fs/aio.c

   1 /*
   2  *      An async IO implementation for Linux
   3  *      Written by Benjamin LaHaise <bcrl@kvack.org>
   4  *
   5  *      Implements an efficient asynchronous io interface.
   6  *
   7  *      Copyright 2000, 2001, 2002 Red Hat, Inc.  All Rights Reserved.
   8  *
   9  *      See ../COPYING for licensing terms.
  10  */
  11 #define pr_fmt(fmt) "%s: " fmt, __func__
  12
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/init.h>
  15 #include <linux/errno.h>
  16 #include <linux/time.h>
  17 #include <linux/aio_abi.h>
  18 #include <linux/export.h>
  19 #include <linux/syscalls.h>
  20 #include <linux/backing-dev.h>
  21 #include <linux/uio.h>
  22
  23 #include <linux/sched.h>
  24 #include <linux/fs.h>
  25 #include <linux/file.h>
  26 #include <linux/mm.h>
  27 #include <linux/mman.h>
  28 #include <linux/mmu_context.h>
  29 #include <linux/percpu.h>
  30 #include <linux/slab.h>
  31 #include <linux/timer.h>
  32 #include <linux/aio.h>
  33 #include <linux/highmem.h>
  34 #include <linux/workqueue.h>
  35 #include <linux/security.h>
  36 #include <linux/eventfd.h>
  37 #include <linux/blkdev.h>
  38 #include <linux/compat.h>
  39 #include <linux/anon_inodes.h>
  40 #include <linux/migrate.h>
  41 #include <linux/ramfs.h>
  42 #include <linux/percpu-refcount.h>
  43
  44 #include <asm/kmap_types.h>
  45 #include <asm/uaccess.h>
  46
  47 #include "internal.h"
  48
  49 #define AIO_RING_MAGIC                  0xa10a10a1
  50 #define AIO_RING_COMPAT_FEATURES        1
  51 #define AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES      0
  52 struct aio_ring {
  53         unsigned        id;     /* kernel internal index number */
  54         unsigned        nr;     /* number of io_events */
  55         unsigned        head;
  56         unsigned        tail;
  57
  58         unsigned        magic;
  59         unsigned        compat_features;
  60         unsigned        incompat_features;
  61         unsigned        header_length;  /* size of aio_ring */
  62
  63
  64         struct io_event         io_events[0];
  65 }; /* 128 bytes + ring size */
  66
  67 #define AIO_RING_PAGES  8
  68
  69 struct kioctx_table {
  70         struct rcu_head rcu;
  71         unsigned        nr;
  72         struct kioctx   *table[];
  73 };
  74
  75 struct kioctx_cpu {
  76         unsigned                reqs_available;
  77 };
  78
  79 struct kioctx {
  80         struct percpu_ref       users;
  81         atomic_t                dead;
  82
  83         struct percpu_ref       reqs;
  84
  85         unsigned long           user_id;
  86
  87         struct __percpu kioctx_cpu *cpu;
  88
  89         /*
  90          * For percpu reqs_available, number of slots we move to/from global
  91          * counter at a time:
  92          */
  93         unsigned                req_batch;
  94         /*
  95          * This is what userspace passed to io_setup(), it's not used for
  96          * anything but counting against the global max_reqs quota.
  97          *
  98          * The real limit is nr_events - 1, which will be larger (see
  99          * aio_setup_ring())
 100          */
 101         unsigned                max_reqs;
 102
 103         /* Size of ringbuffer, in units of struct io_event */
 104         unsigned                nr_events;
 105
 106         unsigned long           mmap_base;
 107         unsigned long           mmap_size;
 108
 109         struct page             **ring_pages;
 110         long                    nr_pages;
 111
 112         struct work_struct      free_work;
 113
 114         struct {
 115                 /*
 116                  * This counts the number of available slots in the ringbuffer,
 117                  * so we avoid overflowing it: it's decremented (if positive)
 118                  * when allocating a kiocb and incremented when the resulting
 119                  * io_event is pulled off the ringbuffer.
 120                  *
 121                  * We batch accesses to it with a percpu version.
 122                  */
 123                 atomic_t        reqs_available;
 124         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 125
 126         struct {
 127                 spinlock_t      ctx_lock;
 128                 struct list_head active_reqs;   /* used for cancellation */
 129         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 130
 131         struct {
 132                 struct mutex    ring_lock;
 133                 wait_queue_head_t wait;
 134         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 135
 136         struct {
 137                 unsigned        tail;
 138                 spinlock_t      completion_lock;
 139         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 140
 141         struct page             *internal_pages[AIO_RING_PAGES];
 142         struct file             *aio_ring_file;
 143
 144         unsigned                id;
 145 };
 146
 147 /*------ sysctl variables----*/
 148 static DEFINE_SPINLOCK(aio_nr_lock);
 149 unsigned long aio_nr;           /* current system wide number of aio requests */
 150 unsigned long aio_max_nr = 0x10000; /* system wide maximum number of aio requests */
 151 /*----end sysctl variables---*/
 152
 153 static struct kmem_cache        *kiocb_cachep;
 154 static struct kmem_cache        *kioctx_cachep;
 155
 156 /* aio_setup
 157  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
 158  *      failure as this is done early during the boot sequence.
