fs/aio.c

   1 /*
   2  *      An async IO implementation for Linux
   3  *      Written by Benjamin LaHaise <bcrl@kvack.org>
   4  *
   5  *      Implements an efficient asynchronous io interface.
   6  *
   7  *      Copyright 2000, 2001, 2002 Red Hat, Inc.  All Rights Reserved.
   8  *
   9  *      See ../COPYING for licensing terms.
  10  */
  11 #define pr_fmt(fmt) "%s: " fmt, __func__
  12
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/init.h>
  15 #include <linux/errno.h>
  16 #include <linux/time.h>
  17 #include <linux/aio_abi.h>
  18 #include <linux/export.h>
  19 #include <linux/syscalls.h>
  20 #include <linux/backing-dev.h>
  21 #include <linux/uio.h>
  22
  23 #include <linux/sched.h>
  24 #include <linux/fs.h>
  25 #include <linux/file.h>
  26 #include <linux/mm.h>
  27 #include <linux/mman.h>
  28 #include <linux/mmu_context.h>
  29 #include <linux/percpu.h>
  30 #include <linux/slab.h>
  31 #include <linux/timer.h>
  32 #include <linux/aio.h>
  33 #include <linux/highmem.h>
  34 #include <linux/workqueue.h>
  35 #include <linux/security.h>
  36 #include <linux/eventfd.h>
  37 #include <linux/blkdev.h>
  38 #include <linux/compat.h>
  39 #include <linux/anon_inodes.h>
  40 #include <linux/migrate.h>
  41 #include <linux/ramfs.h>
  42 #include <linux/percpu-refcount.h>
  43
  44 #include <asm/kmap_types.h>
  45 #include <asm/uaccess.h>
  46
  47 #include "internal.h"
  48
  49 #define AIO_RING_MAGIC                  0xa10a10a1
  50 #define AIO_RING_COMPAT_FEATURES        1
  51 #define AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES      0
  52 struct aio_ring {
  53         unsigned        id;     /* kernel internal index number */
  54         unsigned        nr;     /* number of io_events */
  55         unsigned        head;
  56         unsigned        tail;
  57
  58         unsigned        magic;
  59         unsigned        compat_features;
  60         unsigned        incompat_features;
  61         unsigned        header_length;  /* size of aio_ring */
  62
  63
  64         struct io_event         io_events[0];
  65 }; /* 128 bytes + ring size */
  66
  67 #define AIO_RING_PAGES  8
  68
  69 struct kioctx_table {
  70         struct rcu_head rcu;
  71         unsigned        nr;
  72         struct kioctx   *table[];
  73 };
  74
  75 struct kioctx_cpu {
  76         unsigned                reqs_available;
  77 };
  78
  79 struct kioctx {
  80         struct percpu_ref       users;
  81         atomic_t                dead;
  82
  83         unsigned long           user_id;
  84
  85         struct __percpu kioctx_cpu *cpu;
  86
  87         /*
  88          * For percpu reqs_available, number of slots we move to/from global
  89          * counter at a time:
  90          */
  91         unsigned                req_batch;
  92         /*
  93          * This is what userspace passed to io_setup(), it's not used for
  94          * anything but counting against the global max_reqs quota.
  95          *
  96          * The real limit is nr_events - 1, which will be larger (see
  97          * aio_setup_ring())
  98          */
  99         unsigned                max_reqs;
 100
 101         /* Size of ringbuffer, in units of struct io_event */
 102         unsigned                nr_events;
 103
 104         unsigned long           mmap_base;
 105         unsigned long           mmap_size;
 106
 107         struct page             **ring_pages;
 108         long                    nr_pages;
 109
 110         struct rcu_head         rcu_head;
 111         struct work_struct      free_work;
 112
 113         struct {
 114                 /*
 115                  * This counts the number of available slots in the ringbuffer,
 116                  * so we avoid overflowing it: it's decremented (if positive)
 117                  * when allocating a kiocb and incremented when the resulting
 118                  * io_event is pulled off the ringbuffer.
 119                  *
 120                  * We batch accesses to it with a percpu version.
 121                  */
 122                 atomic_t        reqs_available;
 123         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 124
 125         struct {
 126                 spinlock_t      ctx_lock;
 127                 struct list_head active_reqs;   /* used for cancellation */
 128         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 129
 130         struct {
 131                 struct mutex    ring_lock;
 132                 wait_queue_head_t wait;
 133         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 134
 135         struct {
 136                 unsigned        tail;
 137                 spinlock_t      completion_lock;
 138         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 139
 140         struct page             *internal_pages[AIO_RING_PAGES];
 141         struct file             *aio_ring_file;
 142
 143         unsigned                id;
 144 };
 145
 146 /*------ sysctl variables----*/
 147 static DEFINE_SPINLOCK(aio_nr_lock);
 148 unsigned long aio_nr;           /* current system wide number of aio requests */
 149 unsigned long aio_max_nr = 0x10000; /* system wide maximum number of aio requests */
 150 /*----end sysctl variables---*/
 151
 152 static struct kmem_cache        *kiocb_cachep;
 153 static struct kmem_cache        *kioctx_cachep;
 154
 155 /* aio_setup
 156  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
 157  *      failure as this is done early during the boot sequence.
