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         struct percpu_ref       reqs;
  84
  85         unsigned long           user_id;
  86
  87         struct __percpu kioctx_cpu *cpu;
  88
  89         /*
  90          * For percpu reqs_available, number of slots we move to/from global
  91          * counter at a time:
  92          */
  93         unsigned                req_batch;
  94         /*
  95          * This is what userspace passed to io_setup(), it's not used for
  96          * anything but counting against the global max_reqs quota.
  97          *
  98          * The real limit is nr_events - 1, which will be larger (see
  99          * aio_setup_ring())
 100          */
 101         unsigned                max_reqs;
 102
 103         /* Size of ringbuffer, in units of struct io_event */
 104         unsigned                nr_events;
 105
 106         unsigned long           mmap_base;
 107         unsigned long           mmap_size;
 108
 109         struct page             **ring_pages;
 110         long                    nr_pages;
 111
 112         struct work_struct      free_work;
 113
 114         struct {
 115                 /*
 116                  * This counts the number of available slots in the ringbuffer,
 117                  * so we avoid overflowing it: it's decremented (if positive)
 118                  * when allocating a kiocb and incremented when the resulting
 119                  * io_event is pulled off the ringbuffer.
 120                  *
 121                  * We batch accesses to it with a percpu version.
 122                  */
 123                 atomic_t        reqs_available;
 124         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 125
 126         struct {
 127                 spinlock_t      ctx_lock;
 128                 struct list_head active_reqs;   /* used for cancellation */
 129         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 130
 131         struct {
 132                 struct mutex    ring_lock;
 133                 wait_queue_head_t wait;
 134         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 135
 136         struct {
 137                 unsigned        tail;
 138                 spinlock_t      completion_lock;
 139         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 140
 141         struct page             *internal_pages[AIO_RING_PAGES];
 142         struct file             *aio_ring_file;
 143
 144         unsigned                id;
 145 };
 146
 147 /*------ sysctl variables----*/
 148 static DEFINE_SPINLOCK(aio_nr_lock);
 149 unsigned long aio_nr;           /* current system wide number of aio requests */
 150 unsigned long aio_max_nr = 0x10000; /* system wide maximum number of aio requests */
 151 /*----end sysctl variables---*/
 152
 153 static struct kmem_cache        *kiocb_cachep;
 154 static struct kmem_cache        *kioctx_cachep;
 155
 156 /* aio_setup
 157  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
 158  *      failure as this is done early during the boot sequence.
 159  */
 160 static int __init aio_setup(void)
 161 {
 162         kiocb_cachep = KMEM_CACHE(kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 163         kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 164
 165         pr_debug("sizeof(struct page) = %zu\n", sizeof(struct page));
 166
 167         return 0;
 168 }
 169 __initcall(aio_setup);
 170
 171 static void put_aio_ring_file(struct kioctx *ctx)
 172 {
 173         struct file *aio_ring_file = ctx->aio_ring_file;
 174         if (aio_ring_file) {
 175                 truncate_setsize(aio_ring_file->f_inode, 0);
 176
 177                 /* Prevent further access to the kioctx from migratepages */
 178                 spin_lock(&aio_ring_file->f_inode->i_mapping->private_lock);
 179                 aio_ring_file->f_inode->i_mapping->private_data = NULL;
 180                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 181                 spin_unlock(&aio_ring_file->f_inode->i_mapping->private_lock);
 182
 183                 fput(aio_ring_file);
 184         }
 185 }
 186
 187 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
 188 {
 189         int i;
 190
 191         for (i = 0; i < ctx->nr_pages; i++) {
 192                 pr_debug("pid(%d) [%d] page->count=%d\n", current->pid, i,
 193                                 page_count(ctx->ring_pages[i]));
 194                 put_page(ctx->ring_pages[i]);
 195         }
 196
 197         put_aio_ring_file(ctx);
 198
 199         if (ctx->ring_pages && ctx->ring_pages != ctx->internal_pages) {
 200                 kfree(ctx->ring_pages);
 201                 ctx->ring_pages = NULL;
 202         }
 203 }
 204
 205 static int aio_ring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 206 {
 207         vma->vm_ops = &generic_file_vm_ops;
 208         return 0;
 209 }
 210
 211 static const struct file_operations aio_ring_fops = {
 212         .mmap = aio_ring_mmap,
 213 };
 214
 215 static int aio_set_page_dirty(struct page *page)
 216 {
 217         return 0;
 218 }
 219
 220 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 221 static int aio_migratepage(struct address_space *mapping, struct page *new,
 222                         struct page *old, enum migrate_mode mode)
 223 {
 224         struct kioctx *ctx;
 225         unsigned long flags;
 226         int rc;
 227
 228         /* Writeback must be complete */
 229         BUG_ON(PageWriteback(old));
 230         put_page(old);
 231
 232         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, new, old, NULL, mode);
 233         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
 234                 get_page(old);
 235                 return rc;
 236         }
 237
 238         get_page(new);
 239
 240         /* We can potentially race against kioctx teardown here.  Use the
 241          * address_space's private data lock to protect the mapping's
 242          * private_data.
