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
  43 #include <asm/kmap_types.h>
  44 #include <asm/uaccess.h>
  45
  46 #include "internal.h"
  47
  48 #define AIO_RING_MAGIC                  0xa10a10a1
  49 #define AIO_RING_COMPAT_FEATURES        1
  50 #define AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES      0
  51 struct aio_ring {
  52         unsigned        id;     /* kernel internal index number */
  53         unsigned        nr;     /* number of io_events */
  54         unsigned        head;
  55         unsigned        tail;
  56
  57         unsigned        magic;
  58         unsigned        compat_features;
  59         unsigned        incompat_features;
  60         unsigned        header_length;  /* size of aio_ring */
  61
  62
  63         struct io_event         io_events[0];
  64 }; /* 128 bytes + ring size */
  65
  66 #define AIO_RING_PAGES  8
  67
  68 struct kioctx_cpu {
  69         unsigned                reqs_available;
  70 };
  71
  72 struct kioctx {
  73         atomic_t                users;
  74         atomic_t                dead;
  75
  76         /* This needs improving */
  77         unsigned long           user_id;
  78         struct hlist_node       list;
  79
  80         struct __percpu kioctx_cpu *cpu;
  81
  82         /*
  83          * For percpu reqs_available, number of slots we move to/from global
  84          * counter at a time:
  85          */
  86         unsigned                req_batch;
  87         /*
  88          * This is what userspace passed to io_setup(), it's not used for
  89          * anything but counting against the global max_reqs quota.
  90          *
  91          * The real limit is nr_events - 1, which will be larger (see
  92          * aio_setup_ring())
  93          */
  94         unsigned                max_reqs;
  95
  96         /* Size of ringbuffer, in units of struct io_event */
  97         unsigned                nr_events;
  98
  99         unsigned long           mmap_base;
 100         unsigned long           mmap_size;
 101
 102         struct page             **ring_pages;
 103         long                    nr_pages;
 104
 105         struct rcu_head         rcu_head;
 106         struct work_struct      rcu_work;
 107
 108         struct {
 109                 /*
 110                  * This counts the number of available slots in the ringbuffer,
 111                  * so we avoid overflowing it: it's decremented (if positive)
 112                  * when allocating a kiocb and incremented when the resulting
 113                  * io_event is pulled off the ringbuffer.
 114                  *
 115                  * We batch accesses to it with a percpu version.
 116                  */
 117                 atomic_t        reqs_available;
 118         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 119
 120         struct {
 121                 spinlock_t      ctx_lock;
 122                 struct list_head active_reqs;   /* used for cancellation */
 123         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 124
 125         struct {
 126                 struct mutex    ring_lock;
 127                 wait_queue_head_t wait;
 128         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 129
 130         struct {
 131                 unsigned        tail;
 132                 spinlock_t      completion_lock;
 133         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 134
 135         struct page             *internal_pages[AIO_RING_PAGES];
 136         struct file             *aio_ring_file;
 137 };
 138
 139 /*------ sysctl variables----*/
 140 static DEFINE_SPINLOCK(aio_nr_lock);
 141 unsigned long aio_nr;           /* current system wide number of aio requests */
 142 unsigned long aio_max_nr = 0x10000; /* system wide maximum number of aio requests */
 143 /*----end sysctl variables---*/
 144
 145 static struct kmem_cache        *kiocb_cachep;
 146 static struct kmem_cache        *kioctx_cachep;
 147
 148 /* aio_setup
 149  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
 150  *      failure as this is done early during the boot sequence.
 151  */
 152 static int __init aio_setup(void)
 153 {
 154         kiocb_cachep = KMEM_CACHE(kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 155         kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 156
 157         pr_debug("sizeof(struct page) = %zu\n", sizeof(struct page));
 158
 159         return 0;
 160 }
 161 __initcall(aio_setup);
 162
 163 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
 164 {
 165         int i;
 166         struct file *aio_ring_file = ctx->aio_ring_file;
 167
 168         for (i = 0; i < ctx->nr_pages; i++) {
 169                 pr_debug("pid(%d) [%d] page->count=%d\n", current->pid, i,
 170                                 page_count(ctx->ring_pages[i]));
 171                 put_page(ctx->ring_pages[i]);
 172         }
 173
 174         if (ctx->ring_pages && ctx->ring_pages != ctx->internal_pages)
 175                 kfree(ctx->ring_pages);
 176
 177         if (aio_ring_file) {
 178                 truncate_setsize(aio_ring_file->f_inode, 0);
 179                 pr_debug("pid(%d) i_nlink=%u d_count=%d d_unhashed=%d i_count=%d\n",
 180                         current->pid, aio_ring_file->f_inode->i_nlink,
 181                         aio_ring_file->f_path.dentry->d_count,
 182                         d_unhashed(aio_ring_file->f_path.dentry),
 183                         atomic_read(&aio_ring_file->f_inode->i_count));
 184                 fput(aio_ring_file);
 185                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 186         }
 187 }
 188
 189 static int aio_ring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 190 {
 191         vma->vm_ops = &generic_file_vm_ops;
 192         return 0;
 193 }
 194
 195 static const struct file_operations aio_ring_fops = {
 196         .mmap = aio_ring_mmap,
 197 };
 198
 199 static int aio_set_page_dirty(struct page *page)
 200 {
 201         return 0;
 202 }
 203
 204 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 205 static int aio_migratepage(struct address_space *mapping, struct page *new,
 206                         struct page *old, enum migrate_mode mode)
 207 {
 208         struct kioctx *ctx = mapping->private_data;
 209         unsigned long flags;
 210         unsigned idx = old->index;
 211         int rc;
 212
 213         /* Writeback must be complete */
 214         BUG_ON(PageWriteback(old));
 215         put_page(old);
 216
 217         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, new, old, NULL, mode);
 218         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
 219                 get_page(old);
 220                 return rc;
 221         }
 222
 223         get_page(new);
 224