 158  */
 159 static int __init aio_setup(void)
 160 {
 161         kiocb_cachep = KMEM_CACHE(kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 162         kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 163
 164         pr_debug("sizeof(struct page) = %zu\n", sizeof(struct page));
 165
 166         return 0;
 167 }
 168 __initcall(aio_setup);
 169
 170 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
 171 {
 172         int i;
 173         struct file *aio_ring_file = ctx->aio_ring_file;
 174
 175         for (i = 0; i < ctx->nr_pages; i++) {
 176                 pr_debug("pid(%d) [%d] page->count=%d\n", current->pid, i,
 177                                 page_count(ctx->ring_pages[i]));
 178                 put_page(ctx->ring_pages[i]);
 179         }
 180
 181         if (ctx->ring_pages && ctx->ring_pages != ctx->internal_pages)
 182                 kfree(ctx->ring_pages);
 183
 184         if (aio_ring_file) {
 185                 truncate_setsize(aio_ring_file->f_inode, 0);
 186                 fput(aio_ring_file);
 187                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 188         }
 189 }
 190
 191 static int aio_ring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 192 {
 193         vma->vm_ops = &generic_file_vm_ops;
 194         return 0;
 195 }
 196
 197 static const struct file_operations aio_ring_fops = {
 198         .mmap = aio_ring_mmap,
 199 };
 200
 201 static int aio_set_page_dirty(struct page *page)
 202 {
 203         return 0;
 204 }
 205
 206 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 207 static int aio_migratepage(struct address_space *mapping, struct page *new,
 208                         struct page *old, enum migrate_mode mode)
 209 {
 210         struct kioctx *ctx = mapping->private_data;
 211         unsigned long flags;
 212         unsigned idx = old->index;
 213         int rc;
 214
 215         /* Writeback must be complete */
 216         BUG_ON(PageWriteback(old));
 217         put_page(old);
 218
 219         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, new, old, NULL, mode);
 220         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
 221                 get_page(old);
 222                 return rc;
 223         }
 224
 225         get_page(new);
 226
 227         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
 228         migrate_page_copy(new, old);
 229         ctx->ring_pages[idx] = new;
 230         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
 231
 232         return rc;
 233 }
 234 #endif
 235
 236 static const struct address_space_operations aio_ctx_aops = {
 237         .set_page_dirty = aio_set_page_dirty,
 238 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 239         .migratepage    = aio_migratepage,
 240 #endif
 241 };
 242
 243 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx)
 244 {
 245         struct aio_ring *ring;
 246         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
 247         struct mm_struct *mm = current->mm;
 248         unsigned long size, populate;
 249         int nr_pages;
 250         int i;
 251         struct file *file;
 252
 253         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
 254         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
 255
 256         size = sizeof(struct aio_ring);
 257         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
 258
 259         nr_pages = PFN_UP(size);
 260         if (nr_pages < 0)
 261                 return -EINVAL;
 262
 263         file = anon_inode_getfile_private("[aio]", &aio_ring_fops, ctx, O_RDWR);
 264         if (IS_ERR(file)) {
 265                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 266                 return -EAGAIN;
 267         }
 268
 269         file->f_inode->i_mapping->a_ops = &aio_ctx_aops;
 270         file->f_inode->i_mapping->private_data = ctx;
 271         file->f_inode->i_size = PAGE_SIZE * (loff_t)nr_pages;
 272
 273         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 274                 struct page *page;
 275                 page = find_or_create_page(file->f_inode->i_mapping,
 276                                            i, GFP_HIGHUSER | __GFP_ZERO);
 277                 if (!page)
 278                         break;
 279                 pr_debug("pid(%d) page[%d]->count=%d\n",
 280                          current->pid, i, page_count(page));
 281                 SetPageUptodate(page);
 282                 SetPageDirty(page);
 283                 unlock_page(page);
 284         }
 285         ctx->aio_ring_file = file;
 286         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring))
 287                         / sizeof(struct io_event);
 288
 289         ctx->ring_pages = ctx->internal_pages;
 290         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
 291                 ctx->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *),
 292                                           GFP_KERNEL);
 293                 if (!ctx->ring_pages)
 294                         return -ENOMEM;
 295         }
 296
 297         ctx->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
 298         pr_debug("attempting mmap of %lu bytes\n", ctx->mmap_size);
 299
 300         down_write(&mm->mmap_sem);
 301         ctx->mmap_base = do_mmap_pgoff(ctx->aio_ring_file, 0, ctx->mmap_size,
 302                                        PROT_READ | PROT_WRITE,
 303                                        MAP_SHARED | MAP_POPULATE, 0, &populate);
 304         if (IS_ERR((void *)ctx->mmap_base)) {
 305                 up_write(&mm->mmap_sem);
 306                 ctx->mmap_size = 0;
 307                 aio_free_ring(ctx);
 308                 return -EAGAIN;
 309         }
 310
 311         pr_debug("mmap address: 0x%08lx\n", ctx->mmap_base);
 312
 313         /* We must do this while still holding mmap_sem for write, as we
 314          * need to be protected against userspace attempting to mremap()
 315          * or munmap() the ring buffer.
 316          */
 317         ctx->nr_pages = get_user_pages(current, mm, ctx->mmap_base, nr_pages,
 318                                        1, 0, ctx->ring_pages, NULL);
 319
 320         /* Dropping the reference here is safe as the page cache will hold
 321          * onto the pages for us.  It is also required so that page migration
 322          * can unmap the pages and get the right reference count.
