINVAL;
1083         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1084                 pr_debug("EINVAL: io_setup: ctx %lu nr_events %u\n",
1085                          ctx, nr_events);
1086                 goto out;
1087         }
1088
1089         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1090         ret = PTR_ERR(ioctx);
1091         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1092                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1093                 if (ret)
1094                         kill_ioctx(current->mm, ioctx);
1095                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1096         }
1097
1098 out:
1099         return ret;
1100 }
1101
1102 /* sys_io_destroy:
1103  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding
1104  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1105  *      implemented.  May fail with -EINVAL if the context pointed to
1106  *      is invalid.
1107  */
1108 SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
1109 {
1110         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1111         if (likely(NULL != ioctx)) {
1112                 kill_ioctx(current->mm, ioctx);
1113                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1114                 return 0;
1115         }
1116         pr_debug("EINVAL: io_destroy: invalid context id\n");
1117         return -EINVAL;
1118 }
1119
1120 typedef ssize_t (aio_rw_op)(struct kiocb *, const struct iovec *,
1121                             unsigned long, loff_t);
1122
1123 static ssize_t aio_setup_vectored_rw(struct kiocb *kiocb,
1124                                      int rw, char __user *buf,
1125                                      unsigned long *nr_segs,
1126                                      struct iovec **iovec,
1127                                      bool compat)
1128 {
1129         ssize_t ret;
1130
1131         *nr_segs = kiocb->ki_nbytes;
1132
1133 #ifdef CONFIG_COMPAT
1134         if (compat)
1135                 ret = compat_rw_copy_check_uvector(rw,
1136                                 (struct compat_iovec __user *)buf,
1137                                 *nr_segs, 1, *iovec, iovec);
1138         else
1139 #endif
1140                 ret = rw_copy_check_uvector(rw,
1141                                 (struct iovec __user *)buf,
1142                                 *nr_segs, 1, *iovec, iovec);
1143         if (ret < 0)
1144                 return ret;
1145
1146         /* ki_nbytes now reflect bytes instead of segs */
1147         kiocb->ki_nbytes = ret;
1148         return 0;
1149 }
1150
1151 static ssize_t aio_setup_single_vector(struct kiocb *kiocb,
1152                                        int rw, char __user *buf,
1153                                        unsigned long *nr_segs,
1154                                        struct iovec *iovec)
1155 {
1156         if (unlikely(!access_ok(!rw, buf, kiocb->ki_nbytes)))
1157                 return -EFAULT;
1158
1159         iovec->iov_base = buf;
1160         iovec->iov_len = kiocb->ki_nbytes;
1161         *nr_segs = 1;
1162         return 0;
1163 }
1164
1165 /*
1166  * aio_setup_iocb:
1167  *      Performs the initial checks and aio retry method
1168  *      setup for the kiocb at the time of io submission.
1169  */
1170 static ssize_t aio_run_iocb(struct kiocb *req, unsigned opcode,
1171                             char __user *buf, bool compat)
1172 {
1173         struct file *file = req->ki_filp;
1174         ssize_t ret;
1175         unsigned long nr_segs;
1176         int rw;
1177         fmode_t mode;
1178         aio_rw_op *rw_op;
1179         struct iovec inline_vec, *iovec = &inline_vec;
1180
1181         switch (opcode) {
1182         case IOCB_CMD_PREAD:
1183         case IOCB_CMD_PREADV:
1184                 mode    = FMODE_READ;
1185                 rw      = READ;
1186                 rw_op   = file->f_op->aio_read;
1187                 goto rw_common;
1188
1189         case IOCB_CMD_PWRITE:
1190         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1191                 mode    = FMODE_WRITE;
1192                 rw      = WRITE;
1193                 rw_op   = file->f_op->aio_write;
1194                 goto rw_common;
1195 rw_common:
1196                 if (unlikely(!(file->f_mode & mode)))
1197                         return -EBADF;
1198
1199                 if (!rw_op)
1200                         return -EINVAL;
1201
1202                 ret = (opcode == IOCB_CMD_PREADV ||
1203                        opcode == IOCB_CMD_PWRITEV)
1204                         ? aio_setup_vectored_rw(req, rw, buf, &nr_segs,
1205                                                 &iovec, compat)
1206                         : aio_setup_single_vector(req, rw, buf, &nr_segs,
1207                                                   iovec);
1208                 if (ret)
1209                         return ret;
1210
1211                 ret = rw_verify_area(rw, file, &req->ki_pos, req->ki_nbytes);
1212                 if (ret < 0) {
1213                         if (iovec != &inline_vec)
1214                                 kfree(iovec);
1215                         return ret;
1216                 }
1217
1218                 req->ki_nbytes = ret;
1219
1220                 /* XXX: move/kill - rw_verify_area()? */
1221                 /* This matches the pread()/pwrite() logic */
1222                 if (req->ki_pos < 0) {