 225         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
 226         migrate_page_copy(new, old);
 227         ctx->ring_pages[idx] = new;
 228         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
 229
 230         return rc;
 231 }
 232 #endif
 233
 234 static const struct address_space_operations aio_ctx_aops = {
 235         .set_page_dirty = aio_set_page_dirty,
 236 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 237         .migratepage    = aio_migratepage,
 238 #endif
 239 };
 240
 241 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx)
 242 {
 243         struct aio_ring *ring;
 244         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
 245         struct mm_struct *mm = current->mm;
 246         unsigned long size, populate;
 247         int nr_pages;
 248         int i;
 249         struct file *file;
 250
 251         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
 252         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
 253
 254         size = sizeof(struct aio_ring);
 255         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
 256
 257         nr_pages = PFN_UP(size);
 258         if (nr_pages < 0)
 259                 return -EINVAL;
 260
 261         file = anon_inode_getfile_private("[aio]", &aio_ring_fops, ctx, O_RDWR);
 262         if (IS_ERR(file)) {
 263                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 264                 return -EAGAIN;
 265         }
 266
 267         file->f_inode->i_mapping->a_ops = &aio_ctx_aops;
 268         file->f_inode->i_mapping->private_data = ctx;
 269         file->f_inode->i_size = PAGE_SIZE * (loff_t)nr_pages;
 270
 271         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 272                 struct page *page;
 273                 page = find_or_create_page(file->f_inode->i_mapping,
 274                                            i, GFP_HIGHUSER | __GFP_ZERO);
 275                 if (!page)
 276                         break;
 277                 pr_debug("pid(%d) page[%d]->count=%d\n",
 278                          current->pid, i, page_count(page));
 279                 SetPageUptodate(page);
 280                 SetPageDirty(page);
 281                 unlock_page(page);
 282         }
 283         ctx->aio_ring_file = file;
 284         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring))
 285                         / sizeof(struct io_event);
 286
 287         ctx->ring_pages = ctx->internal_pages;
 288         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
 289                 ctx->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *),
 290                                           GFP_KERNEL);
 291                 if (!ctx->ring_pages)
 292                         return -ENOMEM;
 293         }
 294
 295         ctx->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
 296         pr_debug("attempting mmap of %lu bytes\n", ctx->mmap_size);
 297
 298         down_write(&mm->mmap_sem);
 299         ctx->mmap_base = do_mmap_pgoff(ctx->aio_ring_file, 0, ctx->mmap_size,
 300                                        PROT_READ | PROT_WRITE,
 301                                        MAP_SHARED | MAP_POPULATE, 0, &populate);
 302         if (IS_ERR((void *)ctx->mmap_base)) {
 303                 up_write(&mm->mmap_sem);
 304                 ctx->mmap_size = 0;
 305                 aio_free_ring(ctx);
 306                 return -EAGAIN;
 307         }
 308         up_write(&mm->mmap_sem);
 309
 310         mm_populate(ctx->mmap_base, populate);
 311
 312         pr_debug("mmap address: 0x%08lx\n", ctx->mmap_base);
 313         ctx->nr_pages = get_user_pages(current, mm, ctx->mmap_base, nr_pages,
 314                                        1, 0, ctx->ring_pages, NULL);
 315         for (i = 0; i < ctx->nr_pages; i++)
 316                 put_page(ctx->ring_pages[i]);
 317
 318         if (unlikely(ctx->nr_pages != nr_pages)) {
 319                 aio_free_ring(ctx);
 320                 return -EAGAIN;
 321         }
 322
 323         ctx->user_id = ctx->mmap_base;
 324         ctx->nr_events = nr_events; /* trusted copy */
 325
 326         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 327         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
 328         ring->id = ctx->user_id;
 329         ring->head = ring->tail = 0;
 330         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
 331         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
 332         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
 333         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
 334         kunmap_atomic(ring);
 335         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 336
 337         return 0;
 338 }
 339
 340 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
 341 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
 342 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
 343
 344 void kiocb_set_cancel_fn(struct kiocb *req, kiocb_cancel_fn *cancel)
 345 {
 346         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
 347         unsigned long flags;
 348
 349         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
 350
 351         if (!req->ki_list.next)
 352                 list_add(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
 353
 354         req->ki_cancel = cancel;
 355
 356         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
 357 }
 358 EXPORT_SYMBOL(kiocb_set_cancel_fn);
 359
 360 static int kiocb_cancel(struct kioctx *ctx, struct kiocb *kiocb,
 361                         struct io_event *res)
 362 {
 363         kiocb_cancel_fn *old, *cancel;
 364         int ret = -EINVAL;
 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 ret;
 375
 376                 old = cancel;
 377                 cancel = cmpxchg(&kiocb->ki_cancel, old, KIOCB_CANCELLED);
 378         } while (cancel != old);
 379
 380         atomic_inc(&kiocb->ki_users);
 381         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 382
 383         memset(res, 0, sizeof(*res));
 384         res->obj = (u64)(unsigned long)kiocb->ki_obj.user;
 385         res->data = kiocb->ki_user_data;
 386         ret = cancel(kiocb, res);
 387
 388         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 389
 390         return ret;
 391 }
 392
 393 static void free_ioctx_rcu(struct rcu_head *head)
 394 {
 395         struct kioctx *ctx = container_of(head, struct kioctx, rcu_head);
 396
 397         free_percpu(ctx->cpu);
 398         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 399 }
 400
 401 /*
 402  * When this function runs, the kioctx has been removed from the "hash table"
 403  * and ctx->users has dropped to 0, so we know no more kiocbs can be submitted -
 404  * now it's safe to cancel any that need to be.