 243          */
 244         spin_lock(&mapping->private_lock);
 245         ctx = mapping->private_data;
 246         if (ctx) {
 247                 pgoff_t idx;
 248                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
 249                 migrate_page_copy(new, old);
 250                 idx = old->index;
 251                 if (idx < (pgoff_t)ctx->nr_pages)
 252                         ctx->ring_pages[idx] = new;
 253                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
 254         } else
 255                 rc = -EBUSY;
 256         spin_unlock(&mapping->private_lock);
 257
 258         return rc;
 259 }
 260 #endif
 261
 262 static const struct address_space_operations aio_ctx_aops = {
 263         .set_page_dirty = aio_set_page_dirty,
 264 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 265         .migratepage    = aio_migratepage,
 266 #endif
 267 };
 268
 269 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx)
 270 {
 271         struct aio_ring *ring;
 272         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
 273         struct mm_struct *mm = current->mm;
 274         unsigned long size, populate;
 275         int nr_pages;
 276         int i;
 277         struct file *file;
 278
 279         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
 280         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
 281
 282         size = sizeof(struct aio_ring);
 283         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
 284
 285         nr_pages = PFN_UP(size);
 286         if (nr_pages < 0)
 287                 return -EINVAL;
 288
 289         file = anon_inode_getfile_private("[aio]", &aio_ring_fops, ctx, O_RDWR);
 290         if (IS_ERR(file)) {
 291                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 292                 return -EAGAIN;
 293         }
 294
 295         file->f_inode->i_mapping->a_ops = &aio_ctx_aops;
 296         file->f_inode->i_mapping->private_data = ctx;
 297         file->f_inode->i_size = PAGE_SIZE * (loff_t)nr_pages;
 298
 299         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 300                 struct page *page;
 301                 page = find_or_create_page(file->f_inode->i_mapping,
 302                                            i, GFP_HIGHUSER | __GFP_ZERO);
 303                 if (!page)
 304                         break;
 305                 pr_debug("pid(%d) page[%d]->count=%d\n",
 306                          current->pid, i, page_count(page));
 307                 SetPageUptodate(page);
 308                 SetPageDirty(page);
 309                 unlock_page(page);
 310         }
 311         ctx->aio_ring_file = file;
 312         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring))
 313                         / sizeof(struct io_event);
 314
 315         ctx->ring_pages = ctx->internal_pages;
 316         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
 317                 ctx->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *),
 318                                           GFP_KERNEL);
 319                 if (!ctx->ring_pages) {
 320                         put_aio_ring_file(ctx);
 321                         return -ENOMEM;
 322                 }
 323         }
 324
 325         ctx->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
 326         pr_debug("attempting mmap of %lu bytes\n", ctx->mmap_size);
 327
 328         down_write(&mm->mmap_sem);
 329         ctx->mmap_base = do_mmap_pgoff(ctx->aio_ring_file, 0, ctx->mmap_size,
 330                                        PROT_READ | PROT_WRITE,
 331                                        MAP_SHARED | MAP_POPULATE, 0, &populate);
 332         if (IS_ERR((void *)ctx->mmap_base)) {
 333                 up_write(&mm->mmap_sem);
 334                 ctx->mmap_size = 0;
 335                 aio_free_ring(ctx);
 336                 return -EAGAIN;
 337         }
 338
 339         pr_debug("mmap address: 0x%08lx\n", ctx->mmap_base);
 340
 341         /* We must do this while still holding mmap_sem for write, as we
 342          * need to be protected against userspace attempting to mremap()
 343          * or munmap() the ring buffer.
 344          */
 345         ctx->nr_pages = get_user_pages(current, mm, ctx->mmap_base, nr_pages,
 346                                        1, 0, ctx->ring_pages, NULL);
 347
 348         /* Dropping the reference here is safe as the page cache will hold
 349          * onto the pages for us.  It is also required so that page migration
 350          * can unmap the pages and get the right reference count.
 351          */
 352         for (i = 0; i < ctx->nr_pages; i++)
 353                 put_page(ctx->ring_pages[i]);
 354
 355         up_write(&mm->mmap_sem);
 356
 357         if (unlikely(ctx->nr_pages != nr_pages)) {
 358                 aio_free_ring(ctx);
 359                 return -EAGAIN;
 360         }
 361
 362         ctx->user_id = ctx->mmap_base;
 363         ctx->nr_events = nr_events; /* trusted copy */
 364
 365         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 366         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
 367         ring->id = ~0U;
 368         ring->head = ring->tail = 0;
 369         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
 370         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
 371         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
 372         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
 373         kunmap_atomic(ring);
 374         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 375
 376         return 0;
 377 }
 378
 379 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
 380 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
 381 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
 382
 383 void kiocb_set_cancel_fn(struct kiocb *req, kiocb_cancel_fn *cancel)
 384 {
 385         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
 386         unsigned long flags;
 387
 388         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
 389
 390         if (!req->ki_list.next)
 391                 list_add(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
 392
 393         req->ki_cancel = cancel;
 394
 395         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
 396 }
 397 EXPORT_SYMBOL(kiocb_set_cancel_fn);
 398
 399 static int kiocb_cancel(struct kioctx *ctx, struct kiocb *kiocb)
 400 {
 401         kiocb_cancel_fn *old, *cancel;
 402
 403         /*
 404          * Don't want to set kiocb->ki_cancel = KIOCB_CANCELLED unless it
 405          * actually has a cancel function, hence the cmpxchg()
 406          */
 407
 408         cancel = ACCESS_ONCE(kiocb->ki_cancel);
 409         do {
 410                 if (!cancel || cancel == KIOCB_CANCELLED)
 411                         return -EINVAL;
 412
 413                 old = cancel;
 414                 cancel = cmpxchg(&kiocb->ki_cancel, old, KIOCB_CANCELLED);
 415         } while (cancel != old);
 416
 417         return cancel(kiocb);
 418 }
 419
 420 static void free_ioctx(struct work_struct *work)
 421 {
 422         struct kioctx *ctx = container_of(work, struct kioctx, free_work);
 423
 424         pr_debug("freeing %p\n", ctx);
 425
 426         aio_free_ring(ctx);
 427         free_percpu(ctx->cpu);
 428         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 429 }
 430
 431 static void free_ioctx_reqs(struct percpu_ref *ref)
 432 {
 433         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, reqs);
 434
 435         INIT_WORK(&ctx->free_work, free_ioctx);
 436         schedule_work(&ctx->free_work);
 437 }
 438
 439 /*
 440  * When this function runs, the kioctx has been removed from the "hash table"
 441  * and ctx->users has dropped to 0, so we know no more kiocbs can be submitted -
 442  * now it's safe to cancel any that need to be.
