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/migrate.h>
  40 #include <linux/ramfs.h>
  41 #include <linux/percpu-refcount.h>
  42 #include <linux/mount.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 static struct vfsmount *aio_mnt;
 157
 158 static const struct file_operations aio_ring_fops;
 159 static const struct address_space_operations aio_ctx_aops;
 160
 161 static struct file *aio_private_file(struct kioctx *ctx, loff_t nr_pages)
 162 {
 163         struct qstr this = QSTR_INIT("[aio]", 5);
 164         struct file *file;
 165         struct path path;
 166         struct inode *inode = alloc_anon_inode(aio_mnt->mnt_sb);
 167         if (IS_ERR(inode))
 168                 return ERR_CAST(inode);
 169
 170         inode->i_mapping->a_ops = &aio_ctx_aops;
 171         inode->i_mapping->private_data = ctx;
 172         inode->i_size = PAGE_SIZE * nr_pages;
 173
 174         path.dentry = d_alloc_pseudo(aio_mnt->mnt_sb, &this);
 175         if (!path.dentry) {
 176                 iput(inode);
 177                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 178         }
 179         path.mnt = mntget(aio_mnt);
 180
 181         d_instantiate(path.dentry, inode);
 182         file = alloc_file(&path, FMODE_READ | FMODE_WRITE, &aio_ring_fops);
 183         if (IS_ERR(file)) {
 184                 path_put(&path);
 185                 return file;
 186         }
 187
 188         file->f_flags = O_RDWR;
 189         file->private_data = ctx;
 190         return file;
 191 }
 192
 193 static struct dentry *aio_mount(struct file_system_type *fs_type,
 194                                 int flags, const char *dev_name, void *data)
 195 {
 196         static const struct dentry_operations ops = {
 197                 .d_dname        = simple_dname,
 198         };
 199         return mount_pseudo(fs_type, "aio:", NULL, &ops, 0xa10a10a1);
 200 }
 201
 202 /* aio_setup
 203  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
 204  *      failure as this is done early during the boot sequence.
 205  */
 206 static int __init aio_setup(void)
 207 {
 208         static struct file_system_type aio_fs = {
 209                 .name           = "aio",
 210                 .mount          = aio_mount,
 211                 .kill_sb        = kill_anon_super,
 212         };
 213         aio_mnt = kern_mount(&aio_fs);
 214         if (IS_ERR(aio_mnt))
 215                 panic("Failed to create aio fs mount.");
 216
 217         kiocb_cachep = KMEM_CACHE(kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 218         kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 219
 220         pr_debug("sizeof(struct page) = %zu\n", sizeof(struct page));
 221
 222         return 0;
 223 }
 224 __initcall(aio_setup);
 225
 226 static void put_aio_ring_file(struct kioctx *ctx)
 227 {
 228         struct file *aio_ring_file = ctx->aio_ring_file;
 229         if (aio_ring_file) {
 230                 truncate_setsize(aio_ring_file->f_inode, 0);
 231
 232                 /* Prevent further access to the kioctx from migratepages */
 233                 spin_lock(&aio_ring_file->f_inode->i_mapping->private_lock);
 234                 aio_ring_file->f_inode->i_mapping->private_data = NULL;
 235                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 236                 spin_unlock(&aio_ring_file->f_inode->i_mapping->private_lock);
 237
 238                 fput(aio_ring_file);
 239         }
 240 }
 241
 242 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
 243 {
 244         int i;
 245
 246         for (i = 0; i < ctx->nr_pages; i++) {
 247                 pr_debug("pid(%d) [%d] page->count=%d\n", current->pid, i,
 248                                 page_count(ctx->ring_pages[i]));
 249                 put_page(ctx->ring_pages[i]);
 250         }
 251
 252         put_aio_ring_file(ctx);
 253
 254         if (ctx->ring_pages && ctx->ring_pages != ctx->internal_pages) {
 255                 kfree(ctx->ring_pages);
 256                 ctx->ring_pages = NULL;
 257         }
 258 }
 259
 260 static int aio_ring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 261 {
 262         vma->vm_ops = &generic_file_vm_ops;
 263         return 0;
 264 }
 265
 266 static const struct file_operations aio_ring_fops = {
 267         .mmap = aio_ring_mmap,
 268 };
 269
 270 static int aio_set_page_dirty(struct page *page)
 271 {
 272         return 0;
 273 }
 274
 275 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 276 static int aio_migratepage(struct address_space *mapping, struct page *new,
 277                         struct page *old, enum migrate_mode mode)
 278 {
 279         struct kioctx *ctx;
 280         unsigned long flags;
 281         int rc;
 282
 283         /* Writeback must be complete */
 284         BUG_ON(PageWriteback(old));
 285         put_page(old);
 286
 287         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, new, old, NULL, mode);
 288         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
 289                 get_page(old);
 290                 return rc;
 291         }
 292
 293         get_page(new);
 294
 295         /* We can potentially race against kioctx teardown here.  Use the
 296          * address_space's private data lock to protect the mapping's
 297          * private_data.
