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