 443  */
 444 static void free_ioctx_users(struct percpu_ref *ref)
 445 {
 446         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, users);
 447         struct kiocb *req;
 448
 449         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 450
 451         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
 452                 req = list_first_entry(&ctx->active_reqs,
 453                                        struct kiocb, ki_list);
 454
 455                 list_del_init(&req->ki_list);
 456                 kiocb_cancel(ctx, req);
 457         }
 458
 459         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 460
 461         percpu_ref_kill(&ctx->reqs);
 462         percpu_ref_put(&ctx->reqs);
 463 }
 464
 465 static int ioctx_add_table(struct kioctx *ctx, struct mm_struct *mm)
 466 {
 467         unsigned i, new_nr;
 468         struct kioctx_table *table, *old;
 469         struct aio_ring *ring;
 470
 471         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 472         rcu_read_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                                         rcu_read_unlock();
 482                                         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 483
 484                                         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 485                                         ring->id = ctx->id;
 486                                         kunmap_atomic(ring);
 487                                         return 0;
 488                                 }
 489
 490                 new_nr = (table ? table->nr : 1) * 4;
 491
 492                 rcu_read_unlock();
 493                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 494
 495                 table = kzalloc(sizeof(*table) + sizeof(struct kioctx *) *
 496                                 new_nr, GFP_KERNEL);
 497                 if (!table)
 498                         return -ENOMEM;
 499
 500                 table->nr = new_nr;
 501
 502                 spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 503                 rcu_read_lock();
 504                 old = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 505
 506                 if (!old) {
 507                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
 508                 } else if (table->nr > old->nr) {
 509                         memcpy(table->table, old->table,
 510                                old->nr * sizeof(struct kioctx *));
 511
 512                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
 513                         kfree_rcu(old, rcu);
 514                 } else {
 515                         kfree(table);
 516                         table = old;
 517                 }
 518         }
 519 }
 520
 521 static void aio_nr_sub(unsigned nr)
 522 {
 523         spin_lock(&aio_nr_lock);
 524         if (WARN_ON(aio_nr - nr > aio_nr))
 525                 aio_nr = 0;
 526         else
 527                 aio_nr -= nr;
 528         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 529 }
 530
 531 /* ioctx_alloc
 532  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
 533  */
 534 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
 535 {
 536         struct mm_struct *mm = current->mm;
 537         struct kioctx *ctx;
 538         int err = -ENOMEM;
 539
 540         /*
 541          * We keep track of the number of available ringbuffer slots, to prevent
 542          * overflow (reqs_available), and we also use percpu counters for this.
 543          *
 544          * So since up to half the slots might be on other cpu's percpu counters
 545          * and unavailable, double nr_events so userspace sees what they
 546          * expected: additionally, we move req_batch slots to/from percpu
 547          * counters at a time, so make sure that isn't 0:
 548          */
 549         nr_events = max(nr_events, num_possible_cpus() * 4);
 550         nr_events *= 2;
 551
 552         /* Prevent overflows */
 553         if ((nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) ||
 554             (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct kiocb)))) {
 555                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
 556                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 557         }
 558
 559         if (!nr_events || (unsigned long)nr_events > (aio_max_nr * 2UL))
 560                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
 561
 562         ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
 563         if (!ctx)
 564                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 565
 566         ctx->max_reqs = nr_events;
 567
 568         if (percpu_ref_init(&ctx->users, free_ioctx_users))
 569                 goto err;
 570
 571         if (percpu_ref_init(&ctx->reqs, free_ioctx_reqs))
 572                 goto err;
 573
 574         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
 575         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
 576         mutex_init(&ctx->ring_lock);
 577         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
 578
 579         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
 580
 581         ctx->cpu = alloc_percpu(struct kioctx_cpu);
 582         if (!ctx->cpu)
 583                 goto err;
 584
 585         if (aio_setup_ring(ctx) < 0)
 586                 goto err;
 587
 588         atomic_set(&ctx->reqs_available, ctx->nr_events - 1);
 589         ctx->req_batch = (ctx->nr_events - 1) / (num_possible_cpus() * 4);
 590         if (ctx->req_batch < 1)
 591                 ctx->req_batch = 1;
 592
 593         /* limit the number of system wide aios */
 594         spin_lock(&aio_nr_lock);
 595         if (aio_nr + nr_events > (aio_max_nr * 2UL) ||
 596             aio_nr + nr_events < aio_nr) {
 597                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
 598                 err = -EAGAIN;
 599                 goto err_ctx;
 600         }
 601         aio_nr += ctx->max_reqs;
 602         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 603
 604         percpu_ref_get(&ctx->users); /* io_setup() will drop this ref */
 605
 606         err = ioctx_add_table(ctx, mm);
 607         if (err)
 608                 goto err_cleanup;
 609
 610         pr_debug("allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
 611                  ctx, ctx->user_id, mm, ctx->nr_events);
 612         return ctx;
 613
 614 err_cleanup:
 615         aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
 616 err_ctx:
 617         aio_free_ring(ctx);
 618 err:
 619         free_percpu(ctx->cpu);
 620         free_percpu(ctx->reqs.pcpu_count);
 621         free_percpu(ctx->users.pcpu_count);
 622         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 623         pr_debug("error allocating ioctx %d\n", err);
 624         return ERR_PTR(err);
 625 }
 626
 627 /* kill_ioctx
 628  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used
 629  *      when the processes owning a context have all exited to encourage
 630  *      the rapid destruction of the kioctx.