 323          */
 324         for (i = 0; i < ctx->nr_pages; i++)
 325                 put_page(ctx->ring_pages[i]);
 326
 327         up_write(&mm->mmap_sem);
 328
 329         if (unlikely(ctx->nr_pages != nr_pages)) {
 330                 aio_free_ring(ctx);
 331                 return -EAGAIN;
 332         }
 333
 334         ctx->user_id = ctx->mmap_base;
 335         ctx->nr_events = nr_events; /* trusted copy */
 336
 337         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 338         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
 339         ring->id = ~0U;
 340         ring->head = ring->tail = 0;
 341         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
 342         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
 343         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
 344         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
 345         kunmap_atomic(ring);
 346         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 347
 348         return 0;
 349 }
 350
 351 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
 352 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
 353 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
 354
 355 void kiocb_set_cancel_fn(struct kiocb *req, kiocb_cancel_fn *cancel)
 356 {
 357         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
 358         unsigned long flags;
 359
 360         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
 361
 362         if (!req->ki_list.next)
 363                 list_add(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
 364
 365         req->ki_cancel = cancel;
 366
 367         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
 368 }
 369 EXPORT_SYMBOL(kiocb_set_cancel_fn);
 370
 371 static int kiocb_cancel(struct kioctx *ctx, struct kiocb *kiocb)
 372 {
 373         kiocb_cancel_fn *old, *cancel;
 374
 375         /*
 376          * Don't want to set kiocb->ki_cancel = KIOCB_CANCELLED unless it
 377          * actually has a cancel function, hence the cmpxchg()
 378          */
 379
 380         cancel = ACCESS_ONCE(kiocb->ki_cancel);
 381         do {
 382                 if (!cancel || cancel == KIOCB_CANCELLED)
 383                         return -EINVAL;
 384
 385                 old = cancel;
 386                 cancel = cmpxchg(&kiocb->ki_cancel, old, KIOCB_CANCELLED);
 387         } while (cancel != old);
 388
 389         return cancel(kiocb);
 390 }
 391
 392 static void free_ioctx_rcu(struct rcu_head *head)
 393 {
 394         struct kioctx *ctx = container_of(head, struct kioctx, rcu_head);
 395
 396         free_percpu(ctx->cpu);
 397         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 398 }
 399
 400 /*
 401  * When this function runs, the kioctx has been removed from the "hash table"
 402  * and ctx->users has dropped to 0, so we know no more kiocbs can be submitted -
 403  * now it's safe to cancel any that need to be.
 404  */
 405 static void free_ioctx(struct work_struct *work)
 406 {
 407         struct kioctx *ctx = container_of(work, struct kioctx, free_work);
 408         struct aio_ring *ring;
 409         struct kiocb *req;
 410         unsigned cpu, avail;
 411         DEFINE_WAIT(wait);
 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);
 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         while (1) {
 433                 prepare_to_wait(&ctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 434
 435                 ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 436                 avail = (ring->head <= ring->tail)
 437                          ? ring->tail - ring->head
 438                          : ctx->nr_events - ring->head + ring->tail;
 439
 440                 atomic_add(avail, &ctx->reqs_available);
 441                 ring->head = ring->tail;
 442                 kunmap_atomic(ring);
 443
 444                 if (atomic_read(&ctx->reqs_available) >= ctx->nr_events - 1)
 445                         break;
 446
 447                 schedule();
 448         }
 449         finish_wait(&ctx->wait, &wait);
 450
 451         WARN_ON(atomic_read(&ctx->reqs_available) > ctx->nr_events - 1);
 452
 453         aio_free_ring(ctx);
 454
 455         pr_debug("freeing %p\n", ctx);
 456
 457         /*
 458          * Here the call_rcu() is between the wait_event() for reqs_active to
 459          * hit 0, and freeing the ioctx.
 460          *
 461          * aio_complete() decrements reqs_active, but it has to touch the ioctx
 462          * after to issue a wakeup so we use rcu.
 463          */
 464         call_rcu(&ctx->rcu_head, free_ioctx_rcu);
 465 }
 466
 467 static void free_ioctx_ref(struct percpu_ref *ref)
 468 {
 469         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, users);
 470
 471         INIT_WORK(&ctx->free_work, free_ioctx);
 472         schedule_work(&ctx->free_work);
 473 }
 474
 475 static int ioctx_add_table(struct kioctx *ctx, struct mm_struct *mm)
 476 {
 477         unsigned i, new_nr;
 478         struct kioctx_table *table, *old;
 479         struct aio_ring *ring;
 480
 481         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 482         rcu_read_lock();
 483         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 484
 485         while (1) {
 486                 if (table)
 487                         for (i = 0; i < table->nr; i++)
 488                                 if (!table->table[i]) {
 489                                         ctx->id = i;
 490                                         table->table[i] = ctx;
 491                                         rcu_read_unlock();
 492                                         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 493
 494                                         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 495                                         ring->id = ctx->id;
 496                                         kunmap_atomic(ring);
 497                                         return 0;
 498                                 }
 499
 500                 new_nr = (table ? table->nr : 1) * 4;
 501
 502                 rcu_read_unlock();
 503                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 504
 505                 table = kzalloc(sizeof(*table) + sizeof(struct kioctx *) *
 506                                 new_nr, GFP_KERNEL);
 507                 if (!table)
 508                         return -ENOMEM;
 509
 510                 table->nr = new_nr;
 511
 512                 spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 513                 rcu_read_lock();
 514                 old = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 515
 516                 if (!old) {
 517                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
 518                 } else if (table->nr > old->nr) {