 298          */
 299         spin_lock(&mapping->private_lock);
 300         ctx = mapping->private_data;
 301         if (ctx) {
 302                 pgoff_t idx;
 303                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
 304                 migrate_page_copy(new, old);
 305                 idx = old->index;
 306                 if (idx < (pgoff_t)ctx->nr_pages)
 307                         ctx->ring_pages[idx] = new;
 308                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
 309         } else
 310                 rc = -EBUSY;
 311         spin_unlock(&mapping->private_lock);
 312
 313         return rc;
 314 }
 315 #endif
 316
 317 static const struct address_space_operations aio_ctx_aops = {
 318         .set_page_dirty = aio_set_page_dirty,
 319 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 320         .migratepage    = aio_migratepage,
 321 #endif
 322 };
 323
 324 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx)
 325 {
 326         struct aio_ring *ring;
 327         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
 328         struct mm_struct *mm = current->mm;
 329         unsigned long size, populate;
 330         int nr_pages;
 331         int i;
 332         struct file *file;
 333
 334         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
 335         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
 336
 337         size = sizeof(struct aio_ring);
 338         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
 339
 340         nr_pages = PFN_UP(size);
 341         if (nr_pages < 0)
 342                 return -EINVAL;
 343
 344         file = aio_private_file(ctx, nr_pages);
 345         if (IS_ERR(file)) {
 346                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 347                 return -EAGAIN;
 348         }
 349
 350         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 351                 struct page *page;
 352                 page = find_or_create_page(file->f_inode->i_mapping,
 353                                            i, GFP_HIGHUSER | __GFP_ZERO);
 354                 if (!page)
 355                         break;
 356                 pr_debug("pid(%d) page[%d]->count=%d\n",
 357                          current->pid, i, page_count(page));
 358                 SetPageUptodate(page);
 359                 SetPageDirty(page);
 360                 unlock_page(page);
 361         }
 362         ctx->aio_ring_file = file;
 363         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring))
 364                         / sizeof(struct io_event);
 365
 366         ctx->ring_pages = ctx->internal_pages;
 367         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
 368                 ctx->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *),
 369                                           GFP_KERNEL);
 370                 if (!ctx->ring_pages) {
 371                         put_aio_ring_file(ctx);
 372                         return -ENOMEM;
 373                 }
 374         }
 375
 376         ctx->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
 377         pr_debug("attempting mmap of %lu bytes\n", ctx->mmap_size);
 378
 379         down_write(&mm->mmap_sem);
 380         ctx->mmap_base = do_mmap_pgoff(ctx->aio_ring_file, 0, ctx->mmap_size,
 381                                        PROT_READ | PROT_WRITE,
 382                                        MAP_SHARED | MAP_POPULATE, 0, &populate);
 383         if (IS_ERR((void *)ctx->mmap_base)) {
 384                 up_write(&mm->mmap_sem);
 385                 ctx->mmap_size = 0;
 386                 aio_free_ring(ctx);
 387                 return -EAGAIN;
 388         }
 389
 390         pr_debug("mmap address: 0x%08lx\n", ctx->mmap_base);
 391
 392         /* We must do this while still holding mmap_sem for write, as we
 393          * need to be protected against userspace attempting to mremap()
 394          * or munmap() the ring buffer.
 395          */
 396         ctx->nr_pages = get_user_pages(current, mm, ctx->mmap_base, nr_pages,
 397                                        1, 0, ctx->ring_pages, NULL);
 398
 399         /* Dropping the reference here is safe as the page cache will hold
 400          * onto the pages for us.  It is also required so that page migration
 401          * can unmap the pages and get the right reference count.