 631  */
 632 static void kill_ioctx(struct mm_struct *mm, struct kioctx *ctx)
 633 {
 634         if (!atomic_xchg(&ctx->dead, 1)) {
 635                 struct kioctx_table *table;
 636
 637                 spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 638                 rcu_read_lock();
 639                 table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 640
 641                 WARN_ON(ctx != table->table[ctx->id]);
 642                 table->table[ctx->id] = NULL;
 643                 rcu_read_unlock();
 644                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 645
 646                 /* percpu_ref_kill() will do the necessary call_rcu() */
 647                 wake_up_all(&ctx->wait);
 648
 649                 /*
 650                  * It'd be more correct to do this in free_ioctx(), after all
 651                  * the outstanding kiocbs have finished - but by then io_destroy
 652                  * has already returned, so io_setup() could potentially return
 653                  * -EAGAIN with no ioctxs actually in use (as far as userspace
 654                  *  could tell).
 655                  */
 656                 aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
 657
 658                 if (ctx->mmap_size)
 659                         vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
 660
 661                 percpu_ref_kill(&ctx->users);
 662         }
 663 }
 664
 665 /* wait_on_sync_kiocb:
 666  *      Waits on the given sync kiocb to complete.
 667  */
 668 ssize_t wait_on_sync_kiocb(struct kiocb *req)
 669 {
 670         while (!req->ki_ctx) {
 671                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 672                 if (req->ki_ctx)
 673                         break;
 674                 io_schedule();
 675         }
 676         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 677         return req->ki_user_data;
 678 }
 679 EXPORT_SYMBOL(wait_on_sync_kiocb);
 680
 681 /*
 682  * exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, there is
 683  * no way for any new requests to be submited or any of the io_* syscalls to be
 684  * called on the context.
 685  *
 686  * There may be outstanding kiocbs, but free_ioctx() will explicitly wait on
 687  * them.
 688  */
 689 void exit_aio(struct mm_struct *mm)
 690 {
 691         struct kioctx_table *table;
 692         struct kioctx *ctx;
 693         unsigned i = 0;
 694
 695         while (1) {
 696                 rcu_read_lock();
 697                 table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 698
 699                 do {
 700                         if (!table || i >= table->nr) {
 701                                 rcu_read_unlock();
 702                                 rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, NULL);
 703                                 if (table)
 704                                         kfree(table);
 705                                 return;
 706                         }
 707
 708                         ctx = table->table[i++];
 709                 } while (!ctx);
 710
 711                 rcu_read_unlock();
 712
 713                 /*
 714                  * We don't need to bother with munmap() here -
 715                  * exit_mmap(mm) is coming and it'll unmap everything.
 716                  * Since aio_free_ring() uses non-zero ->mmap_size
 717                  * as indicator that it needs to unmap the area,
 718                  * just set it to 0; aio_free_ring() is the only
 719                  * place that uses ->mmap_size, so it's safe.
 720                  */
 721                 ctx->mmap_size = 0;
 722
 723                 kill_ioctx(mm, ctx);
 724         }
 725 }
 726
 727 static void put_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned nr)
 728 {
 729         struct kioctx_cpu *kcpu;
 730
 731         preempt_disable();
 732         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 733
 734         kcpu->reqs_available += nr;
 735         while (kcpu->reqs_available >= ctx->req_batch * 2) {
 736                 kcpu->reqs_available -= ctx->req_batch;
 737                 atomic_add(ctx->req_batch, &ctx->reqs_available);
 738         }
 739
 740         preempt_enable();
 741 }
 742
 743 static bool get_reqs_available(struct kioctx *ctx)
 744 {
 745         struct kioctx_cpu *kcpu;
 746         bool ret = false;
 747
 748         preempt_disable();
 749         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 750
 751         if (!kcpu->reqs_available) {
 752                 int old, avail = atomic_read(&ctx->reqs_available);
 753
 754                 do {
 755                         if (avail < ctx->req_batch)
 756                                 goto out;
 757
 758                         old = avail;
 759                         avail = atomic_cmpxchg(&ctx->reqs_available,
 760                                                avail, avail - ctx->req_batch);
 761                 } while (avail != old);
 762
 763                 kcpu->reqs_available += ctx->req_batch;
 764         }
 765
 766         ret = true;
 767         kcpu->reqs_available--;
 768 out:
 769         preempt_enable();
 770         return ret;
 771 }
 772
 773 /* aio_get_req
 774  *      Allocate a slot for an aio request.
 775  * Returns NULL if no requests are free.