 159  */
 160 static int __init aio_setup(void)
 161 {
 162         kiocb_cachep = KMEM_CACHE(kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 163         kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 164
 165         pr_debug("sizeof(struct page) = %zu\n", sizeof(struct page));
 166
 167         return 0;
 168 }
 169 __initcall(aio_setup);
 170
 171 static void put_aio_ring_file(struct kioctx *ctx)
 172 {
 173         struct file *aio_ring_file = ctx->aio_ring_file;
 174         if (aio_ring_file) {
 175                 truncate_setsize(aio_ring_file->f_inode, 0);
 176
 177                 /* Prevent further access to the kioctx from migratepages */
 178                 spin_lock(&aio_ring_file->f_inode->i_mapping->private_lock);
 179                 aio_ring_file->f_inode->i_mapping->private_data = NULL;
 180                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 181                 spin_unlock(&aio_ring_file->f_inode->i_mapping->private_lock);
 182
 183                 fput(aio_ring_file);
 184         }
 185 }
 186
 187 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
 188 {
 189         int i;
 190
 191         for (i = 0; i < ctx->nr_pages; i++) {
 192                 pr_debug("pid(%d) [%d] page->count=%d\n", current->pid, i,
 193                                 page_count(ctx->ring_pages[i]));
 194                 put_page(ctx->ring_pages[i]);
 195         }
 196
 197         put_aio_ring_file(ctx);
 198
 199         if (ctx->ring_pages && ctx->ring_pages != ctx->internal_pages)
 200                 kfree(ctx->ring_pages);
 201 }
 202
 203 static int aio_ring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 204 {
 205         vma->vm_ops = &generic_file_vm_ops;
 206         return 0;
 207 }
 208
 209 static const struct file_operations aio_ring_fops = {
 210         .mmap = aio_ring_mmap,
 211 };
 212
 213 static int aio_set_page_dirty(struct page *page)
 214 {
 215         return 0;
 216 }
 217
 218 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 219 static int aio_migratepage(struct address_space *mapping, struct page *new,
 220                         struct page *old, enum migrate_mode mode)
 221 {
 222         struct kioctx *ctx;
 223         unsigned long flags;
 224         int rc;
 225
 226         /* Writeback must be complete */
 227         BUG_ON(PageWriteback(old));
 228         put_page(old);
 229
 230         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, new, old, NULL, mode);
 231         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
 232                 get_page(old);
 233                 return rc;
 234         }
 235
 236         get_page(new);
 237
 238         /* We can potentially race against kioctx teardown here.  Use the
 239          * address_space's private data lock to protect the mapping's
 240          * private_data.
 241          */
 242         spin_lock(&mapping->private_lock);
 243         ctx = mapping->private_data;
 244         if (ctx) {
 245                 pgoff_t idx;
 246                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
 247                 migrate_page_copy(new, old);
 248                 idx = old->index;
 249                 if (idx < (pgoff_t)ctx->nr_pages)
 250                         ctx->ring_pages[idx] = new;
 251                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
 252         } else
 253                 rc = -EBUSY;
 254         spin_unlock(&mapping->private_lock);
 255
 256         return rc;
 257 }
 258 #endif
 259
 260 static const struct address_space_operations aio_ctx_aops = {
 261         .set_page_dirty = aio_set_page_dirty,
 262 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 263         .migratepage    = aio_migratepage,
 264 #endif
 265 };
 266
 267 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx)
 268 {
 269         struct aio_ring *ring;
 270         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
 271         struct mm_struct *mm = current->mm;
 272         unsigned long size, populate;
 273         int nr_pages;
 274         int i;
 275         struct file *file;
 276
 277         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
 278         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
 279
 280         size = sizeof(struct aio_ring);
 281         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
 282
 283         nr_pages = PFN_UP(size);
 284         if (nr_pages < 0)
 285                 return -EINVAL;
 286
 287         file = anon_inode_getfile_private("[aio]", &aio_ring_fops, ctx, O_RDWR);
 288         if (IS_ERR(file)) {
 289                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 290                 return -EAGAIN;
 291         }
 292
 293         file->f_inode->i_mapping->a_ops = &aio_ctx_aops;
 294         file->f_inode->i_mapping->private_data = ctx;
 295         file->f_inode->i_size = PAGE_SIZE * (loff_t)nr_pages;
 296
 297         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 298                 struct page *page;
 299                 page = find_or_create_page(file->f_inode->i_mapping,
 300                                            i, GFP_HIGHUSER | __GFP_ZERO);
 301                 if (!page)
 302                         break;
 303                 pr_debug("pid(%d) page[%d]->count=%d\n",
 304                          current->pid, i, page_count(page));
 305                 SetPageUptodate(page);
 306                 SetPageDirty(page);
 307                 unlock_page(page);
 308         }
 309         ctx->aio_ring_file = file;
 310         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring))
 311                         / sizeof(struct io_event);
 312
 313         ctx->ring_pages = ctx->internal_pages;
 314         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
 315                 ctx->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *),
 316                                           GFP_KERNEL);
 317                 if (!ctx->ring_pages)
 318                         return -ENOMEM;
 319         }
 320
 321         ctx->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
 322         pr_debug("attempting mmap of %lu bytes\n", ctx->mmap_size);
 323
 324         down_write(&mm->mmap_sem);
 325         ctx->mmap_base = do_mmap_pgoff(ctx->aio_ring_file, 0, ctx->mmap_size,
 326                                        PROT_READ | PROT_WRITE,
 327                                        MAP_SHARED | MAP_POPULATE, 0, &populate);
 328         if (IS_ERR((void *)ctx->mmap_base)) {
 329                 up_write(&mm->mmap_sem);
 330                 ctx->mmap_size = 0;
 331                 aio_free_ring(ctx);
 332                 return -EAGAIN;
 333         }
 334
 335         pr_debug("mmap address: 0x%08lx\n", ctx->mmap_base);
 336
 337         /* We must do this while still holding mmap_sem for write, as we
 338          * need to be protected against userspace attempting to mremap()
 339          * or munmap() the ring buffer.
 340          */
 341         ctx->nr_pages = get_user_pages(current, mm, ctx->mmap_base, nr_pages,
 342                                        1, 0, ctx->ring_pages, NULL);
 343
 344         /* Dropping the reference here is safe as the page cache will hold
 345          * onto the pages for us.  It is also required so that page migration
 346          * can unmap the pages and get the right reference count.