 405  */
 406 static void free_ioctx(struct kioctx *ctx)
 407 {
 408         struct aio_ring *ring;
 409         struct io_event res;
 410         struct kiocb *req;
 411         unsigned cpu, head, avail;
 412
 413         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 414
 415         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
 416                 req = list_first_entry(&ctx->active_reqs,
 417                                        struct kiocb, ki_list);
 418
 419                 list_del_init(&req->ki_list);
 420                 kiocb_cancel(ctx, req, &res);
 421         }
 422
 423         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 424
 425         for_each_possible_cpu(cpu) {
 426                 struct kioctx_cpu *kcpu = per_cpu_ptr(ctx->cpu, cpu);
 427
 428                 atomic_add(kcpu->reqs_available, &ctx->reqs_available);
 429                 kcpu->reqs_available = 0;
 430         }
 431
 432         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 433         head = ring->head;
 434         kunmap_atomic(ring);
 435
 436         while (atomic_read(&ctx->reqs_available) < ctx->nr_events - 1) {
 437                 wait_event(ctx->wait,
 438                            (head != ctx->tail) ||
 439                            (atomic_read(&ctx->reqs_available) >=
 440                             ctx->nr_events - 1));
 441
 442                 avail = (head <= ctx->tail ? ctx->tail : ctx->nr_events) - head;
 443
 444                 atomic_add(avail, &ctx->reqs_available);
 445                 head += avail;
 446                 head %= ctx->nr_events;
 447         }
 448
 449         WARN_ON(atomic_read(&ctx->reqs_available) > ctx->nr_events - 1);
 450
 451         aio_free_ring(ctx);
 452
 453         pr_debug("freeing %p\n", ctx);
 454
 455         /*
 456          * Here the call_rcu() is between the wait_event() for reqs_active to
 457          * hit 0, and freeing the ioctx.
 458          *
 459          * aio_complete() decrements reqs_active, but it has to touch the ioctx
 460          * after to issue a wakeup so we use rcu.
 461          */
 462         call_rcu(&ctx->rcu_head, free_ioctx_rcu);
 463 }
 464
 465 static void put_ioctx(struct kioctx *ctx)
 466 {
 467         if (unlikely(atomic_dec_and_test(&ctx->users)))
 468                 free_ioctx(ctx);
 469 }
 470
 471 /* ioctx_alloc
 472  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
 473  */
 474 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
 475 {
 476         struct mm_struct *mm = current->mm;
 477         struct kioctx *ctx;
 478         int err = -ENOMEM;
 479
 480         /*
 481          * We keep track of the number of available ringbuffer slots, to prevent
 482          * overflow (reqs_available), and we also use percpu counters for this.
 483          *
 484          * So since up to half the slots might be on other cpu's percpu counters
 485          * and unavailable, double nr_events so userspace sees what they
 486          * expected: additionally, we move req_batch slots to/from percpu
 487          * counters at a time, so make sure that isn't 0:
 488          */
 489         nr_events = max(nr_events, num_possible_cpus() * 4);
 490         nr_events *= 2;
 491
 492         /* Prevent overflows */
 493         if ((nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) ||
 494             (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct kiocb)))) {
 495                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
 496                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 497         }
 498
 499         if (!nr_events || (unsigned long)nr_events > aio_max_nr)
 500                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
 501
 502         ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
 503         if (!ctx)
 504                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 505
 506         ctx->max_reqs = nr_events;
 507
 508         atomic_set(&ctx->users, 2);
 509         atomic_set(&ctx->dead, 0);
 510         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
 511         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
 512         mutex_init(&ctx->ring_lock);
 513         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
 514
 515         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
 516
 517         ctx->cpu = alloc_percpu(struct kioctx_cpu);
 518         if (!ctx->cpu)
 519                 goto out_freectx;
 520
 521         if (aio_setup_ring(ctx) < 0)
 522                 goto out_freepcpu;
 523
 524         atomic_set(&ctx->reqs_available, ctx->nr_events - 1);
 525         ctx->req_batch = (ctx->nr_events - 1) / (num_possible_cpus() * 4);
 526         BUG_ON(!ctx->req_batch);
 527
 528         /* limit the number of system wide aios */
 529         spin_lock(&aio_nr_lock);
 530         if (aio_nr + nr_events > aio_max_nr ||
 531             aio_nr + nr_events < aio_nr) {
 532                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
 533                 goto out_cleanup;
 534         }
 535         aio_nr += ctx->max_reqs;
 536         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 537
 538         /* now link into global list. */
 539         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 540         hlist_add_head_rcu(&ctx->list, &mm->ioctx_list);
 541         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 542
 543         pr_debug("allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
 544                  ctx, ctx->user_id, mm, ctx->nr_events);
 545         return ctx;
 546
 547 out_cleanup:
 548         err = -EAGAIN;
 549         aio_free_ring(ctx);
 550 out_freepcpu:
 551         free_percpu(ctx->cpu);
 552 out_freectx:
 553         if (ctx->aio_ring_file)
 554                 fput(ctx->aio_ring_file);
 555         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 556         pr_debug("error allocating ioctx %d\n", err);
 557         return ERR_PTR(err);
 558 }
 559
 560 static void kill_ioctx_work(struct work_struct *work)
 561 {
 562         struct kioctx *ctx = container_of(work, struct kioctx, rcu_work);
 563
 564         wake_up_all(&ctx->wait);
 565         put_ioctx(ctx);
 566 }
 567
 568 static void kill_ioctx_rcu(struct rcu_head *head)
 569 {
 570         struct kioctx *ctx = container_of(head, struct kioctx, rcu_head);
 571
 572         INIT_WORK(&ctx->rcu_work, kill_ioctx_work);
 573         schedule_work(&ctx->rcu_work);
 574 }
 575
 576 /* kill_ioctx
 577  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used
 578  *      when the processes owning a context have all exited to encourage
 579  *      the rapid destruction of the kioctx.