 776  */
 777 static inline struct kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
 778 {
 779         struct kiocb *req;
 780
 781         if (!get_reqs_available(ctx))
 782                 return NULL;
 783
 784         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL|__GFP_ZERO);
 785         if (unlikely(!req))
 786                 goto out_put;
 787
 788         percpu_ref_get(&ctx->reqs);
 789
 790         req->ki_ctx = ctx;
 791         return req;
 792 out_put:
 793         put_reqs_available(ctx, 1);
 794         return NULL;
 795 }
 796
 797 static void kiocb_free(struct kiocb *req)
 798 {
 799         if (req->ki_filp)
 800                 fput(req->ki_filp);
 801         if (req->ki_eventfd != NULL)
 802                 eventfd_ctx_put(req->ki_eventfd);
 803         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
 804 }
 805
 806 static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
 807 {
 808         struct aio_ring __user *ring  = (void __user *)ctx_id;
 809         struct mm_struct *mm = current->mm;
 810         struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
 811         struct kioctx_table *table;
 812         unsigned id;
 813
 814         if (get_user(id, &ring->id))
 815                 return NULL;
 816
 817         rcu_read_lock();
 818         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 819
 820         if (!table || id >= table->nr)
 821                 goto out;
 822
 823         ctx = table->table[id];
 824         if (ctx && ctx->user_id == ctx_id) {
 825                 percpu_ref_get(&ctx->users);
 826                 ret = ctx;
 827         }
 828 out:
 829         rcu_read_unlock();
 830         return ret;
 831 }
 832
 833 /* aio_complete
 834  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
 835  */
 836 void aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
 837 {
 838         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
 839         struct aio_ring *ring;
 840         struct io_event *ev_page, *event;
 841         unsigned long   flags;
 842         unsigned tail, pos;
 843
 844         /*
 845          * Special case handling for sync iocbs:
 846          *  - events go directly into the iocb for fast handling
 847          *  - the sync task with the iocb in its stack holds the single iocb
 848          *    ref, no other paths have a way to get another ref
 849          *  - the sync task helpfully left a reference to itself in the iocb
 850          */
 851         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
 852                 iocb->ki_user_data = res;
 853                 smp_wmb();
 854                 iocb->ki_ctx = ERR_PTR(-EXDEV);
 855                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
 856                 return;
 857         }
 858
 859         if (iocb->ki_list.next) {
 860                 unsigned long flags;
 861
 862                 spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
 863                 list_del(&iocb->ki_list);
 864                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
 865         }
 866
 867         /*
 868          * Add a completion event to the ring buffer. Must be done holding
 869          * ctx->completion_lock to prevent other code from messing with the tail
 870          * pointer since we might be called from irq context.
 871          */
 872         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
 873
 874         tail = ctx->tail;
 875         pos = tail + AIO_EVENTS_OFFSET;
 876
 877         if (++tail >= ctx->nr_events)
 878                 tail = 0;
 879
 880         ev_page = kmap_atomic(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
 881         event = ev_page + pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;
 882
 883         event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_obj.user;
 884         event->data = iocb->ki_user_data;
 885         event->res = res;
 886         event->res2 = res2;
 887
 888         kunmap_atomic(ev_page);
 889         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
 890
 891         pr_debug("%p[%u]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
 892                  ctx, tail, iocb, iocb->ki_obj.user, iocb->ki_user_data,
 893                  res, res2);
 894
 895         /* after flagging the request as done, we
 896          * must never even look at it again
 897          */
 898         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
 899
 900         ctx->tail = tail;
 901
 902         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 903         ring->tail = tail;
 904         kunmap_atomic(ring);
 905         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 906
 907         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
 908
 909         pr_debug("added to ring %p at [%u]\n", iocb, tail);
 910
 911         /*
 912          * Check if the user asked us to deliver the result through an
 913          * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
 914          * from IRQ context.
 915          */
 916         if (iocb->ki_eventfd != NULL)
 917                 eventfd_signal(iocb->ki_eventfd, 1);
 918
 919         /* everything turned out well, dispose of the aiocb. */
 920         kiocb_free(iocb);
 921
 922         /*
 923          * We have to order our ring_info tail store above and test
 924          * of the wait list below outside the wait lock.  This is
 925          * like in wake_up_bit() where clearing a bit has to be
 926          * ordered with the unlocked test.