 347          */
 348         for (i = 0; i < ctx->nr_pages; i++)
 349                 put_page(ctx->ring_pages[i]);
 350
 351         up_write(&mm->mmap_sem);
 352
 353         if (unlikely(ctx->nr_pages != nr_pages)) {
 354                 aio_free_ring(ctx);
 355                 return -EAGAIN;
 356         }
 357
 358         ctx->user_id = ctx->mmap_base;
 359         ctx->nr_events = nr_events; /* trusted copy */
 360
 361         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 362         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
 363         ring->id = ~0U;
 364         ring->head = ring->tail = 0;
 365         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
 366         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
 367         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
 368         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
 369         kunmap_atomic(ring);
 370         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 371
 372         return 0;
 373 }
 374
 375 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
 376 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
 377 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
 378
 379 void kiocb_set_cancel_fn(struct kiocb *req, kiocb_cancel_fn *cancel)
 380 {
 381         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
 382         unsigned long flags;
 383
 384         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
 385
 386         if (!req->ki_list.next)
 387                 list_add(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
 388
 389         req->ki_cancel = cancel;
 390
 391         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
 392 }
 393 EXPORT_SYMBOL(kiocb_set_cancel_fn);
 394
 395 static int kiocb_cancel(struct kioctx *ctx, struct kiocb *kiocb)
 396 {
 397         kiocb_cancel_fn *old, *cancel;
 398
 399         /*
 400          * Don't want to set kiocb->ki_cancel = KIOCB_CANCELLED unless it
 401          * actually has a cancel function, hence the cmpxchg()
 402          */
 403
 404         cancel = ACCESS_ONCE(kiocb->ki_cancel);
 405         do {
 406                 if (!cancel || cancel == KIOCB_CANCELLED)
 407                         return -EINVAL;
 408
 409                 old = cancel;
 410                 cancel = cmpxchg(&kiocb->ki_cancel, old, KIOCB_CANCELLED);
 411         } while (cancel != old);
 412
 413         return cancel(kiocb);
 414 }
 415
 416 static void free_ioctx(struct work_struct *work)
 417 {
 418         struct kioctx *ctx = container_of(work, struct kioctx, free_work);
 419
 420         pr_debug("freeing %p\n", ctx);
 421
 422         aio_free_ring(ctx);
 423         free_percpu(ctx->cpu);
 424         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 425 }
 426
 427 static void free_ioctx_reqs(struct percpu_ref *ref)
 428 {
 429         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, reqs);
 430
 431         INIT_WORK(&ctx->free_work, free_ioctx);
 432         schedule_work(&ctx->free_work);
 433 }
 434
 435 /*
 436  * When this function runs, the kioctx has been removed from the "hash table"
 437  * and ctx->users has dropped to 0, so we know no more kiocbs can be submitted -
 438  * now it's safe to cancel any that need to be.
 439  */
 440 static void free_ioctx_users(struct percpu_ref *ref)
 441 {
 442         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, users);
 443         struct kiocb *req;
 444
 445         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 446
 447         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
 448                 req = list_first_entry(&ctx->active_reqs,
 449                                        struct kiocb, ki_list);
 450
 451                 list_del_init(&req->ki_list);
 452                 kiocb_cancel(ctx, req);
 453         }
 454
 455         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 456
 457         percpu_ref_kill(&ctx->reqs);
 458         percpu_ref_put(&ctx->reqs);
 459 }
 460
 461 static int ioctx_add_table(struct kioctx *ctx, struct mm_struct *mm)
 462 {
 463         unsigned i, new_nr;
 464         struct kioctx_table *table, *old;
 465         struct aio_ring *ring;
 466
 467         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 468         rcu_read_lock();
 469         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 470
 471         while (1) {
 472                 if (table)
 473                         for (i = 0; i < table->nr; i++)
 474                                 if (!table->table[i]) {
 475                                         ctx->id = i;
 476                                         table->table[i] = ctx;
 477                                         rcu_read_unlock();
 478                                         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 479
 480                                         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 481                                         ring->id = ctx->id;
 482                                         kunmap_atomic(ring);
 483                                         return 0;
 484                                 }
 485
 486                 new_nr = (table ? table->nr : 1) * 4;
 487
 488                 rcu_read_unlock();
 489                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 490
 491                 table = kzalloc(sizeof(*table) + sizeof(struct kioctx *) *
 492                                 new_nr, GFP_KERNEL);
 493                 if (!table)
 494                         return -ENOMEM;
 495
 496                 table->nr = new_nr;
 497
 498                 spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 499                 rcu_read_lock();
 500                 old = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 501
 502                 if (!old) {
 503                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
 504                 } else if (table->nr > old->nr) {
 505                         memcpy(table->table, old->table,
 506                                old->nr * sizeof(struct kioctx *));
 507
 508                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
 509                         kfree_rcu(old, rcu);
 510                 } else {
 511                         kfree(table);
 512                         table = old;
 513                 }
 514         }
 515 }
 516
 517 static void aio_nr_sub(unsigned nr)
 518 {
 519         spin_lock(&aio_nr_lock);
 520         if (WARN_ON(aio_nr - nr > aio_nr))
 521                 aio_nr = 0;
 522         else
 523                 aio_nr -= nr;
 524         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 525 }
 526
 527 /* ioctx_alloc
 528  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
 529  */
 530 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
 531 {
 532         struct mm_struct *mm = current->mm;
 533         struct kioctx *ctx;
 534         int err = -ENOMEM;
 535
 536         /*
 537          * We keep track of the number of available ringbuffer slots, to prevent
 538          * overflow (reqs_available), and we also use percpu counters for this.