 580  */
 581 static void kill_ioctx(struct kioctx *ctx)
 582 {
 583         if (!atomic_xchg(&ctx->dead, 1)) {
 584                 hlist_del_rcu(&ctx->list);
 585
 586                 /*
 587                  * It'd be more correct to do this in free_ioctx(), after all
 588                  * the outstanding kiocbs have finished - but by then io_destroy
 589                  * has already returned, so io_setup() could potentially return
 590                  * -EAGAIN with no ioctxs actually in use (as far as userspace
 591                  *  could tell).
 592                  */
 593                 spin_lock(&aio_nr_lock);
 594                 BUG_ON(aio_nr - ctx->max_reqs > aio_nr);
 595                 aio_nr -= ctx->max_reqs;
 596                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
 597
 598                 if (ctx->mmap_size)
 599                         vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
 600
 601                 /* Between hlist_del_rcu() and dropping the initial ref */
 602                 call_rcu(&ctx->rcu_head, kill_ioctx_rcu);
 603         }
 604 }
 605
 606 /* wait_on_sync_kiocb:
 607  *      Waits on the given sync kiocb to complete.
 608  */
 609 ssize_t wait_on_sync_kiocb(struct kiocb *iocb)
 610 {
 611         while (atomic_read(&iocb->ki_users)) {
 612                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 613                 if (!atomic_read(&iocb->ki_users))
 614                         break;
 615                 io_schedule();
 616         }
 617         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 618         return iocb->ki_user_data;
 619 }
 620 EXPORT_SYMBOL(wait_on_sync_kiocb);
 621
 622 /*
 623  * exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, there is
 624  * no way for any new requests to be submited or any of the io_* syscalls to be
 625  * called on the context.
 626  *
 627  * There may be outstanding kiocbs, but free_ioctx() will explicitly wait on
 628  * them.
 629  */
 630 void exit_aio(struct mm_struct *mm)
 631 {
 632         struct kioctx *ctx;
 633         struct hlist_node *n;
 634
 635         hlist_for_each_entry_safe(ctx, n, &mm->ioctx_list, list) {
 636                 if (1 != atomic_read(&ctx->users))
 637                         printk(KERN_DEBUG
 638                                 "exit_aio:ioctx still alive: %d %d %d\n",
 639                                 atomic_read(&ctx->users),
 640                                 atomic_read(&ctx->dead),
 641                                 atomic_read(&ctx->reqs_available));
 642                 /*
 643                  * We don't need to bother with munmap() here -
 644                  * exit_mmap(mm) is coming and it'll unmap everything.
 645                  * Since aio_free_ring() uses non-zero ->mmap_size
 646                  * as indicator that it needs to unmap the area,
 647                  * just set it to 0; aio_free_ring() is the only
 648                  * place that uses ->mmap_size, so it's safe.
 649                  */
 650                 ctx->mmap_size = 0;
 651
 652                 kill_ioctx(ctx);
 653         }
 654 }
 655
 656 static void put_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned nr)
 657 {
 658         struct kioctx_cpu *kcpu;
 659
 660         preempt_disable();
 661         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 662
 663         kcpu->reqs_available += nr;
 664         while (kcpu->reqs_available >= ctx->req_batch * 2) {
 665                 kcpu->reqs_available -= ctx->req_batch;
 666                 atomic_add(ctx->req_batch, &ctx->reqs_available);
 667         }
 668
 669         preempt_enable();
 670 }
 671
 672 static bool get_reqs_available(struct kioctx *ctx)
 673 {
 674         struct kioctx_cpu *kcpu;
 675         bool ret = false;
 676
 677         preempt_disable();
 678         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 679
 680         if (!kcpu->reqs_available) {
 681                 int old, avail = atomic_read(&ctx->reqs_available);
 682
 683                 do {
 684                         if (avail < ctx->req_batch)
 685                                 goto out;
 686
 687                         old = avail;
 688                         avail = atomic_cmpxchg(&ctx->reqs_available,
 689                                                avail, avail - ctx->req_batch);
 690                 } while (avail != old);
 691
 692                 kcpu->reqs_available += ctx->req_batch;
 693         }
 694
 695         ret = true;
 696         kcpu->reqs_available--;
 697 out:
 698         preempt_enable();
 699         return ret;
 700 }
 701
 702 /* aio_get_req
 703  *      Allocate a slot for an aio request.  Increments the ki_users count
 704  * of the kioctx so that the kioctx stays around until all requests are
 705  * complete.  Returns NULL if no requests are free.
 706  *
 707  * Returns with kiocb->ki_users set to 2.  The io submit code path holds
 708  * an extra reference while submitting the i/o.
 709  * This prevents races between the aio code path referencing the
 710  * req (after submitting it) and aio_complete() freeing the req.