 519                         memcpy(table->table, old->table,
 520                                old->nr * sizeof(struct kioctx *));
 521
 522                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
 523                         kfree_rcu(old, rcu);
 524                 } else {
 525                         kfree(table);
 526                         table = old;
 527                 }
 528         }
 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_ref))
 569                 goto out_freectx;
 570
 571         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
 572         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
 573         mutex_init(&ctx->ring_lock);
 574         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
 575
 576         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
 577
 578         ctx->cpu = alloc_percpu(struct kioctx_cpu);
 579         if (!ctx->cpu)
 580                 goto out_freeref;
 581
 582         if (aio_setup_ring(ctx) < 0)
 583                 goto out_freepcpu;
 584
 585         atomic_set(&ctx->reqs_available, ctx->nr_events - 1);
 586         ctx->req_batch = (ctx->nr_events - 1) / (num_possible_cpus() * 4);
 587         if (ctx->req_batch < 1)
 588                 ctx->req_batch = 1;
 589
 590         /* limit the number of system wide aios */
 591         spin_lock(&aio_nr_lock);
 592         if (aio_nr + nr_events > (aio_max_nr * 2UL) ||
 593             aio_nr + nr_events < aio_nr) {
 594                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
 595                 goto out_cleanup;
 596         }
 597         aio_nr += ctx->max_reqs;
 598         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 599
 600         percpu_ref_get(&ctx->users); /* io_setup() will drop this ref */
 601
 602         err = ioctx_add_table(ctx, mm);
 603         if (err)
 604                 goto out_cleanup_put;
 605
 606         pr_debug("allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
 607                  ctx, ctx->user_id, mm, ctx->nr_events);
 608         return ctx;
 609
 610 out_cleanup_put:
 611         percpu_ref_put(&ctx->users);
 612 out_cleanup:
 613         err = -EAGAIN;
 614         aio_free_ring(ctx);
 615 out_freepcpu:
 616         free_percpu(ctx->cpu);
 617 out_freeref:
 618         free_percpu(ctx->users.pcpu_count);
 619 out_freectx:
 620         if (ctx->aio_ring_file)
 621                 fput(ctx->aio_ring_file);
 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                 spin_lock(&aio_nr_lock);
 657                 BUG_ON(aio_nr - ctx->max_reqs > aio_nr);
 658                 aio_nr -= ctx->max_reqs;
 659                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
 660
 661                 if (ctx->mmap_size)
 662                         vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
 663
 664                 percpu_ref_kill(&ctx->users);
 665         }
 666 }
 667
 668 /* wait_on_sync_kiocb:
 669  *      Waits on the given sync kiocb to complete.
 670  */
 671 ssize_t wait_on_sync_kiocb(struct kiocb *req)
 672 {
 673         while (!req->ki_ctx) {
 674                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 675                 if (req->ki_ctx)
 676                         break;
 677                 io_schedule();
 678         }
 679         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 680         return req->ki_user_data;
 681 }
 682 EXPORT_SYMBOL(wait_on_sync_kiocb);
 683
 684 /*
 685  * exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, there is
 686  * no way for any new requests to be submited or any of the io_* syscalls to be
 687  * called on the context.
 688  *
 689  * There may be outstanding kiocbs, but free_ioctx() will explicitly wait on
 690  * them.
 691  */
 692 void exit_aio(struct mm_struct *mm)
 693 {
 694         struct kioctx_table *table;
 695         struct kioctx *ctx;
 696         unsigned i = 0;
 697
 698         while (1) {
 699                 rcu_read_lock();
 700                 table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 701
 702                 do {
 703                         if (!table || i >= table->nr) {
 704                                 rcu_read_unlock();
 705                                 rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, NULL);
 706                                 if (table)
 707                                         kfree(table);
 708                                 return;
 709                         }
 710
 711                         ctx = table->table[i++];
 712                 } while (!ctx);
 713
 714                 rcu_read_unlock();
 715
 716                 /*
 717                  * We don't need to bother with munmap() here -
 718                  * exit_mmap(mm) is coming and it'll unmap everything.
 719                  * Since aio_free_ring() uses non-zero ->mmap_size
 720                  * as indicator that it needs to unmap the area,
 721                  * just set it to 0; aio_free_ring() is the only
 722                  * place that uses ->mmap_size, so it's safe.
 723                  */
 724                 ctx->mmap_size = 0;
 725
 726                 kill_ioctx(mm, ctx);
 727         }
 728 }
 729
 730 static void put_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned nr)
 731 {
 732         struct kioctx_cpu *kcpu;
 733
 734         preempt_disable();
 735         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 736
 737         kcpu->reqs_available += nr;
 738         while (kcpu->reqs_available >= ctx->req_batch * 2) {
 739                 kcpu->reqs_available -= ctx->req_batch;
 740                 atomic_add(ctx->req_batch, &ctx->reqs_available);
 741         }
 742
 743         preempt_enable();
 744 }
 745
 746 static bool get_reqs_available(struct kioctx *ctx)
 747 {
 748         struct kioctx_cpu *kcpu;
 749         bool ret = false;
 750
 751         preempt_disable();
 752         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 753
 754         if (!kcpu->reqs_available) {
 755                 int old, avail = atomic_read(&ctx->reqs_available);
 756
 757                 do {
 758                         if (avail < ctx->req_batch)
 759                                 goto out;
 760
 761                         old = avail;
 762                         avail = atomic_cmpxchg(&ctx->reqs_available,
 763                                                avail, avail - ctx->req_batch);
 764                 } while (avail != old);
 765
 766                 kcpu->reqs_available += ctx->req_batch;
 767         }
 768
 769         ret = true;
 770         kcpu->reqs_available--;
 771 out:
 772         preempt_enable();
 773         return ret;
 774 }
 775
 776 /* aio_get_req
 777  *      Allocate a slot for an aio request.
 778  * Returns NULL if no requests are free.