1223                         ret = -EINVAL;
1224                         break;
1225                 }
1226
1227                 if (rw == WRITE)
1228                         file_start_write(file);
1229
1230                 ret = rw_op(req, iovec, nr_segs, req->ki_pos);
1231
1232                 if (rw == WRITE)
1233                         file_end_write(file);
1234                 break;
1235
1236         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1237                 if (!file->f_op->aio_fsync)
1238                         return -EINVAL;
1239
1240                 ret = file->f_op->aio_fsync(req, 1);
1241                 break;
1242
1243         case IOCB_CMD_FSYNC:
1244                 if (!file->f_op->aio_fsync)
1245                         return -EINVAL;
1246
1247                 ret = file->f_op->aio_fsync(req, 0);
1248                 break;
1249
1250         default:
1251                 pr_debug("EINVAL: no operation provided\n");
1252                 return -EINVAL;
1253         }
1254
1255         if (iovec != &inline_vec)
1256                 kfree(iovec);
1257
1258         if (ret != -EIOCBQUEUED) {
1259                 /*
1260                  * There's no easy way to restart the syscall since other AIO's
1261                  * may be already running. Just fail this IO with EINTR.
1262                  */
1263                 if (unlikely(ret == -ERESTARTSYS || ret == -ERESTARTNOINTR ||
1264                              ret == -ERESTARTNOHAND ||
1265                              ret == -ERESTART_RESTARTBLOCK))
1266                         ret = -EINTR;
1267                 aio_complete(req, ret, 0);
1268         }
1269
1270         return 0;
1271 }
1272
1273 static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1274                          struct iocb *iocb, bool compat)
1275 {
1276         struct kiocb *req;
1277         ssize_t ret;
1278
1279         /* enforce forwards compatibility on users */
1280         if (unlikely(iocb->aio_reserved1 || iocb->aio_reserved2)) {
1281                 pr_debug("EINVAL: reserve field set\n");
1282                 return -EINVAL;
1283         }
1284
1285         /* prevent overflows */
1286         if (unlikely(
1287             (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1288             (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1289             ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1290            )) {
1291                 pr_debug("EINVAL: io_submit: overflow check\n");
1292                 return -EINVAL;
1293         }
1294
1295         req = aio_get_req(ctx);
1296         if (unlikely(!req))
1297                 return -EAGAIN;
1298
1299         req->ki_filp = fget(iocb->aio_fildes);
1300         if (unlikely(!req->ki_filp)) {
1301                 ret = -EBADF;
1302                 goto out_put_req;
1303         }
1304
1305         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
1306                 /*
1307                  * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
1308                  * instance of the file* now. The file descriptor must be
1309                  * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
1310                  * event using the eventfd_signal() function.
1311                  */
1312                 req->ki_eventfd = eventfd_ctx_fdget((int) iocb->aio_resfd);
1313                 if (IS_ERR(req->ki_eventfd)) {
1314                         ret = PTR_ERR(req->ki_eventfd);
1315                         req->ki_eventfd = NULL;
1316                         goto out_put_req;
1317                 }
1318         }
1319
1320         ret = put_user(KIOCB_KEY, &user_iocb->aio_key);
1321         if (unlikely(ret)) {
1322                 pr_debug("EFAULT: aio_key\n");
1323                 goto out_put_req;
1324         }
1325
1326         req->ki_obj.user = user_iocb;
1327         req->ki_user_data = iocb->aio_data;
1328         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1329         req->ki_nbytes = iocb->aio_nbytes;
1330
1331         ret = aio_run_iocb(req, iocb->aio_lio_opcode,
1332                            (char __user *)(unsigned long)iocb->aio_buf,
1333                            compat);
1334         if (ret)
1335                 goto out_put_req;
1336
1337         return 0;
1338 out_put_req:
1339         put_reqs_available(ctx, 1);
1340         kiocb_free(req);
1341         return ret;
1342 }
1343
1344 long do_io_submit(aio_context_t ctx_id, long nr,
1345                   struct iocb __user *__user *iocbpp, bool compat)
1346 {
1347         struct kioctx *ctx;
1348         long ret = 0;
1349         int i = 0;
1350         struct blk_plug plug;
1351
1352         if (unlikely(nr < 0))
1353                 return -EINVAL;
1354
1355         if (unlikely(nr > LONG_MAX/sizeof(*iocbpp)))
1356                 nr = LONG_MAX/sizeof(*iocbpp);
1357
1358         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, iocbpp, (nr*sizeof(*iocbpp)))))
1359                 return -EFAULT;
1360
1361         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1362         if (unlikely(!ctx)) {
1363                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1364                 return -EINVAL;
1365         }
1366
1367         blk_start_plug(&plug);
1368
1369         /*
1370          * AKPM: should this return a partial result if some of the IOs were
1371          * successfully submitted?