 711  */
 712 static inline struct kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
 713 {
 714         struct kiocb *req;
 715
 716         if (!get_reqs_available(ctx))
 717                 return NULL;
 718
 719         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL|__GFP_ZERO);
 720         if (unlikely(!req))
 721                 goto out_put;
 722
 723         atomic_set(&req->ki_users, 2);
 724         req->ki_ctx = ctx;
 725         return req;
 726 out_put:
 727         put_reqs_available(ctx, 1);
 728         return NULL;
 729 }
 730
 731 static void kiocb_free(struct kiocb *req)
 732 {
 733         if (req->ki_filp)
 734                 fput(req->ki_filp);
 735         if (req->ki_eventfd != NULL)
 736                 eventfd_ctx_put(req->ki_eventfd);
 737         if (req->ki_dtor)
 738                 req->ki_dtor(req);
 739         if (req->ki_iovec != &req->ki_inline_vec)
 740                 kfree(req->ki_iovec);
 741         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
 742 }
 743
 744 void aio_put_req(struct kiocb *req)
 745 {
 746         if (atomic_dec_and_test(&req->ki_users))
 747                 kiocb_free(req);
 748 }
 749 EXPORT_SYMBOL(aio_put_req);
 750
 751 static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
 752 {
 753         struct mm_struct *mm = current->mm;
 754         struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
 755
 756         rcu_read_lock();
 757
 758         hlist_for_each_entry_rcu(ctx, &mm->ioctx_list, list) {
 759                 if (ctx->user_id == ctx_id) {
 760                         atomic_inc(&ctx->users);
 761                         ret = ctx;
 762                         break;
 763                 }
 764         }
 765
 766         rcu_read_unlock();
 767         return ret;
 768 }
 769
 770 /* aio_complete
 771  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
 772  */
 773 void aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
 774 {
 775         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
 776         struct aio_ring *ring;
 777         struct io_event *ev_page, *event;
 778         unsigned long   flags;
 779         unsigned tail, pos;
 780
 781         /*
 782          * Special case handling for sync iocbs:
 783          *  - events go directly into the iocb for fast handling
 784          *  - the sync task with the iocb in its stack holds the single iocb
 785          *    ref, no other paths have a way to get another ref
 786          *  - the sync task helpfully left a reference to itself in the iocb
 787          */
 788         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
 789                 BUG_ON(atomic_read(&iocb->ki_users) != 1);
 790                 iocb->ki_user_data = res;
 791                 atomic_set(&iocb->ki_users, 0);
 792                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
 793                 return;
 794         }
 795
 796         /*
 797          * Take rcu_read_lock() in case the kioctx is being destroyed, as we
 798          * need to issue a wakeup after incrementing reqs_available.
 799          */
 800         rcu_read_lock();
 801
 802         if (iocb->ki_list.next) {
 803                 unsigned long flags;
 804
 805                 spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
 806                 list_del(&iocb->ki_list);
 807                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
 808         }
 809
 810         /*
 811          * cancelled requests don't get events, userland was given one
 812          * when the event got cancelled.
 813          */
 814         if (unlikely(xchg(&iocb->ki_cancel,
 815                           KIOCB_CANCELLED) == KIOCB_CANCELLED)) {
 816                 /*
 817                  * Can't use the percpu reqs_available here - could race with
 818                  * free_ioctx()
 819                  */
 820                 atomic_inc(&ctx->reqs_available);
 821                 /* Still need the wake_up in case free_ioctx is waiting */
 822                 goto put_rq;
 823         }
 824
 825         /*
 826          * Add a completion event to the ring buffer. Must be done holding
 827          * ctx->completion_lock to prevent other code from messing with the tail
 828          * pointer since we might be called from irq context.
 829          */
 830         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
 831
 832         tail = ctx->tail;
 833         pos = tail + AIO_EVENTS_OFFSET;
 834
 835         if (++tail >= ctx->nr_events)
 836                 tail = 0;
 837
 838         ev_page = kmap_atomic(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
 839         event = ev_page + pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;
 840
 841         event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_obj.user;
 842         event->data = iocb->ki_user_data;
 843         event->res = res;
 844         event->res2 = res2;
 845
 846         kunmap_atomic(ev_page);
 847         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
 848
 849         pr_debug("%p[%u]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
 850                  ctx, tail, iocb, iocb->ki_obj.user, iocb->ki_user_data,
 851                  res, res2);
 852
 853         /* after flagging the request as done, we
 854          * must never even look at it again
 855          */
 856         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
 857
 858         ctx->tail = tail;
 859
 860         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 861         ring->tail = tail;
 862         kunmap_atomic(ring);
 863         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 864
 865         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
 866
 867         pr_debug("added to ring %p at [%u]\n", iocb, tail);
 868
 869         /*
 870          * Check if the user asked us to deliver the result through an
 871          * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
 872          * from IRQ context.
 873          */
 874         if (iocb->ki_eventfd != NULL)
 875                 eventfd_signal(iocb->ki_eventfd, 1);
 876
 877 put_rq:
 878         /* everything turned out well, dispose of the aiocb. */
 879         aio_put_req(iocb);
 880
 881         /*
 882          * We have to order our ring_info tail store above and test
 883          * of the wait list below outside the wait lock.  This is
 884          * like in wake_up_bit() where clearing a bit has to be
 885          * ordered with the unlocked test.