 779  */
 780 static inline struct kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
 781 {
 782         struct kiocb *req;
 783
 784         if (!get_reqs_available(ctx))
 785                 return NULL;
 786
 787         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL|__GFP_ZERO);
 788         if (unlikely(!req))
 789                 goto out_put;
 790
 791         req->ki_ctx = ctx;
 792         return req;
 793 out_put:
 794         put_reqs_available(ctx, 1);
 795         return NULL;
 796 }
 797
 798 static void kiocb_free(struct kiocb *req)
 799 {
 800         if (req->ki_filp)
 801                 fput(req->ki_filp);
 802         if (req->ki_eventfd != NULL)
 803                 eventfd_ctx_put(req->ki_eventfd);
 804         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
 805 }
 806
 807 static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
 808 {
 809         struct aio_ring __user *ring  = (void __user *)ctx_id;
 810         struct mm_struct *mm = current->mm;
 811         struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
 812         struct kioctx_table *table;
 813         unsigned id;
 814
 815         if (get_user(id, &ring->id))
 816                 return NULL;
 817
 818         rcu_read_lock();
 819         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 820
 821         if (!table || id >= table->nr)
 822                 goto out;
 823
 824         ctx = table->table[id];
 825         if (ctx && ctx->user_id == ctx_id) {
 826                 percpu_ref_get(&ctx->users);
 827                 ret = ctx;
 828         }
 829 out:
 830         rcu_read_unlock();
 831         return ret;
 832 }
 833
 834 /* aio_complete
 835  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
 836  */
 837 void aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
 838 {
 839         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
 840         struct aio_ring *ring;
 841         struct io_event *ev_page, *event;
 842         unsigned long   flags;
 843         unsigned tail, pos;
 844
 845         /*
 846          * Special case handling for sync iocbs:
 847          *  - events go directly into the iocb for fast handling
 848          *  - the sync task with the iocb in its stack holds the single iocb
 849          *    ref, no other paths have a way to get another ref
 850          *  - the sync task helpfully left a reference to itself in the iocb
 851          */
 852         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
 853                 iocb->ki_user_data = res;
 854                 smp_wmb();
 855                 iocb->ki_ctx = ERR_PTR(-EXDEV);
 856                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
 857                 return;
 858         }
 859
 860         /*
 861          * Take rcu_read_lock() in case the kioctx is being destroyed, as we
 862          * need to issue a wakeup after incrementing reqs_available.
 863          */
 864         rcu_read_lock();
 865
 866         if (iocb->ki_list.next) {
 867                 unsigned long flags;
 868
 869                 spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
 870                 list_del(&iocb->ki_list);
 871                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
 872         }
 873
 874         /*
 875          * Add a completion event to the ring buffer. Must be done holding
 876          * ctx->completion_lock to prevent other code from messing with the tail
 877          * pointer since we might be called from irq context.
 878          */
 879         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
 880
 881         tail = ctx->tail;
 882         pos = tail + AIO_EVENTS_OFFSET;
 883
 884         if (++tail >= ctx->nr_events)
 885                 tail = 0;
 886
 887         ev_page = kmap_atomic(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
 888         event = ev_page + pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;
 889
 890         event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_obj.user;
 891         event->data = iocb->ki_user_data;
 892         event->res = res;
 893         event->res2 = res2;
 894
 895         kunmap_atomic(ev_page);
 896         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
 897
 898         pr_debug("%p[%u]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
 899                  ctx, tail, iocb, iocb->ki_obj.user, iocb->ki_user_data,
 900                  res, res2);
 901
 902         /* after flagging the request as done, we
 903          * must never even look at it again
 904          */
 905         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
 906
 907         ctx->tail = tail;
 908
 909         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 910         ring->tail = tail;
 911         kunmap_atomic(ring);
 912         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 913
 914         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
 915
 916         pr_debug("added to ring %p at [%u]\n", iocb, tail);
 917
 918         /*
 919          * Check if the user asked us to deliver the result through an
 920          * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
 921          * from IRQ context.
 922          */
 923         if (iocb->ki_eventfd != NULL)
 924                 eventfd_signal(iocb->ki_eventfd, 1);
 925
 926         /* everything turned out well, dispose of the aiocb. */
 927         kiocb_free(iocb);
 928
 929         /*
 930          * We have to order our ring_info tail store above and test
 931          * of the wait list below outside the wait lock.  This is
 932          * like in wake_up_bit() where clearing a bit has to be
 933          * ordered with the unlocked test.