1372          */
1373         for (i=0; i<nr; i++) {
1374                 struct iocb __user *user_iocb;
1375                 struct iocb tmp;
1376
1377                 if (unlikely(__get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1378                         ret = -EFAULT;
1379                         break;
1380                 }
1381
1382                 if (unlikely(copy_from_user(&tmp, user_iocb, sizeof(tmp)))) {
1383                         ret = -EFAULT;
1384                         break;
1385                 }
1386
1387                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, &tmp, compat);
1388                 if (ret)
1389                         break;
1390         }
1391         blk_finish_plug(&plug);
1392
1393         percpu_ref_put(&ctx->users);
1394         return i ? i : ret;
1395 }
1396
1397 /* sys_io_submit:
1398  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1399  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1400  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1401  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1402  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1403  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1404  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1405  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1406  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1407  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1408  */
1409 SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
1410                 struct iocb __user * __user *, iocbpp)
1411 {
1412         return do_io_submit(ctx_id, nr, iocbpp, 0);
1413 }
1414
1415 /* lookup_kiocb
1416  *      Finds a given iocb for cancellation.
1417  */
1418 static struct kiocb *lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb,
1419                                   u32 key)
1420 {
1421         struct list_head *pos;
1422
1423         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
1424
1425         if (key != KIOCB_KEY)
1426                 return NULL;
1427
1428         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
1429         list_for_each(pos, &ctx->active_reqs) {
1430                 struct kiocb *kiocb = list_kiocb(pos);
1431                 if (kiocb->ki_obj.user == iocb)
1432                         return kiocb;
1433         }
1434         return NULL;
1435 }
1436
1437 /* sys_io_cancel:
1438  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1439  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1440  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1441  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1442  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1443  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1444  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1445  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1446  */
1447 SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
1448                 struct io_event __user *, result)
1449 {
1450         struct kioctx *ctx;
1451         struct kiocb *kiocb;
1452         u32 key;
1453         int ret;
1454
1455         ret = get_user(key, &iocb->aio_key);
1456         if (unlikely(ret))
1457                 return -EFAULT;
1458
1459         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1460         if (unlikely(!ctx))
1461                 return -EINVAL;
1462
1463         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1464
1465         kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb, key);
1466         if (kiocb)
1467                 ret = kiocb_cancel(ctx, kiocb);
1468         else
1469                 ret = -EINVAL;
1470
1471         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1472
1473         if (!ret) {
1474                 /*
1475                  * The result argument is no longer used - the io_event is
1476                  * always delivered via the ring buffer. -EINPROGRESS indicates
1477                  * cancellation is progress:
1478                  */
1479                 ret = -EINPROGRESS;
1480         }
1481
1482         percpu_ref_put(&ctx->users);
1483
1484         return ret;
1485 }
1486
1487 /* io_getevents:
1488  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
1489  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id. If
1490  *      it succeeds, the number of read events is returned. May fail with
1491  *      -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range, if nr is
1492  *      out of range, if timeout is out of range.  May fail with -EFAULT
1493  *      if any of the memory specified is invalid.  May return 0 or
1494  *      < min_nr if the timeout specified by timeout has elapsed
1495  *      before sufficient events are available, where timeout == NULL
1496  *      specifies an infinite timeout. Note that the timeout pointed to by
1497  *      timeout is relative.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1498  */
1499 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
1500                 long, min_nr,
1501                 long, nr,
1502                 struct io_event __user *, events,
1503                 struct timespec __user *, timeout)
1504 {
1505         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1506         long ret = -EINVAL;
1507
1508         if (likely(ioctx)) {
1509                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0))
1510                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, timeout);
1511                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1512         }
1513         return ret;
1514 }