 539          *
 540          * So since up to half the slots might be on other cpu's percpu counters
 541          * and unavailable, double nr_events so userspace sees what they
 542          * expected: additionally, we move req_batch slots to/from percpu
 543          * counters at a time, so make sure that isn't 0:
 544          */
 545         nr_events = max(nr_events, num_possible_cpus() * 4);
 546         nr_events *= 2;
 547
 548         /* Prevent overflows */
 549         if ((nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) ||
 550             (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct kiocb)))) {
 551                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
 552                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 553         }
 554
 555         if (!nr_events || (unsigned long)nr_events > (aio_max_nr * 2UL))
 556                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
 557
 558         ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
 559         if (!ctx)
 560                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 561
 562         ctx->max_reqs = nr_events;
 563
 564         if (percpu_ref_init(&ctx->users, free_ioctx_users))
 565                 goto err;
 566
 567         if (percpu_ref_init(&ctx->reqs, free_ioctx_reqs))
 568                 goto err;
 569
 570         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
 571         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
 572         mutex_init(&ctx->ring_lock);
 573         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
 574
 575         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
 576
 577         ctx->cpu = alloc_percpu(struct kioctx_cpu);
 578         if (!ctx->cpu)
 579                 goto err;
 580
 581         if (aio_setup_ring(ctx) < 0)
 582                 goto err;
 583
 584         atomic_set(&ctx->reqs_available, ctx->nr_events - 1);
 585         ctx->req_batch = (ctx->nr_events - 1) / (num_possible_cpus() * 4);
 586         if (ctx->req_batch < 1)
 587                 ctx->req_batch = 1;
 588
 589         /* limit the number of system wide aios */
 590         spin_lock(&aio_nr_lock);
 591         if (aio_nr + nr_events > (aio_max_nr * 2UL) ||
 592             aio_nr + nr_events < aio_nr) {
 593                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
 594                 err = -EAGAIN;
 595                 goto err;
 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 err_cleanup;
 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 err_cleanup:
 611         aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
 612 err:
 613         aio_free_ring(ctx);
 614         free_percpu(ctx->cpu);
 615         free_percpu(ctx->reqs.pcpu_count);
 616         free_percpu(ctx->users.pcpu_count);
 617         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 618         pr_debug("error allocating ioctx %d\n", err);
 619         return ERR_PTR(err);
 620 }
 621
 622 /* kill_ioctx
 623  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used
 624  *      when the processes owning a context have all exited to encourage
 625  *      the rapid destruction of the kioctx.
 626  */
 627 static void kill_ioctx(struct mm_struct *mm, struct kioctx *ctx)
 628 {
 629         if (!atomic_xchg(&ctx->dead, 1)) {
 630                 struct kioctx_table *table;
 631
 632                 spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 633                 rcu_read_lock();
 634                 table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 635
 636                 WARN_ON(ctx != table->table[ctx->id]);
 637                 table->table[ctx->id] = NULL;
 638                 rcu_read_unlock();
 639                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 640
 641                 /* percpu_ref_kill() will do the necessary call_rcu() */
 642                 wake_up_all(&ctx->wait);
 643
 644                 /*
 645                  * It'd be more correct to do this in free_ioctx(), after all
 646                  * the outstanding kiocbs have finished - but by then io_destroy
 647                  * has already returned, so io_setup() could potentially return
 648                  * -EAGAIN with no ioctxs actually in use (as far as userspace
 649                  *  could tell).
 650                  */
 651                 aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
 652
 653                 if (ctx->mmap_size)
 654                         vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
 655
 656                 percpu_ref_kill(&ctx->users);
 657         }
 658 }
 659
 660 /* wait_on_sync_kiocb:
 661  *      Waits on the given sync kiocb to complete.
 662  */
 663 ssize_t wait_on_sync_kiocb(struct kiocb *req)
 664 {
 665         while (!req->ki_ctx) {
 666                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 667                 if (req->ki_ctx)
 668                         break;
 669                 io_schedule();
 670         }
 671         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 672         return req->ki_user_data;
 673 }
 674 EXPORT_SYMBOL(wait_on_sync_kiocb);
 675
 676 /*
 677  * exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, there is
 678  * no way for any new requests to be submited or any of the io_* syscalls to be
 679  * called on the context.
 680  *
 681  * There may be outstanding kiocbs, but free_ioctx() will explicitly wait on
 682  * them.
 683  */
 684 void exit_aio(struct mm_struct *mm)
 685 {
 686         struct kioctx_table *table;
 687         struct kioctx *ctx;
 688         unsigned i = 0;
 689
 690         while (1) {
 691                 rcu_read_lock();
 692                 table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 693
 694                 do {
 695                         if (!table || i >= table->nr) {
 696                                 rcu_read_unlock();
 697                                 rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, NULL);
 698                                 if (table)
 699                                         kfree(table);
 700                                 return;
 701                         }
 702
 703                         ctx = table->table[i++];
 704                 } while (!ctx);
 705
 706                 rcu_read_unlock();
 707
 708                 /*
 709                  * We don't need to bother with munmap() here -
 710                  * exit_mmap(mm) is coming and it'll unmap everything.
 711                  * Since aio_free_ring() uses non-zero ->mmap_size
 712                  * as indicator that it needs to unmap the area,
 713                  * just set it to 0; aio_free_ring() is the only
 714                  * place that uses ->mmap_size, so it's safe.