 934          */
 935         smp_mb();
 936
 937         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
 938                 wake_up(&ctx->wait);
 939
 940         rcu_read_unlock();
 941 }
 942 EXPORT_SYMBOL(aio_complete);
 943
 944 /* aio_read_events
 945  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of
 946  *      events fetched
 947  */
 948 static long aio_read_events_ring(struct kioctx *ctx,
 949                                  struct io_event __user *event, long nr)
 950 {
 951         struct aio_ring *ring;
 952         unsigned head, tail, pos;
 953         long ret = 0;
 954         int copy_ret;
 955
 956         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
 957
 958         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 959         head = ring->head;
 960         tail = ring->tail;
 961         kunmap_atomic(ring);
 962
 963         pr_debug("h%u t%u m%u\n", head, tail, ctx->nr_events);
 964
 965         if (head == tail)
 966                 goto out;
 967
 968         while (ret < nr) {
 969                 long avail;
 970                 struct io_event *ev;
 971                 struct page *page;
 972
 973                 avail = (head <= tail ?  tail : ctx->nr_events) - head;
 974                 if (head == tail)
 975                         break;
 976
 977                 avail = min(avail, nr - ret);
 978                 avail = min_t(long, avail, AIO_EVENTS_PER_PAGE -
 979                             ((head + AIO_EVENTS_OFFSET) % AIO_EVENTS_PER_PAGE));
 980
 981                 pos = head + AIO_EVENTS_OFFSET;
 982                 page = ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE];
 983                 pos %= AIO_EVENTS_PER_PAGE;
 984
 985                 ev = kmap(page);
 986                 copy_ret = copy_to_user(event + ret, ev + pos,
 987                                         sizeof(*ev) * avail);
 988                 kunmap(page);
 989
 990                 if (unlikely(copy_ret)) {
 991                         ret = -EFAULT;
 992                         goto out;
 993                 }
 994
 995                 ret += avail;
 996                 head += avail;
 997                 head %= ctx->nr_events;
 998         }
 999
1000         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1001         ring->head = head;
1002         kunmap_atomic(ring);
1003         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
1004
1005         pr_debug("%li  h%u t%u\n", ret, head, tail);
1006
1007         put_reqs_available(ctx, ret);
1008 out:
1009         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
1010
1011         return ret;
1012 }
1013
1014 static bool aio_read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1015                             struct io_event __user *event, long *i)
1016 {
1017         long ret = aio_read_events_ring(ctx, event + *i, nr - *i);
1018
1019         if (ret > 0)
1020                 *i += ret;
1021
1022         if (unlikely(atomic_read(&ctx->dead)))
1023                 ret = -EINVAL;
1024
1025         if (!*i)
1026                 *i = ret;
1027
1028         return ret < 0 || *i >= min_nr;
1029 }
1030
1031 static long read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1032                         struct io_event __user *event,
1033                         struct timespec __user *timeout)
1034 {
1035         ktime_t until = { .tv64 = KTIME_MAX };
1036         long ret = 0;
1037
1038         if (timeout) {
1039                 struct timespec ts;
1040
1041                 if (unlikely(copy_from_user(&ts, timeout, sizeof(ts))))
1042                         return -EFAULT;
1043
1044                 until = timespec_to_ktime(ts);
1045         }
1046
1047         /*
1048          * Note that aio_read_events() is being called as the conditional - i.e.
1049          * we're calling it after prepare_to_wait() has set task state to
1050          * TASK_INTERRUPTIBLE.
1051          *
1052          * But aio_read_events() can block, and if it blocks it's going to flip
1053          * the task state back to TASK_RUNNING.
1054          *
1055          * This should be ok, provided it doesn't flip the state back to
1056          * TASK_RUNNING and return 0 too much - that causes us to spin. That
1057          * will only happen if the mutex_lock() call blocks, and we then find
1058          * the ringbuffer empty. So in practice we should be ok, but it's
1059          * something to be aware of when touching this code.
1060          */
1061         wait_event_interruptible_hrtimeout(ctx->wait,
1062                         aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret), until);
1063
1064         if (!ret && signal_pending(current))
1065                 ret = -EINTR;
1066
1067         return ret;
1068 }
1069
1070 /* sys_io_setup:
1071  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1072  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1073  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1074  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting
1075  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1076  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail
1077  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit
1078  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1079  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1080  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1081  *      implemented.
1082  */
1083 SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
1084 {
1085         struct kioctx *ioctx = NULL;
1086         unsigned long ctx;
1087         long ret;
1088
1089         ret = get_user(ctx, ctxp);
1090         if (unlikely(ret))
1091                 goto out;
1092
1093         ret = -EINVAL;
1094         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1095                 pr_debug("EINVAL: io_setup: ctx %lu nr_events %u\n",
1096                          ctx, nr_events);
1097                 goto out;
1098         }
1099
1100         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1101         ret = PTR_ERR(ioctx);
1102         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1103                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1104                 if (ret)
1105                         kill_ioctx(current->mm, ioctx);
1106                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1107         }
1108
1109 out:
1110         return ret;
1111 }
1112
1113 /* sys_io_destroy:
1114  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding
1115  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1116  *      implemented.  May fail with -EINVAL if the context pointed to
1117  *      is invalid.
1118  */
1119 SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
1120 {
1121         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1122         if (likely(NULL != ioctx)) {
1123                 kill_ioctx(current->mm, ioctx);
1124                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1125                 return 0;
1126         }
1127         pr_debug("EINVAL: io_destroy: invalid context id\n");
1128         return -EINVAL;
1129 }
1130
1131 typedef ssize_t (aio_rw_op)(struct kiocb *, const struct iovec *,
1132                             unsigned long, loff_t);
1133
1134 static ssize_t aio_setup_vectored_rw(struct kiocb *kiocb,
1135                                      int rw, char __user *buf,
1136                                      unsigned long *nr_segs,
1137                                      struct iovec **iovec,
1138                                      bool compat)
1139 {
1140         ssize_t ret;
1141
1142         *nr_segs = kiocb->ki_nbytes;
1143
1144 #ifdef CONFIG_COMPAT
1145         if (compat)
1146                 ret = compat_rw_copy_check_uvector(rw,
1147                                 (struct compat_iovec __user *)buf,
1148                                 *nr_segs, 1, *iovec, iovec);
1149         else
1150 #endif
1151                 ret = rw_copy_check_uvector(rw,
1152                                 (struct iovec __user *)buf,
1153                                 *nr_segs, 1, *iovec, iovec);
1154         if (ret < 0)
1155                 return ret;
1156
1157         /* ki_nbytes now reflect bytes instead of segs */
1158         kiocb->ki_nbytes = ret;
1159         return 0;
1160 }
1161
1162 static ssize_t aio_setup_single_vector(struct kiocb *kiocb,
1163                                        int rw, char __user *buf,
1164                                        unsigned long *nr_segs,
1165                                        struct iovec *iovec)
1166 {
1167         if (unlikely(!access_ok(!rw, buf, kiocb->ki_nbytes)))
1168                 return -EFAULT;
1169
1170         iovec->iov_base = buf;
1171         iovec->iov_len = kiocb->ki_nbytes;
1172         *nr_segs = 1;
1173         return 0;
1174 }
1175
1176 /*
1177  * aio_setup_iocb:
1178  *      Performs the initial checks and aio retry method
1179  *      setup for the kiocb at the time of io submission.