 927          */
 928         smp_mb();
 929
 930         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
 931                 wake_up(&ctx->wait);
 932
 933         percpu_ref_put(&ctx->reqs);
 934 }
 935 EXPORT_SYMBOL(aio_complete);
 936
 937 /* aio_read_events
 938  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of
 939  *      events fetched
 940  */
 941 static long aio_read_events_ring(struct kioctx *ctx,
 942                                  struct io_event __user *event, long nr)
 943 {
 944         struct aio_ring *ring;
 945         unsigned head, tail, pos;
 946         long ret = 0;
 947         int copy_ret;
 948
 949         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
 950
 951         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 952         head = ring->head;
 953         tail = ring->tail;
 954         kunmap_atomic(ring);
 955
 956         pr_debug("h%u t%u m%u\n", head, tail, ctx->nr_events);
 957
 958         if (head == tail)
 959                 goto out;
 960
 961         while (ret < nr) {
 962                 long avail;
 963                 struct io_event *ev;
 964                 struct page *page;
 965
 966                 avail = (head <= tail ?  tail : ctx->nr_events) - head;
 967                 if (head == tail)
 968                         break;
 969
 970                 avail = min(avail, nr - ret);
 971                 avail = min_t(long, avail, AIO_EVENTS_PER_PAGE -
 972                             ((head + AIO_EVENTS_OFFSET) % AIO_EVENTS_PER_PAGE));
 973
 974                 pos = head + AIO_EVENTS_OFFSET;
 975                 page = ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE];
 976                 pos %= AIO_EVENTS_PER_PAGE;
 977
 978                 ev = kmap(page);
 979                 copy_ret = copy_to_user(event + ret, ev + pos,
 980                                         sizeof(*ev) * avail);
 981                 kunmap(page);
 982
 983                 if (unlikely(copy_ret)) {
 984                         ret = -EFAULT;
 985                         goto out;
 986                 }
 987
 988                 ret += avail;
 989                 head += avail;
 990                 head %= ctx->nr_events;
 991         }
 992
 993         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 994         ring->head = head;
 995         kunmap_atomic(ring);
 996         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 997
 998         pr_debug("%li  h%u t%u\n", ret, head, tail);
 999
1000         put_reqs_available(ctx, ret);
1001 out:
1002         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
1003
1004         return ret;
1005 }
1006
1007 static bool aio_read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1008                             struct io_event __user *event, long *i)
1009 {
1010         long ret = aio_read_events_ring(ctx, event + *i, nr - *i);
1011
1012         if (ret > 0)
1013                 *i += ret;
1014
1015         if (unlikely(atomic_read(&ctx->dead)))
1016                 ret = -EINVAL;
1017
1018         if (!*i)
1019                 *i = ret;
1020
1021         return ret < 0 || *i >= min_nr;
1022 }
1023
1024 static long read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1025                         struct io_event __user *event,
1026                         struct timespec __user *timeout)
1027 {
1028         ktime_t until = { .tv64 = KTIME_MAX };
1029         long ret = 0;
1030
1031         if (timeout) {
1032                 struct timespec ts;
1033
1034                 if (unlikely(copy_from_user(&ts, timeout, sizeof(ts))))
1035                         return -EFAULT;
1036
1037                 until = timespec_to_ktime(ts);
1038         }
1039
1040         /*
1041          * Note that aio_read_events() is being called as the conditional - i.e.
1042          * we're calling it after prepare_to_wait() has set task state to
1043          * TASK_INTERRUPTIBLE.
1044          *
1045          * But aio_read_events() can block, and if it blocks it's going to flip
1046          * the task state back to TASK_RUNNING.
1047          *
1048          * This should be ok, provided it doesn't flip the state back to
1049          * TASK_RUNNING and return 0 too much - that causes us to spin. That
1050          * will only happen if the mutex_lock() call blocks, and we then find
1051          * the ringbuffer empty. So in practice we should be ok, but it's
1052          * something to be aware of when touching this code.
1053          */
1054         wait_event_interruptible_hrtimeout(ctx->wait,
1055                         aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret), until);
1056
1057         if (!ret && signal_pending(current))
1058                 ret = -EINTR;
1059
1060         return ret;
1061 }
1062
1063 /* sys_io_setup:
1064  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1065  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1066  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1067  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting
1068  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1069  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail
1070  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit
1071  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1072  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1073  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1074  *      implemented.
1075  */
1076 SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
1077 {
1078         struct kioctx *ioctx = NULL;
1079         unsigned long ctx;
1080         long ret;
1081
1082         ret = get_user(ctx, ctxp);
1083         if (unlikely(ret))
1084                 goto out;
1085
1086         ret = -EINVAL;
1087         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1088                 pr_debug("EINVAL: io_setup: ctx %lu nr_events %u\n",
1089                          ctx, nr_events);
1090                 goto out;
1091         }
1092
1093         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1094         ret = PTR_ERR(ioctx);
1095         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1096                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1097                 if (ret)
1098                         kill_ioctx(current->mm, ioctx);
1099                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1100         }
1101
1102 out:
1103         return ret;
1104 }
1105
1106 /* sys_io_destroy:
1107  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding
1108  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1109  *      implemented.  May fail with -EINVAL if the context pointed to
1110  *      is invalid.
1111  */
1112 SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
1113 {
1114         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1115         if (likely(NULL != ioctx)) {
1116                 kill_ioctx(current->mm, ioctx);
1117                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1118                 return 0;
1119         }
1120         pr_debug("EINVAL: io_destroy: invalid context id\n");
1121         return -EINVAL;
1122 }
1123
1124 typedef ssize_t (aio_rw_op)(struct kiocb *, const struct iovec *,
1125                             unsigned long, loff_t);
1126
1127 static ssize_t aio_setup_vectored_rw(struct kiocb *kiocb,
1128                                      int rw, char __user *buf,
1129                                      unsigned long *nr_segs,
1130                                      struct iovec **iovec,
1131                                      bool compat)
1132 {
1133         ssize_t ret;
1134
1135         *nr_segs = kiocb->ki_nbytes;
1136
1137 #ifdef CONFIG_COMPAT
1138         if (compat)
1139                 ret = compat_rw_copy_check_uvector(rw,
1140                                 (struct compat_iovec __user *)buf,
1141                                 *nr_segs, 1, *iovec, iovec);
1142         else
1143 #endif
1144                 ret = rw_copy_check_uvector(rw,
1145                                 (struct iovec __user *)buf,
1146                                 *nr_segs, 1, *iovec, iovec);
1147         if (ret < 0)
1148                 return ret;
1149
1150         /* ki_nbytes now reflect bytes instead of segs */
1151         kiocb->ki_nbytes = ret;
1152         return 0;
1153 }
1154
1155 static ssize_t aio_setup_single_vector(struct kiocb *kiocb,
1156                                        int rw, char __user *buf,
1157                                        unsigned long *nr_segs,
1158                                        struct iovec *iovec)
1159 {
1160         if (unlikely(!access_ok(!rw, buf, kiocb->ki_nbytes)))
1161                 return -EFAULT;
1162
1163         iovec->iov_base = buf;
1164         iovec->iov_len = kiocb->ki_nbytes;
1165         *nr_segs = 1;
1166         return 0;
1167 }
1168
1169 /*
1170  * aio_setup_iocb:
1171  *      Performs the initial checks and aio retry method
1172  *      setup for the kiocb at the time of io submission.