 715                  */
 716                 ctx->mmap_size = 0;
 717
 718                 kill_ioctx(mm, ctx);
 719         }
 720 }
 721
 722 static void put_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned nr)
 723 {
 724         struct kioctx_cpu *kcpu;
 725
 726         preempt_disable();
 727         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 728
 729         kcpu->reqs_available += nr;
 730         while (kcpu->reqs_available >= ctx->req_batch * 2) {
 731                 kcpu->reqs_available -= ctx->req_batch;
 732                 atomic_add(ctx->req_batch, &ctx->reqs_available);
 733         }
 734
 735         preempt_enable();
 736 }
 737
 738 static bool get_reqs_available(struct kioctx *ctx)
 739 {
 740         struct kioctx_cpu *kcpu;
 741         bool ret = false;
 742
 743         preempt_disable();
 744         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 745
 746         if (!kcpu->reqs_available) {
 747                 int old, avail = atomic_read(&ctx->reqs_available);
 748
 749                 do {
 750                         if (avail < ctx->req_batch)
 751                                 goto out;
 752
 753                         old = avail;
 754                         avail = atomic_cmpxchg(&ctx->reqs_available,
 755                                                avail, avail - ctx->req_batch);
 756                 } while (avail != old);
 757
 758                 kcpu->reqs_available += ctx->req_batch;
 759         }
 760
 761         ret = true;
 762         kcpu->reqs_available--;
 763 out:
 764         preempt_enable();
 765         return ret;
 766 }
 767
 768 /* aio_get_req
 769  *      Allocate a slot for an aio request.
 770  * Returns NULL if no requests are free.
 771  */
 772 static inline struct kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
 773 {
 774         struct kiocb *req;
 775
 776         if (!get_reqs_available(ctx))
 777                 return NULL;
 778
 779         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL|__GFP_ZERO);
 780         if (unlikely(!req))
 781                 goto out_put;
 782
 783         percpu_ref_get(&ctx->reqs);
 784
 785         req->ki_ctx = ctx;
 786         return req;
 787 out_put:
 788         put_reqs_available(ctx, 1);
 789         return NULL;
 790 }
 791
 792 static void kiocb_free(struct kiocb *req)
 793 {
 794         if (req->ki_filp)
 795                 fput(req->ki_filp);
 796         if (req->ki_eventfd != NULL)
 797                 eventfd_ctx_put(req->ki_eventfd);
 798         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
 799 }
 800
 801 static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
 802 {
 803         struct aio_ring __user *ring  = (void __user *)ctx_id;
 804         struct mm_struct *mm = current->mm;
 805         struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
 806         struct kioctx_table *table;
 807         unsigned id;
 808
 809         if (get_user(id, &ring->id))
 810                 return NULL;
 811
 812         rcu_read_lock();
 813         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 814
 815         if (!table || id >= table->nr)
 816                 goto out;
 817
 818         ctx = table->table[id];
 819         if (ctx && ctx->user_id == ctx_id) {
 820                 percpu_ref_get(&ctx->users);
 821                 ret = ctx;
 822         }
 823 out:
 824         rcu_read_unlock();
 825         return ret;
 826 }
 827
 828 /* aio_complete
 829  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
 830  */
 831 void aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
 832 {
 833         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
 834         struct aio_ring *ring;
 835         struct io_event *ev_page, *event;
 836         unsigned long   flags;
 837         unsigned tail, pos;
 838
 839         /*
 840          * Special case handling for sync iocbs:
 841          *  - events go directly into the iocb for fast handling
 842          *  - the sync task with the iocb in its stack holds the single iocb
 843          *    ref, no other paths have a way to get another ref
 844          *  - the sync task helpfully left a reference to itself in the iocb
 845          */
 846         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
 847                 iocb->ki_user_data = res;
 848                 smp_wmb();
 849                 iocb->ki_ctx = ERR_PTR(-EXDEV);
 850                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
 851                 return;
 852         }
 853
 854         if (iocb->ki_list.next) {
 855                 unsigned long flags;
 856
 857                 spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
 858                 list_del(&iocb->ki_list);
 859                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
 860         }
 861
 862         /*
 863          * Add a completion event to the ring buffer. Must be done holding
 864          * ctx->completion_lock to prevent other code from messing with the tail
 865          * pointer since we might be called from irq context.
 866          */
 867         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
 868
 869         tail = ctx->tail;
 870         pos = tail + AIO_EVENTS_OFFSET;
 871
 872         if (++tail >= ctx->nr_events)
 873                 tail = 0;
 874
 875         ev_page = kmap_atomic(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
 876         event = ev_page + pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;
 877
 878         event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_obj.user;
 879         event->data = iocb->ki_user_data;
 880         event->res = res;
 881         event->res2 = res2;
 882
 883         kunmap_atomic(ev_page);
 884         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
 885
 886         pr_debug("%p[%u]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
 887                  ctx, tail, iocb, iocb->ki_obj.user, iocb->ki_user_data,
 888                  res, res2);
 889
 890         /* after flagging the request as done, we
 891          * must never even look at it again
 892          */
 893         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
 894
 895         ctx->tail = tail;
 896
 897         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 898         ring->tail = tail;
 899         kunmap_atomic(ring);
 900         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 901
 902         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
 903
 904         pr_debug("added to ring %p at [%u]\n", iocb, tail);
 905
 906         /*
 907          * Check if the user asked us to deliver the result through an
 908          * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
 909          * from IRQ context.
 910          */
 911         if (iocb->ki_eventfd != NULL)
 912                 eventfd_signal(iocb->ki_eventfd, 1);
 913
 914         /* everything turned out well, dispose of the aiocb. */
 915         kiocb_free(iocb);
 916
 917         /*
 918          * We have to order our ring_info tail store above and test
 919          * of the wait list below outside the wait lock.  This is
 920          * like in wake_up_bit() where clearing a bit has to be
 921          * ordered with the unlocked test.