1180  */
1181 static ssize_t aio_run_iocb(struct kiocb *req, unsigned opcode,
1182                             char __user *buf, bool compat)
1183 {
1184         struct file *file = req->ki_filp;
1185         ssize_t ret;
1186         unsigned long nr_segs;
1187         int rw;
1188         fmode_t mode;
1189         aio_rw_op *rw_op;
1190         struct iovec inline_vec, *iovec = &inline_vec;
1191
1192         switch (opcode) {
1193         case IOCB_CMD_PREAD:
1194         case IOCB_CMD_PREADV:
1195                 mode    = FMODE_READ;
1196                 rw      = READ;
1197                 rw_op   = file->f_op->aio_read;
1198                 goto rw_common;
1199
1200         case IOCB_CMD_PWRITE:
1201         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1202                 mode    = FMODE_WRITE;
1203                 rw      = WRITE;
1204                 rw_op   = file->f_op->aio_write;
1205                 goto rw_common;
1206 rw_common:
1207                 if (unlikely(!(file->f_mode & mode)))
1208                         return -EBADF;
1209
1210                 if (!rw_op)
1211                         return -EINVAL;
1212
1213                 ret = (opcode == IOCB_CMD_PREADV ||
1214                        opcode == IOCB_CMD_PWRITEV)
1215                         ? aio_setup_vectored_rw(req, rw, buf, &nr_segs,
1216                                                 &iovec, compat)
1217                         : aio_setup_single_vector(req, rw, buf, &nr_segs,
1218                                                   iovec);
1219                 if (ret)
1220                         return ret;
1221
1222                 ret = rw_verify_area(rw, file, &req->ki_pos, req->ki_nbytes);
1223                 if (ret < 0) {
1224                         if (iovec != &inline_vec)
1225                                 kfree(iovec);
1226                         return ret;
1227                 }
1228
1229                 req->ki_nbytes = ret;
1230
1231                 /* XXX: move/kill - rw_verify_area()? */
1232                 /* This matches the pread()/pwrite() logic */
1233                 if (req->ki_pos < 0) {
1234                         ret = -EINVAL;
1235                         break;
1236                 }
1237
1238                 if (rw == WRITE)
1239                         file_start_write(file);
1240
1241                 ret = rw_op(req, iovec, nr_segs, req->ki_pos);
1242
1243                 if (rw == WRITE)
1244                         file_end_write(file);
1245                 break;
1246
1247         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1248                 if (!file->f_op->aio_fsync)
1249                         return -EINVAL;
1250
1251                 ret = file->f_op->aio_fsync(req, 1);
1252                 break;
1253
1254         case IOCB_CMD_FSYNC:
1255                 if (!file->f_op->aio_fsync)
1256                         return -EINVAL;
1257
1258                 ret = file->f_op->aio_fsync(req, 0);
1259                 break;
1260
1261         default:
1262                 pr_debug("EINVAL: no operation provided\n");
1263                 return -EINVAL;
1264         }
1265
1266         if (iovec != &inline_vec)
1267                 kfree(iovec);
1268
1269         if (ret != -EIOCBQUEUED) {
1270                 /*
1271                  * There's no easy way to restart the syscall since other AIO's
1272                  * may be already running. Just fail this IO with EINTR.
1273                  */
1274                 if (unlikely(ret == -ERESTARTSYS || ret == -ERESTARTNOINTR ||
1275                              ret == -ERESTARTNOHAND ||
1276                              ret == -ERESTART_RESTARTBLOCK))
1277                         ret = -EINTR;
1278                 aio_complete(req, ret, 0);
1279         }
1280
1281         return 0;
1282 }
1283
1284 static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1285                          struct iocb *iocb, bool compat)
1286 {
1287         struct kiocb *req;
1288         ssize_t ret;
1289
1290         /* enforce forwards compatibility on users */
1291         if (unlikely(iocb->aio_reserved1 || iocb->aio_reserved2)) {
1292                 pr_debug("EINVAL: reserve field set\n");
1293                 return -EINVAL;
1294         }
1295
1296         /* prevent overflows */
1297         if (unlikely(
1298             (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1299             (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1300             ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1301            )) {
1302                 pr_debug("EINVAL: io_submit: overflow check\n");
1303                 return -EINVAL;
1304         }
1305
1306         req = aio_get_req(ctx);
1307         if (unlikely(!req))
1308                 return -EAGAIN;
1309
1310         req->ki_filp = fget(iocb->aio_fildes);
1311         if (unlikely(!req->ki_filp)) {
1312                 ret = -EBADF;
1313                 goto out_put_req;
1314         }
1315
1316         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
1317                 /*
1318                  * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
1319                  * instance of the file* now. The file descriptor must be
1320                  * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
1321                  * event using the eventfd_signal() function.