1173  */
1174 static ssize_t aio_run_iocb(struct kiocb *req, unsigned opcode,
1175                             char __user *buf, bool compat)
1176 {
1177         struct file *file = req->ki_filp;
1178         ssize_t ret;
1179         unsigned long nr_segs;
1180         int rw;
1181         fmode_t mode;
1182         aio_rw_op *rw_op;
1183         struct iovec inline_vec, *iovec = &inline_vec;
1184
1185         switch (opcode) {
1186         case IOCB_CMD_PREAD:
1187         case IOCB_CMD_PREADV:
1188                 mode    = FMODE_READ;
1189                 rw      = READ;
1190                 rw_op   = file->f_op->aio_read;
1191                 goto rw_common;
1192
1193         case IOCB_CMD_PWRITE:
1194         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1195                 mode    = FMODE_WRITE;
1196                 rw      = WRITE;
1197                 rw_op   = file->f_op->aio_write;
1198                 goto rw_common;
1199 rw_common:
1200                 if (unlikely(!(file->f_mode & mode)))
1201                         return -EBADF;
1202
1203                 if (!rw_op)
1204                         return -EINVAL;
1205
1206                 ret = (opcode == IOCB_CMD_PREADV ||
1207                        opcode == IOCB_CMD_PWRITEV)
1208                         ? aio_setup_vectored_rw(req, rw, buf, &nr_segs,
1209                                                 &iovec, compat)
1210                         : aio_setup_single_vector(req, rw, buf, &nr_segs,
1211                                                   iovec);
1212                 if (ret)
1213                         return ret;
1214
1215                 ret = rw_verify_area(rw, file, &req->ki_pos, req->ki_nbytes);
1216                 if (ret < 0) {
1217                         if (iovec != &inline_vec)
1218                                 kfree(iovec);
1219                         return ret;
1220                 }
1221
1222                 req->ki_nbytes = ret;
1223
1224                 /* XXX: move/kill - rw_verify_area()? */
1225                 /* This matches the pread()/pwrite() logic */
1226                 if (req->ki_pos < 0) {
1227                         ret = -EINVAL;
1228                         break;
1229                 }
1230
1231                 if (rw == WRITE)
1232                         file_start_write(file);
1233
1234                 ret = rw_op(req, iovec, nr_segs, req->ki_pos);
1235
1236                 if (rw == WRITE)
1237                         file_end_write(file);
1238                 break;
1239
1240         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1241                 if (!file->f_op->aio_fsync)
1242                         return -EINVAL;
1243
1244                 ret = file->f_op->aio_fsync(req, 1);
1245                 break;
1246
1247         case IOCB_CMD_FSYNC:
1248                 if (!file->f_op->aio_fsync)
1249                         return -EINVAL;
1250
1251                 ret = file->f_op->aio_fsync(req, 0);
1252                 break;
1253
1254         default:
1255                 pr_debug("EINVAL: no operation provided\n");
1256                 return -EINVAL;
1257         }
1258
1259         if (iovec != &inline_vec)
1260                 kfree(iovec);
1261
1262         if (ret != -EIOCBQUEUED) {
1263                 /*
1264                  * There's no easy way to restart the syscall since other AIO's
1265                  * may be already running. Just fail this IO with EINTR.
1266                  */
1267                 if (unlikely(ret == -ERESTARTSYS || ret == -ERESTARTNOINTR ||
1268                              ret == -ERESTARTNOHAND ||
1269                              ret == -ERESTART_RESTARTBLOCK))
1270                         ret = -EINTR;
1271                 aio_complete(req, ret, 0);
1272         }
1273
1274         return 0;
1275 }
1276
1277 static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1278                          struct iocb *iocb, bool compat)
1279 {
1280         struct kiocb *req;
1281         ssize_t ret;
1282
1283         /* enforce forwards compatibility on users */
1284         if (unlikely(iocb->aio_reserved1 || iocb->aio_reserved2)) {
1285                 pr_debug("EINVAL: reserve field set\n");
1286                 return -EINVAL;
1287         }
1288
1289         /* prevent overflows */
1290         if (unlikely(
1291             (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1292             (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1293             ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1294            )) {
1295                 pr_debug("EINVAL: io_submit: overflow check\n");
1296                 return -EINVAL;
1297         }
1298
1299         req = aio_get_req(ctx);
1300         if (unlikely(!req))
1301                 return -EAGAIN;
1302
1303         req->ki_filp = fget(iocb->aio_fildes);
1304         if (unlikely(!req->ki_filp)) {
1305                 ret = -EBADF;
1306                 goto out_put_req;
1307         }
1308
1309         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
1310                 /*
1311                  * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
1312                  * instance of the file* now. The file descriptor must be
1313                  * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
1314                  * event using the eventfd_signal() function.