 922          */
 923         smp_mb();
 924
 925         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
 926                 wake_up(&ctx->wait);
 927
 928         percpu_ref_put(&ctx->reqs);
 929 }
 930 EXPORT_SYMBOL(aio_complete);
 931
 932 /* aio_read_events
 933  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of
 934  *      events fetched
 935  */
 936 static long aio_read_events_ring(struct kioctx *ctx,
 937                                  struct io_event __user *event, long nr)
 938 {
 939         struct aio_ring *ring;
 940         unsigned head, tail, pos;
 941         long ret = 0;
 942         int copy_ret;
 943
 944         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
 945
 946         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 947         head = ring->head;
 948         tail = ring->tail;
 949         kunmap_atomic(ring);
 950
 951         pr_debug("h%u t%u m%u\n", head, tail, ctx->nr_events);
 952
 953         if (head == tail)
 954                 goto out;
 955
 956         while (ret < nr) {
 957                 long avail;
 958                 struct io_event *ev;
 959                 struct page *page;
 960
 961                 avail = (head <= tail ?  tail : ctx->nr_events) - head;
 962                 if (head == tail)
 963                         break;
 964
 965                 avail = min(avail, nr - ret);
 966                 avail = min_t(long, avail, AIO_EVENTS_PER_PAGE -
 967                             ((head + AIO_EVENTS_OFFSET) % AIO_EVENTS_PER_PAGE));
 968
 969                 pos = head + AIO_EVENTS_OFFSET;
 970                 page = ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE];
 971                 pos %= AIO_EVENTS_PER_PAGE;
 972
 973                 ev = kmap(page);
 974                 copy_ret = copy_to_user(event + ret, ev + pos,
 975                                         sizeof(*ev) * avail);
 976                 kunmap(page);
 977
 978                 if (unlikely(copy_ret)) {
 979                         ret = -EFAULT;
 980                         goto out;
 981                 }
 982
 983                 ret += avail;
 984                 head += avail;
 985                 head %= ctx->nr_events;
 986         }
 987
 988         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 989         ring->head = head;
 990         kunmap_atomic(ring);
 991         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 992
 993         pr_debug("%li  h%u t%u\n", ret, head, tail);
 994
 995         put_reqs_available(ctx, ret);
 996 out:
 997         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
 998
 999         return ret;
1000 }
1001
1002 static bool aio_read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1003                             struct io_event __user *event, long *i)
1004 {
1005         long ret = aio_read_events_ring(ctx, event + *i, nr - *i);
1006
1007         if (ret > 0)
1008                 *i += ret;
1009
1010         if (unlikely(atomic_read(&ctx->dead)))
1011                 ret = -EINVAL;
1012
1013         if (!*i)
1014                 *i = ret;
1015
1016         return ret < 0 || *i >= min_nr;
1017 }
1018
1019 static long read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1020                         struct io_event __user *event,
1021                         struct timespec __user *timeout)
1022 {
1023         ktime_t until = { .tv64 = KTIME_MAX };
1024         long ret = 0;
1025
1026         if (timeout) {
1027                 struct timespec ts;
1028
1029                 if (unlikely(copy_from_user(&ts, timeout, sizeof(ts))))
1030                         return -EFAULT;
1031
1032                 until = timespec_to_ktime(ts);
1033         }
1034
1035         /*
1036          * Note that aio_read_events() is being called as the conditional - i.e.
1037          * we're calling it after prepare_to_wait() has set task state to
1038          * TASK_INTERRUPTIBLE.
1039          *
1040          * But aio_read_events() can block, and if it blocks it's going to flip
1041          * the task state back to TASK_RUNNING.
1042          *
1043          * This should be ok, provided it doesn't flip the state back to
1044          * TASK_RUNNING and return 0 too much - that causes us to spin. That
1045          * will only happen if the mutex_lock() call blocks, and we then find
1046          * the ringbuffer empty. So in practice we should be ok, but it's
1047          * something to be aware of when touching this code.
1048          */
1049         wait_event_interruptible_hrtimeout(ctx->wait,
1050                         aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret), until);
1051
1052         if (!ret && signal_pending(current))
1053                 ret = -EINTR;
1054
1055         return ret;
1056 }
1057
1058 /* sys_io_setup:
1059  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1060  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1061  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1062  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting
1063  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1064  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail
1065  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit
1066  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1067  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1068  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1069  *      implemented.
1070  */
1071 SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
1072 {
1073         struct kioctx *ioctx = NULL;
1074         unsigned long ctx;
1075         long ret;
1076
1077         ret = get_user(ctx, ctxp);
1078         if (unlikely(ret))
1079                 goto out;
1080
1081         ret = -EINVAL;
1082         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1083                 pr_debug("EINVAL: io_setup: ctx %lu nr_events %u\n",
1084                          ctx, nr_events);
1085                 goto out;
1086         }
1087
1088         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1089         ret = PTR_ERR(ioctx);
1090         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1091                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1092                 if (ret)
1093                         kill_ioctx(current->mm, ioctx);
1094                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1095         }
1096
1097 out:
1098         return ret;
1099 }
1100
1101 /* sys_io_destroy:
1102  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding
1103  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1104  *      implemented.  May fail with -EINVAL if the context pointed to
1105  *      is invalid.
1106  */
1107 SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
1108 {
1109         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1110         if (likely(NULL != ioctx)) {
1111                 kill_ioctx(current->mm, ioctx);
1112                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1113                 return 0;
1114         }
1115         pr_debug("EINVAL: io_destroy: invalid context id\n");
1116         return -EINVAL;
1117 }
1118
1119 typedef ssize_t (aio_rw_op)(struct kiocb *, const struct iovec *,
1120                             unsigned long, loff_t);
1121
1122 static ssize_t aio_setup_vectored_rw(struct kiocb *kiocb,
1123                                      int rw, char __user *buf,
1124                                      unsigned long *nr_segs,
1125                                      struct iovec **iovec,
1126                                      bool compat)
1127 {
1128         ssize_t ret;
1129
1130         *nr_segs = kiocb->ki_nbytes;
1131
1132 #ifdef CONFIG_COMPAT
1133         if (compat)
1134                 ret = compat_rw_copy_check_uvector(rw,
1135                                 (struct compat_iovec __user *)buf,
1136                                 *nr_segs, 1, *iovec, iovec);
1137         else
1138 #endif
1139                 ret = rw_copy_check_uvector(rw,
1140                                 (struct iovec __user *)buf,
1141                                 *nr_segs, 1, *iovec, iovec);
1142         if (ret < 0)
1143                 return ret;
1144
1145         /* ki_nbytes now reflect bytes instead of segs */
1146         kiocb->ki_nbytes = ret;
1147         return 0;
1148 }
1149
1150 static ssize_t aio_setup_single_vector(struct kiocb *kiocb,
1151                                        int rw, char __user *buf,
1152                                        unsigned long *nr_segs,
1153                                        struct iovec *iovec)
1154 {
1155         if (unlikely(!access_ok(!rw, buf, kiocb->ki_nbytes)))
1156                 return -EFAULT;
1157
1158         iovec->iov_base = buf;
1159         iovec->iov_len = kiocb->ki_nbytes;
1160         *nr_segs = 1;
1161         return 0;
1162 }
1163
1164 /*
1165  * aio_setup_iocb:
1166  *      Performs the initial checks and aio retry method
1167  *      setup for the kiocb at the time of io submission.