1322                  */
1323                 req->ki_eventfd = eventfd_ctx_fdget((int) iocb->aio_resfd);
1324                 if (IS_ERR(req->ki_eventfd)) {
1325                         ret = PTR_ERR(req->ki_eventfd);
1326                         req->ki_eventfd = NULL;
1327                         goto out_put_req;
1328                 }
1329         }
1330
1331         ret = put_user(KIOCB_KEY, &user_iocb->aio_key);
1332         if (unlikely(ret)) {
1333                 pr_debug("EFAULT: aio_key\n");
1334                 goto out_put_req;
1335         }
1336
1337         req->ki_obj.user = user_iocb;
1338         req->ki_user_data = iocb->aio_data;
1339         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1340         req->ki_nbytes = iocb->aio_nbytes;
1341
1342         ret = aio_run_iocb(req, iocb->aio_lio_opcode,
1343                            (char __user *)(unsigned long)iocb->aio_buf,
1344                            compat);
1345         if (ret)
1346                 goto out_put_req;
1347
1348         return 0;
1349 out_put_req:
1350         put_reqs_available(ctx, 1);
1351         kiocb_free(req);
1352         return ret;
1353 }
1354
1355 long do_io_submit(aio_context_t ctx_id, long nr,
1356                   struct iocb __user *__user *iocbpp, bool compat)
1357 {
1358         struct kioctx *ctx;
1359         long ret = 0;
1360         int i = 0;
1361         struct blk_plug plug;
1362
1363         if (unlikely(nr < 0))
1364                 return -EINVAL;
1365
1366         if (unlikely(nr > LONG_MAX/sizeof(*iocbpp)))
1367                 nr = LONG_MAX/sizeof(*iocbpp);
1368
1369         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, iocbpp, (nr*sizeof(*iocbpp)))))
1370                 return -EFAULT;
1371
1372         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1373         if (unlikely(!ctx)) {
1374                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1375                 return -EINVAL;
1376         }
1377
1378         blk_start_plug(&plug);
1379
1380         /*
1381          * AKPM: should this return a partial result if some of the IOs were
1382          * successfully submitted?
1383          */
1384         for (i=0; i<nr; i++) {
1385                 struct iocb __user *user_iocb;
1386                 struct iocb tmp;
1387
1388                 if (unlikely(__get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1389                         ret = -EFAULT;
1390                         break;
1391                 }
1392
1393                 if (unlikely(copy_from_user(&tmp, user_iocb, sizeof(tmp)))) {
1394                         ret = -EFAULT;
1395                         break;
1396                 }
1397
1398                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, &tmp, compat);
1399                 if (ret)
1400                         break;
1401         }
1402         blk_finish_plug(&plug);
1403
1404         percpu_ref_put(&ctx->users);
1405         return i ? i : ret;
1406 }
1407
1408 /* sys_io_submit:
1409  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1410  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1411  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1412  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1413  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1414  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1415  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1416  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1417  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1418  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1419  */
1420 SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
1421                 struct iocb __user * __user *, iocbpp)
1422 {
1423         return do_io_submit(ctx_id, nr, iocbpp, 0);
1424 }
1425
1426 /* lookup_kiocb
1427  *      Finds a given iocb for cancellation.
1428  */
1429 static struct kiocb *lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb,
1430                                   u32 key)
1431 {
1432         struct list_head *pos;
1433
1434         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
1435
1436         if (key != KIOCB_KEY)
1437                 return NULL;
1438
1439         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
1440         list_for_each(pos, &ctx->active_reqs) {
1441                 struct kiocb *kiocb = list_kiocb(pos);
1442                 if (kiocb->ki_obj.user == iocb)
1443                         return kiocb;
1444         }
1445         return NULL;
1446 }
1447
1448 /* sys_io_cancel:
1449  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1450  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1451  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1452  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1453  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1454  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1455  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1456  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1457  */
1458 SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
1459                 struct io_event __user *, result)
1460 {
1461         struct kioctx *ctx;
1462         struct kiocb *kiocb;
1463         u32 key;
1464         int ret;
1465
1466         ret = get_user(key, &iocb->aio_key);
1467         if (unlikely(ret))
1468                 return -EFAULT;
1469
1470         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1471         if (unlikely(!ctx))
1472                 return -EINVAL;
1473
1474         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1475
1476         kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb, key);
1477         if (kiocb)
1478                 ret = kiocb_cancel(ctx, kiocb);
1479         else
1480                 ret = -EINVAL;
1481
1482         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1483
1484         if (!ret) {
1485                 /*
1486                  * The result argument is no longer used - the io_event is
1487                  * always delivered via the ring buffer. -EINPROGRESS indicates
1488                  * cancellation is progress:
1489                  */
1490                 ret = -EINPROGRESS;
1491         }
1492
1493         percpu_ref_put(&ctx->users);
1494
1495         return ret;
1496 }
1497
1498 /* io_getevents:
1499  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
1500  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id. If
1501  *      it succeeds, the number of read events is returned. May fail with
1502  *      -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range, if nr is
1503  *      out of range, if timeout is out of range.  May fail with -EFAULT
1504  *      if any of the memory specified is invalid.  May return 0 or
1505  *      < min_nr if the timeout specified by timeout has elapsed
1506  *      before sufficient events are available, where timeout == NULL
1507  *      specifies an infinite timeout. Note that the timeout pointed to by
1508  *      timeout is relative.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1509  */
1510 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
1511                 long, min_nr,
1512                 long, nr,
1513                 struct io_event __user *, events,
1514                 struct timespec __user *, timeout)
1515 {
1516         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1517         long ret = -EINVAL;
1518
1519         if (likely(ioctx)) {
1520                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0))
1521                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, timeout);
1522                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1523         }
1524         return ret;
1525 }