 886          */
 887         smp_mb();
 888
 889         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
 890                 wake_up(&ctx->wait);
 891
 892         rcu_read_unlock();
 893 }
 894 EXPORT_SYMBOL(aio_complete);
 895
 896 /* aio_read_events
 897  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of
 898  *      events fetched
 899  */
 900 static long aio_read_events_ring(struct kioctx *ctx,
 901                                  struct io_event __user *event, long nr)
 902 {
 903         struct aio_ring *ring;
 904         unsigned head, pos;
 905         long ret = 0;
 906         int copy_ret;
 907
 908         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
 909
 910         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 911         head = ring->head;
 912         kunmap_atomic(ring);
 913
 914         pr_debug("h%u t%u m%u\n", head, ctx->tail, ctx->nr_events);
 915
 916         if (head == ctx->tail)
 917                 goto out;
 918
 919         while (ret < nr) {
 920                 long avail;
 921                 struct io_event *ev;
 922                 struct page *page;
 923
 924                 avail = (head <= ctx->tail ? ctx->tail : ctx->nr_events) - head;
 925                 if (head == ctx->tail)
 926                         break;
 927
 928                 avail = min(avail, nr - ret);
 929                 avail = min_t(long, avail, AIO_EVENTS_PER_PAGE -
 930                             ((head + AIO_EVENTS_OFFSET) % AIO_EVENTS_PER_PAGE));
 931
 932                 pos = head + AIO_EVENTS_OFFSET;
 933                 page = ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE];
 934                 pos %= AIO_EVENTS_PER_PAGE;
 935
 936                 ev = kmap(page);
 937                 copy_ret = copy_to_user(event + ret, ev + pos,
 938                                         sizeof(*ev) * avail);
 939                 kunmap(page);
 940
 941                 if (unlikely(copy_ret)) {
 942                         ret = -EFAULT;
 943                         goto out;
 944                 }
 945
 946                 ret += avail;
 947                 head += avail;
 948                 head %= ctx->nr_events;
 949         }
 950
 951         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 952         ring->head = head;
 953         kunmap_atomic(ring);
 954         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 955
 956         pr_debug("%li  h%u t%u\n", ret, head, ctx->tail);
 957
 958         put_reqs_available(ctx, ret);
 959 out:
 960         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
 961
 962         return ret;
 963 }
 964
 965 static bool aio_read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
 966                             struct io_event __user *event, long *i)
 967 {
 968         long ret = aio_read_events_ring(ctx, event + *i, nr - *i);
 969
 970         if (ret > 0)
 971                 *i += ret;
 972
 973         if (unlikely(atomic_read(&ctx->dead)))
 974                 ret = -EINVAL;
 975
 976         if (!*i)
 977                 *i = ret;
 978
 979         return ret < 0 || *i >= min_nr;
 980 }
 981
 982 static long read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
 983                         struct io_event __user *event,
 984                         struct timespec __user *timeout)
 985 {
 986         ktime_t until = { .tv64 = KTIME_MAX };
 987         long ret = 0;
 988
 989         if (timeout) {
 990                 struct timespec ts;
 991
 992                 if (unlikely(copy_from_user(&ts, timeout, sizeof(ts))))
 993                         return -EFAULT;
 994
 995                 until = timespec_to_ktime(ts);
 996         }
 997
 998         /*
 999          * Note that aio_read_events() is being called as the conditional - i.e.
1000          * we're calling it after prepare_to_wait() has set task state to
1001          * TASK_INTERRUPTIBLE.
1002          *
1003          * But aio_read_events() can block, and if it blocks it's going to flip
1004          * the task state back to TASK_RUNNING.
1005          *
1006          * This should be ok, provided it doesn't flip the state back to
1007          * TASK_RUNNING and return 0 too much - that causes us to spin. That
1008          * will only happen if the mutex_lock() call blocks, and we then find
1009          * the ringbuffer empty. So in practice we should be ok, but it's
1010          * something to be aware of when touching this code.
1011          */
1012         wait_event_interruptible_hrtimeout(ctx->wait,
1013                         aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret), until);
1014
1015         if (!ret && signal_pending(current))
1016                 ret = -EINTR;
1017
1018         return ret;
1019 }
1020
1021 /* sys_io_setup:
1022  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1023  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1024  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1025  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting
1026  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1027  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail
1028  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit
1029  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1030  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1031  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1032  *      implemented.
1033  */
1034 SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
1035 {
1036         struct kioctx *ioctx = NULL;
1037         unsigned long ctx;
1038         long ret;
1039
1040         ret = get_user(ctx, ctxp);
1041         if (unlikely(ret))
1042                 goto out;
1043
1044         ret = -EINVAL;
1045         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1046                 pr_debug("EINVAL: io_setup: ctx %lu nr_events %u\n",
1047                          ctx, nr_events);
1048                 goto out;
1049         }
1050
1051         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1052         ret = PTR_ERR(ioctx);
1053         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1054                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1055                 if (ret)
1056                         kill_ioctx(ioctx);
1057                 put_ioctx(ioctx);
1058         }
1059
1060 out:
1061         return ret;
1062 }
1063
1064 /* sys_io_destroy:
1065  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding
1066  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1067  *      implemented.  May fail with -EINVAL if the context pointed to
1068  *      is invalid.
1069  */
1070 SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
1071 {
1072         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1073         if (likely(NULL != ioctx)) {
1074                 kill_ioctx(ioctx);
1075                 put_ioctx(ioctx);
1076                 return 0;
1077         }
1078         pr_debug("EINVAL: io_destroy: invalid context id\n");
1079         return -EINVAL;
1080 }
1081
1082 static void aio_advance_iovec(struct kiocb *iocb, ssize_t ret)
1083 {
1084         struct iovec *iov = &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg];
1085
1086         BUG_ON(ret <= 0);
1087
1088         while (iocb->ki_cur_seg < iocb->ki_nr_segs && ret > 0) {
1089                 ssize_t this = min((ssize_t)iov->iov_len, ret);
1090                 iov->iov_base += this;
1091                 iov->iov_len -= this;
1092                 iocb->ki_left -= this;
1093                 ret -= this;
1094                 if (iov->iov_len == 0) {
1095                         iocb->ki_cur_seg++;