1168  */
1169 static ssize_t aio_run_iocb(struct kiocb *req, unsigned opcode,
1170                             char __user *buf, bool compat)
1171 {
1172         struct file *file = req->ki_filp;
1173         ssize_t ret;
1174         unsigned long nr_segs;
1175         int rw;
1176         fmode_t mode;
1177         aio_rw_op *rw_op;
1178         struct iovec inline_vec, *iovec = &inline_vec;
1179
1180         switch (opcode) {
1181         case IOCB_CMD_PREAD:
1182         case IOCB_CMD_PREADV:
1183                 mode    = FMODE_READ;
1184                 rw      = READ;
1185                 rw_op   = file->f_op->aio_read;
1186                 goto rw_common;
1187
1188         case IOCB_CMD_PWRITE:
1189         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1190                 mode    = FMODE_WRITE;
1191                 rw      = WRITE;
1192                 rw_op   = file->f_op->aio_write;
1193                 goto rw_common;
1194 rw_common:
1195                 if (unlikely(!(file->f_mode & mode)))
1196                         return -EBADF;
1197
1198                 if (!rw_op)
1199                         return -EINVAL;
1200
1201                 ret = (opcode == IOCB_CMD_PREADV ||
1202                        opcode == IOCB_CMD_PWRITEV)
1203                         ? aio_setup_vectored_rw(req, rw, buf, &nr_segs,
1204                                                 &iovec, compat)
1205                         : aio_setup_single_vector(req, rw, buf, &nr_segs,
1206                                                   iovec);
1207                 if (ret)
1208                         return ret;
1209
1210                 ret = rw_verify_area(rw, file, &req->ki_pos, req->ki_nbytes);
1211                 if (ret < 0) {
1212                         if (iovec != &inline_vec)
1213                                 kfree(iovec);
1214                         return ret;
1215                 }
1216
1217                 req->ki_nbytes = ret;
1218
1219                 /* XXX: move/kill - rw_verify_area()? */
1220                 /* This matches the pread()/pwrite() logic */
1221                 if (req->ki_pos < 0) {
1222                         ret = -EINVAL;
1223                         break;
1224                 }
1225
1226                 if (rw == WRITE)
1227                         file_start_write(file);
1228
1229                 ret = rw_op(req, iovec, nr_segs, req->ki_pos);
1230
1231                 if (rw == WRITE)
1232                         file_end_write(file);
1233                 break;
1234
1235         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1236                 if (!file->f_op->aio_fsync)
1237                         return -EINVAL;
1238
1239                 ret = file->f_op->aio_fsync(req, 1);
1240                 break;
1241
1242         case IOCB_CMD_FSYNC:
1243                 if (!file->f_op->aio_fsync)
1244                         return -EINVAL;
1245
1246                 ret = file->f_op->aio_fsync(req, 0);
1247                 break;
1248
1249         default:
1250                 pr_debug("EINVAL: no operation provided\n");
1251                 return -EINVAL;
1252         }
1253
1254         if (iovec != &inline_vec)
1255                 kfree(iovec);
1256
1257         if (ret != -EIOCBQUEUED) {
1258                 /*
1259                  * There's no easy way to restart the syscall since other AIO's
1260                  * may be already running. Just fail this IO with EINTR.
1261                  */
1262                 if (unlikely(ret == -ERESTARTSYS || ret == -ERESTARTNOINTR ||
1263                              ret == -ERESTARTNOHAND ||
1264                              ret == -ERESTART_RESTARTBLOCK))
1265                         ret = -EINTR;
1266                 aio_complete(req, ret, 0);
1267         }
1268
1269         return 0;
1270 }
1271
1272 static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1273                          struct iocb *iocb, bool compat)
1274 {
1275         struct kiocb *req;
1276         ssize_t ret;
1277
1278         /* enforce forwards compatibility on users */
1279         if (unlikely(iocb->aio_reserved1 || iocb->aio_reserved2)) {
1280                 pr_debug("EINVAL: reserve field set\n");
1281                 return -EINVAL;
1282         }
1283
1284         /* prevent overflows */
1285         if (unlikely(
1286             (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1287             (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1288             ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1289            )) {
1290                 pr_debug("EINVAL: io_submit: overflow check\n");
1291                 return -EINVAL;
1292         }
1293
1294         req = aio_get_req(ctx);
1295         if (unlikely(!req))
1296                 return -EAGAIN;
1297
1298         req->ki_filp = fget(iocb->aio_fildes);
1299         if (unlikely(!req->ki_filp)) {
1300                 ret = -EBADF;
1301                 goto out_put_req;
1302         }
1303
1304         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
1305                 /*
1306                  * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
1307                  * instance of the file* now. The file descriptor must be
1308                  * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
1309                  * event using the eventfd_signal() function.