1315                  */
1316                 req->ki_eventfd = eventfd_ctx_fdget((int) iocb->aio_resfd);
1317                 if (IS_ERR(req->ki_eventfd)) {
1318                         ret = PTR_ERR(req->ki_eventfd);
1319                         req->ki_eventfd = NULL;
1320                         goto out_put_req;
1321                 }
1322         }
1323
1324         ret = put_user(KIOCB_KEY, &user_iocb->aio_key);
1325         if (unlikely(ret)) {
1326                 pr_debug("EFAULT: aio_key\n");
1327                 goto out_put_req;
1328         }
1329
1330         req->ki_obj.user = user_iocb;
1331         req->ki_user_data = iocb->aio_data;
1332         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1333         req->ki_nbytes = iocb->aio_nbytes;
1334
1335         ret = aio_run_iocb(req, iocb->aio_lio_opcode,
1336                            (char __user *)(unsigned long)iocb->aio_buf,
1337                            compat);
1338         if (ret)
1339                 goto out_put_req;
1340
1341         return 0;
1342 out_put_req:
1343         put_reqs_available(ctx, 1);
1344         percpu_ref_put(&ctx->reqs);
1345         kiocb_free(req);
1346         return ret;
1347 }
1348
1349 long do_io_submit(aio_context_t ctx_id, long nr,
1350                   struct iocb __user *__user *iocbpp, bool compat)
1351 {
1352         struct kioctx *ctx;
1353         long ret = 0;
1354         int i = 0;
1355         struct blk_plug plug;
1356
1357         if (unlikely(nr < 0))
1358                 return -EINVAL;
1359
1360         if (unlikely(nr > LONG_MAX/sizeof(*iocbpp)))
1361                 nr = LONG_MAX/sizeof(*iocbpp);
1362
1363         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, iocbpp, (nr*sizeof(*iocbpp)))))
1364                 return -EFAULT;
1365
1366         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1367         if (unlikely(!ctx)) {
1368                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1369                 return -EINVAL;
1370         }
1371
1372         blk_start_plug(&plug);
1373
1374         /*
1375          * AKPM: should this return a partial result if some of the IOs were
1376          * successfully submitted?
1377          */
1378         for (i=0; i<nr; i++) {
1379                 struct iocb __user *user_iocb;
1380                 struct iocb tmp;
1381
1382                 if (unlikely(__get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1383                         ret = -EFAULT;
1384                         break;
1385                 }
1386
1387                 if (unlikely(copy_from_user(&tmp, user_iocb, sizeof(tmp)))) {
1388                         ret = -EFAULT;
1389                         break;
1390                 }
1391
1392                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, &tmp, compat);
1393                 if (ret)
1394                         break;
1395         }
1396         blk_finish_plug(&plug);
1397
1398         percpu_ref_put(&ctx->users);
1399         return i ? i : ret;
1400 }
1401
1402 /* sys_io_submit:
1403  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1404  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1405  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1406  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1407  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1408  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1409  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1410  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1411  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1412  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1413  */
1414 SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
1415                 struct iocb __user * __user *, iocbpp)
1416 {
1417         return do_io_submit(ctx_id, nr, iocbpp, 0);
1418 }
1419
1420 /* lookup_kiocb
1421  *      Finds a given iocb for cancellation.
1422  */
1423 static struct kiocb *lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb,
1424                                   u32 key)
1425 {
1426         struct list_head *pos;
1427
1428         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
1429
1430         if (key != KIOCB_KEY)
1431                 return NULL;
1432
1433         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
1434         list_for_each(pos, &ctx->active_reqs) {
1435                 struct kiocb *kiocb = list_kiocb(pos);
1436                 if (kiocb->ki_obj.user == iocb)
1437                         return kiocb;
1438         }
1439         return NULL;
1440 }
1441
1442 /* sys_io_cancel:
1443  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1444  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1445  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1446  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1447  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1448  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1449  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1450  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1451  */
1452 SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
1453                 struct io_event __user *, result)
1454 {
1455         struct kioctx *ctx;
1456         struct kiocb *kiocb;
1457         u32 key;
1458         int ret;
1459
1460         ret = get_user(key, &iocb->aio_key);
1461         if (unlikely(ret))
1462                 return -EFAULT;
1463
1464         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1465         if (unlikely(!ctx))
1466                 return -EINVAL;
1467
1468         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1469
1470         kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb, key);
1471         if (kiocb)
1472                 ret = kiocb_cancel(ctx, kiocb);
1473         else
1474                 ret = -EINVAL;
1475
1476         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1477
1478         if (!ret) {
1479                 /*
1480                  * The result argument is no longer used - the io_event is
1481                  * always delivered via the ring buffer. -EINPROGRESS indicates
1482                  * cancellation is progress:
1483                  */
1484                 ret = -EINPROGRESS;
1485         }
1486
1487         percpu_ref_put(&ctx->users);
1488
1489         return ret;
1490 }
1491
1492 /* io_getevents:
1493  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
1494  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id. If
1495  *      it succeeds, the number of read events is returned. May fail with
1496  *      -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range, if nr is
1497  *      out of range, if timeout is out of range.  May fail with -EFAULT
1498  *      if any of the memory specified is invalid.  May return 0 or
1499  *      < min_nr if the timeout specified by timeout has elapsed
1500  *      before sufficient events are available, where timeout == NULL
1501  *      specifies an infinite timeout. Note that the timeout pointed to by
1502  *      timeout is relative.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1503  */
1504 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
1505                 long, min_nr,
1506                 long, nr,
1507                 struct io_event __user *, events,
1508                 struct timespec __user *, timeout)
1509 {
1510         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1511         long ret = -EINVAL;
1512
1513         if (likely(ioctx)) {
1514                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0))
1515                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, timeout);
1516                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1517         }
1518         return ret;
1519 }