1096                         iov++;
1097                 }
1098         }
1099
1100         /* the caller should not have done more io than what fit in
1101          * the remaining iovecs */
1102         BUG_ON(ret > 0 && iocb->ki_left == 0);
1103 }
1104
1105 typedef ssize_t (aio_rw_op)(struct kiocb *, const struct iovec *,
1106                             unsigned long, loff_t);
1107
1108 static ssize_t aio_rw_vect_retry(struct kiocb *iocb, int rw, aio_rw_op *rw_op)
1109 {
1110         struct file *file = iocb->ki_filp;
1111         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
1112         struct inode *inode = mapping->host;
1113         ssize_t ret = 0;
1114
1115         /* This matches the pread()/pwrite() logic */
1116         if (iocb->ki_pos < 0)
1117                 return -EINVAL;
1118
1119         if (rw == WRITE)
1120                 file_start_write(file);
1121         do {
1122                 ret = rw_op(iocb, &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg],
1123                             iocb->ki_nr_segs - iocb->ki_cur_seg,
1124                             iocb->ki_pos);
1125                 if (ret > 0)
1126                         aio_advance_iovec(iocb, ret);
1127
1128         /* retry all partial writes.  retry partial reads as long as its a
1129          * regular file. */
1130         } while (ret > 0 && iocb->ki_left > 0 &&
1131                  (rw == WRITE ||
1132                   (!S_ISFIFO(inode->i_mode) && !S_ISSOCK(inode->i_mode))));
1133         if (rw == WRITE)
1134                 file_end_write(file);
1135
1136         /* This means we must have transferred all that we could */
1137         /* No need to retry anymore */
1138         if ((ret == 0) || (iocb->ki_left == 0))
1139                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1140
1141         /* If we managed to write some out we return that, rather than
1142          * the eventual error. */
1143         if (rw == WRITE
1144             && ret < 0 && ret != -EIOCBQUEUED
1145             && iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left)
1146                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1147
1148         return ret;
1149 }
1150
1151 static ssize_t aio_setup_vectored_rw(int rw, struct kiocb *kiocb, bool compat)
1152 {
1153         ssize_t ret;
1154
1155         kiocb->ki_nr_segs = kiocb->ki_nbytes;
1156
1157 #ifdef CONFIG_COMPAT
1158         if (compat)
1159                 ret = compat_rw_copy_check_uvector(rw,
1160                                 (struct compat_iovec __user *)kiocb->ki_buf,
1161                                 kiocb->ki_nr_segs, 1, &kiocb->ki_inline_vec,
1162                                 &kiocb->ki_iovec);
1163         else
1164 #endif
1165                 ret = rw_copy_check_uvector(rw,
1166                                 (struct iovec __user *)kiocb->ki_buf,
1167                                 kiocb->ki_nr_segs, 1, &kiocb->ki_inline_vec,
1168                                 &kiocb->ki_iovec);
1169         if (ret < 0)
1170                 return ret;
1171
1172         /* ki_nbytes now reflect bytes instead of segs */
1173         kiocb->ki_nbytes = ret;
1174         return 0;
1175 }
1176
1177 static ssize_t aio_setup_single_vector(int rw, struct kiocb *kiocb)
1178 {
1179         if (unlikely(!access_ok(!rw, kiocb->ki_buf, kiocb->ki_nbytes)))
1180                 return -EFAULT;
1181
1182         kiocb->ki_iovec = &kiocb->ki_inline_vec;
1183         kiocb->ki_iovec->iov_base = kiocb->ki_buf;
1184         kiocb->ki_iovec->iov_len = kiocb->ki_nbytes;
1185         kiocb->ki_nr_segs = 1;
1186         return 0;
1187 }
1188
1189 /*
1190  * aio_setup_iocb:
1191  *      Performs the initial checks and aio retry method
1192  *      setup for the kiocb at the time of io submission.
1193  */
1194 static ssize_t aio_run_iocb(struct kiocb *req, bool compat)
1195 {
1196         struct file *file = req->ki_filp;
1197         ssize_t ret;
1198         int rw;
1199         fmode_t mode;
1200         aio_rw_op *rw_op;
1201
1202         switch (req->ki_opcode) {
1203         case IOCB_CMD_PREAD:
1204         case IOCB_CMD_PREADV:
1205                 mode    = FMODE_READ;
1206                 rw      = READ;
1207                 rw_op   = file->f_op->aio_read;
1208                 goto rw_common;
1209
1210         case IOCB_CMD_PWRITE:
1211         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1212                 mode    = FMODE_WRITE;
1213                 rw      = WRITE;
1214                 rw_op   = file->f_op->aio_write;
1215                 goto rw_common;
1216 rw_common:
1217                 if (unlikely(!(file->f_mode & mode)))
1218                         return -EBADF;
1219
1220                 if (!rw_op)
1221                         return -EINVAL;
1222
1223                 ret = (req->ki_opcode == IOCB_CMD_PREADV ||
1224                        req->ki_opcode == IOCB_CMD_PWRITEV)
1225                         ? aio_setup_vectored_rw(rw, req, compat)
1226                         : aio_setup_single_vector(rw, req);
1227                 if (ret)
1228                         return ret;
1229
1230                 ret = rw_verify_area(rw, file, &req->ki_pos, req->ki_nbytes);
1231                 if (ret < 0)
1232                         return ret;
1233
1234                 req->ki_nbytes = ret;
1235                 req->ki_left = ret;
1236
1237                 ret = aio_rw_vect_retry(req, rw, rw_op);
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 (ret != -EIOCBQUEUED) {
1260                 /*
1261                  * There's no easy way to restart the syscall since other AIO's
1262                  * may be already running. Just fail this IO with EINTR.
1263                  */
1264                 if (unlikely(ret == -ERESTARTSYS || ret == -ERESTARTNOINTR ||
1265                              ret == -ERESTARTNOHAND ||
1266                              ret == -ERESTART_RESTARTBLOCK))
1267                         ret = -EINTR;
1268                 aio_complete(req, ret, 0);
1269         }
1270
1271         return 0;
1272 }
1273
1274 static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1275                          struct iocb *iocb, bool compat)
1276 {
1277         struct kiocb *req;
1278         ssize_t ret;
1279
1280         /* enforce forwards compatibility on users */
1281         if (unlikely(iocb->aio_reserved1 || iocb->aio_reserved2)) {
1282                 pr_debug("EINVAL: reserve field set\n");
1283                 return -EINVAL;
1284         }
1285
1286         /* prevent overflows */
1287         if (unlikely(
1288             (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1289             (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1290             ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1291            )) {
1292                 pr_debug("EINVAL: io_submit: overflow check\n");
1293                 return -EINVAL;
1294         }
1295
1296         req = aio_get_req(ctx);
1297         if (unlikely(!req))
1298                 return -EAGAIN;
1299
1300         req->ki_filp = fget(iocb->aio_fildes);
1301         if (unlikely(!req->ki_filp)) {
1302                 ret = -EBADF;
1303                 goto out_put_req;
1304         }
1305
1306         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
1307                 /*
1308                  * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
1309                  * instance of the file* now. The file descriptor must be
1310                  * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
1311                  * event using the eventfd_signal() function.