1310                  */
1311                 req->ki_eventfd = eventfd_ctx_fdget((int) iocb->aio_resfd);
1312                 if (IS_ERR(req->ki_eventfd)) {
1313                         ret = PTR_ERR(req->ki_eventfd);
1314                         req->ki_eventfd = NULL;
1315                         goto out_put_req;
1316                 }
1317         }
1318
1319         ret = put_user(KIOCB_KEY, &user_iocb->aio_key);
1320         if (unlikely(ret)) {
1321                 pr_debug("EFAULT: aio_key\n");
1322                 goto out_put_req;
1323         }
1324
1325         req->ki_obj.user = user_iocb;
1326         req->ki_user_data = iocb->aio_data;
1327         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1328         req->ki_nbytes = iocb->aio_nbytes;
1329
1330         ret = aio_run_iocb(req, iocb->aio_lio_opcode,
1331                            (char __user *)(unsigned long)iocb->aio_buf,
1332                            compat);
1333         if (ret)
1334                 goto out_put_req;
1335
1336         return 0;
1337 out_put_req:
1338         put_reqs_available(ctx, 1);
1339         percpu_ref_put(&ctx->reqs);
1340         kiocb_free(req);
1341         return ret;
1342 }
1343
1344 long do_io_submit(aio_context_t ctx_id, long nr,
1345                   struct iocb __user *__user *iocbpp, bool compat)
1346 {
1347         struct kioctx *ctx;
1348         long ret = 0;
1349         int i = 0;
1350         struct blk_plug plug;
1351
1352         if (unlikely(nr < 0))
1353                 return -EINVAL;
1354
1355         if (unlikely(nr > LONG_MAX/sizeof(*iocbpp)))
1356                 nr = LONG_MAX/sizeof(*iocbpp);
1357
1358         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, iocbpp, (nr*sizeof(*iocbpp)))))
1359                 return -EFAULT;
1360
1361         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1362         if (unlikely(!ctx)) {
1363                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1364                 return -EINVAL;
1365         }
1366
1367         blk_start_plug(&plug);
1368
1369         /*
1370          * AKPM: should this return a partial result if some of the IOs were
1371          * successfully submitted?
1372          */
1373         for (i=0; i<nr; i++) {
1374                 struct iocb __user *user_iocb;
1375                 struct iocb tmp;
1376
1377                 if (unlikely(__get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1378                         ret = -EFAULT;
1379                         break;
1380                 }
1381
1382                 if (unlikely(copy_from_user(&tmp, user_iocb, sizeof(tmp)))) {
1383                         ret = -EFAULT;
1384                         break;
1385                 }
1386
1387                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, &tmp, compat);
1388                 if (ret)
1389                         break;
1390         }
1391         blk_finish_plug(&plug);
1392
1393         percpu_ref_put(&ctx->users);
1394         return i ? i : ret;
1395 }
1396
1397 /* sys_io_submit:
1398  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1399  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1400  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1401  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1402  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1403  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1404  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1405  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1406  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1407  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1408  */
1409 SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
1410                 struct iocb __user * __user *, iocbpp)
1411 {
1412         return do_io_submit(ctx_id, nr, iocbpp, 0);
1413 }
1414
1415 /* lookup_kiocb
1416  *      Finds a given iocb for cancellation.
1417  */
1418 static struct kiocb *lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb,
1419                                   u32 key)
1420 {
1421         struct list_head *pos;
1422
1423         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
1424
1425         if (key != KIOCB_KEY)
1426                 return NULL;
1427
1428         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
1429         list_for_each(pos, &ctx->active_reqs) {
1430                 struct kiocb *kiocb = list_kiocb(pos);
1431                 if (kiocb->ki_obj.user == iocb)
1432                         return kiocb;
1433         }
1434         return NULL;
1435 }
1436
1437 /* sys_io_cancel:
1438  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1439  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1440  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1441  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1442  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1443  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1444  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1445  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1446  */
1447 SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
1448                 struct io_event __user *, result)
1449 {
1450         struct kioctx *ctx;
1451         struct kiocb *kiocb;
1452         u32 key;
1453         int ret;
1454
1455         ret = get_user(key, &iocb->aio_key);
1456         if (unlikely(ret))
1457                 return -EFAULT;
1458
1459         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1460         if (unlikely(!ctx))
1461                 return -EINVAL;
1462
1463         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1464
1465         kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb, key);
1466         if (kiocb)
1467                 ret = kiocb_cancel(ctx, kiocb);
1468         else
1469                 ret = -EINVAL;
1470
1471         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1472
1473         if (!ret) {
1474                 /*
1475                  * The result argument is no longer used - the io_event is
1476                  * always delivered via the ring buffer. -EINPROGRESS indicates
1477                  * cancellation is progress:
1478                  */
1479                 ret = -EINPROGRESS;
1480         }
1481
1482         percpu_ref_put(&ctx->users);
1483
1484         return ret;
1485 }
1486
1487 /* io_getevents:
1488  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
1489  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id. If
1490  *      it succeeds, the number of read events is returned. May fail with
1491  *      -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range, if nr is
1492  *      out of range, if timeout is out of range.  May fail with -EFAULT
1493  *      if any of the memory specified is invalid.  May return 0 or
1494  *      < min_nr if the timeout specified by timeout has elapsed
1495  *      before sufficient events are available, where timeout == NULL
1496  *      specifies an infinite timeout. Note that the timeout pointed to by
1497  *      timeout is relative.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1498  */
1499 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
1500                 long, min_nr,
1501                 long, nr,
1502                 struct io_event __user *, events,
1503                 struct timespec __user *, timeout)
1504 {
1505         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1506         long ret = -EINVAL;
1507
1508         if (likely(ioctx)) {
1509                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0))
1510                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, timeout);
1511                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1512         }
1513         return ret;
1514 }