1312                  */
1313                 req->ki_eventfd = eventfd_ctx_fdget((int) iocb->aio_resfd);
1314                 if (IS_ERR(req->ki_eventfd)) {
1315                         ret = PTR_ERR(req->ki_eventfd);
1316                         req->ki_eventfd = NULL;
1317                         goto out_put_req;
1318                 }
1319         }
1320
1321         ret = put_user(KIOCB_KEY, &user_iocb->aio_key);
1322         if (unlikely(ret)) {
1323                 pr_debug("EFAULT: aio_key\n");
1324                 goto out_put_req;
1325         }
1326
1327         req->ki_obj.user = user_iocb;
1328         req->ki_user_data = iocb->aio_data;
1329         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1330
1331         req->ki_buf = (char __user *)(unsigned long)iocb->aio_buf;
1332         req->ki_left = req->ki_nbytes = iocb->aio_nbytes;
1333         req->ki_opcode = iocb->aio_lio_opcode;
1334
1335         ret = aio_run_iocb(req, compat);
1336         if (ret)
1337                 goto out_put_req;
1338
1339         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1340         return 0;
1341 out_put_req:
1342         put_reqs_available(ctx, 1);
1343         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1344         aio_put_req(req);       /* drop i/o ref to req */
1345         return ret;
1346 }
1347
1348 long do_io_submit(aio_context_t ctx_id, long nr,
1349                   struct iocb __user *__user *iocbpp, bool compat)
1350 {
1351         struct kioctx *ctx;
1352         long ret = 0;
1353         int i = 0;
1354         struct blk_plug plug;
1355
1356         if (unlikely(nr < 0))
1357                 return -EINVAL;
1358
1359         if (unlikely(nr > LONG_MAX/sizeof(*iocbpp)))
1360                 nr = LONG_MAX/sizeof(*iocbpp);
1361
1362         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, iocbpp, (nr*sizeof(*iocbpp)))))
1363                 return -EFAULT;
1364
1365         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1366         if (unlikely(!ctx)) {
1367                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1368                 return -EINVAL;
1369         }
1370
1371         blk_start_plug(&plug);
1372
1373         /*
1374          * AKPM: should this return a partial result if some of the IOs were
1375          * successfully submitted?
1376          */
1377         for (i=0; i<nr; i++) {
1378                 struct iocb __user *user_iocb;
1379                 struct iocb tmp;
1380
1381                 if (unlikely(__get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1382                         ret = -EFAULT;
1383                         break;
1384                 }
1385
1386                 if (unlikely(copy_from_user(&tmp, user_iocb, sizeof(tmp)))) {
1387                         ret = -EFAULT;
1388                         break;
1389                 }
1390
1391                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, &tmp, compat);
1392                 if (ret)
1393                         break;
1394         }
1395         blk_finish_plug(&plug);
1396
1397         put_ioctx(ctx);
1398         return i ? i : ret;
1399 }
1400
1401 /* sys_io_submit:
1402  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1403  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1404  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1405  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1406  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1407  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1408  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1409  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1410  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1411  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1412  */
1413 SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
1414                 struct iocb __user * __user *, iocbpp)
1415 {
1416         return do_io_submit(ctx_id, nr, iocbpp, 0);
1417 }
1418
1419 /* lookup_kiocb
1420  *      Finds a given iocb for cancellation.
1421  */
1422 static struct kiocb *lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb,
1423                                   u32 key)
1424 {
1425         struct list_head *pos;
1426
1427         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
1428
1429         if (key != KIOCB_KEY)
1430                 return NULL;
1431
1432         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
1433         list_for_each(pos, &ctx->active_reqs) {
1434                 struct kiocb *kiocb = list_kiocb(pos);
1435                 if (kiocb->ki_obj.user == iocb)
1436                         return kiocb;
1437         }
1438         return NULL;
1439 }
1440
1441 /* sys_io_cancel:
1442  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1443  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1444  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1445  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1446  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1447  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1448  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1449  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1450  */
1451 SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
1452                 struct io_event __user *, result)
1453 {
1454         struct io_event res;
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, &res);
1473         else
1474                 ret = -EINVAL;
1475
1476         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1477
1478         if (!ret) {
1479                 /* Cancellation succeeded -- copy the result
1480                  * into the user's buffer.
1481                  */
1482                 if (copy_to_user(result, &res, sizeof(res)))
1483                         ret = -EFAULT;
1484         }
1485
1486         put_ioctx(ctx);
1487
1488         return ret;
1489 }
1490
1491 /* io_getevents:
1492  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
1493  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id. If
1494  *      it succeeds, the number of read events is returned. May fail with
1495  *      -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range, if nr is
1496  *      out of range, if timeout is out of range.  May fail with -EFAULT
1497  *      if any of the memory specified is invalid.  May return 0 or
1498  *      < min_nr if the timeout specified by timeout has elapsed
1499  *      before sufficient events are available, where timeout == NULL
1500  *      specifies an infinite timeout. Note that the timeout pointed to by
1501  *      timeout is relative.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1502  */
1503 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
1504                 long, min_nr,
1505                 long, nr,
1506                 struct io_event __user *, events,
1507                 struct timespec __user *, timeout)
1508 {
1509         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1510         long ret = -EINVAL;
1511
1512         if (likely(ioctx)) {
1513                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0))
1514                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, timeout);
1515                 put_ioctx(ioctx);
1516         }
1517         return ret;
1518 }