 402          */
 403         for (i = 0; i < ctx->nr_pages; i++)
 404                 put_page(ctx->ring_pages[i]);
 405
 406         up_write(&mm->mmap_sem);
 407
 408         if (unlikely(ctx->nr_pages != nr_pages)) {
 409                 aio_free_ring(ctx);
 410                 return -EAGAIN;
 411         }
 412
 413         ctx->user_id = ctx->mmap_base;
 414         ctx->nr_events = nr_events; /* trusted copy */
 415
 416         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 417         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
 418         ring->id = ~0U;
 419         ring->head = ring->tail = 0;
 420         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
 421         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
 422         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
 423         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
 424         kunmap_atomic(ring);
 425         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 426
 427         return 0;
 428 }
 429
 430 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
 431 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
 432 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
 433
 434 void kiocb_set_cancel_fn(struct kiocb *req, kiocb_cancel_fn *cancel)
 435 {
 436         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
 437         unsigned long flags;
 438
 439         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
 440
 441         if (!req->ki_list.next)
 442                 list_add(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
 443
 444         req->ki_cancel = cancel;
 445
 446         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
 447 }
 448 EXPORT_SYMBOL(kiocb_set_cancel_fn);
 449
 450 static int kiocb_cancel(struct kioctx *ctx, struct kiocb *kiocb)
 451 {
 452         kiocb_cancel_fn *old, *cancel;
 453
 454         /*
 455          * Don't want to set kiocb->ki_cancel = KIOCB_CANCELLED unless it
 456          * actually has a cancel function, hence the cmpxchg()
 457          */
 458
 459         cancel = ACCESS_ONCE(kiocb->ki_cancel);
 460         do {
 461                 if (!cancel || cancel == KIOCB_CANCELLED)
 462                         return -EINVAL;
 463
 464                 old = cancel;
 465                 cancel = cmpxchg(&kiocb->ki_cancel, old, KIOCB_CANCELLED);
 466         } while (cancel != old);
 467
 468         return cancel(kiocb);
 469 }
 470
 471 static void free_ioctx(struct work_struct *work)
 472 {
 473         struct kioctx *ctx = container_of(work, struct kioctx, free_work);
 474
 475         pr_debug("freeing %p\n", ctx);
 476
 477         aio_free_ring(ctx);
 478         free_percpu(ctx->cpu);
 479         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 480 }
 481
 482 static void free_ioctx_reqs(struct percpu_ref *ref)
 483 {
 484         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, reqs);
 485
 486         INIT_WORK(&ctx->free_work, free_ioctx);
 487         schedule_work(&ctx->free_work);
 488 }
 489
 490 /*
 491  * When this function runs, the kioctx has been removed from the "hash table"
 492  * and ctx->users has dropped to 0, so we know no more kiocbs can be submitted -
 493  * now it's safe to cancel any that need to be.
 494  */
 495 static void free_ioctx_users(struct percpu_ref *ref)
 496 {
 497         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, users);
 498         struct kiocb *req;
 499
 500         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 501
 502         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
 503                 req = list_first_entry(&ctx->active_reqs,
 504                                        struct kiocb, ki_list);
 505
 506                 list_del_init(&req->ki_list);
 507                 kiocb_cancel(ctx, req);
 508         }
 509
 510         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 511
 512         percpu_ref_kill(&ctx->reqs);
 513         percpu_ref_put(&ctx->reqs);
 514 }
 515
 516 static int ioctx_add_table(struct kioctx *ctx, struct mm_struct *mm)
 517 {
 518         unsigned i, new_nr;
 519         struct kioctx_table *table, *old;
 520         struct aio_ring *ring;
 521
 522         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 523         rcu_read_lock();
 524         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 525
 526         while (1) {
 527                 if (table)
 528                         for (i = 0; i < table->nr; i++)
 529                                 if (!table->table[i]) {
 530                                         ctx->id = i;
 531                                         table->table[i] = ctx;
 532                                         rcu_read_unlock();
 533                                         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 534
 535                                         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 536                                         ring->id = ctx->id;
 537                                         kunmap_atomic(ring);
 538                                         return 0;
 539                                 }
 540
 541                 new_nr = (table ? table->nr : 1) * 4;
 542
 543                 rcu_read_unlock();
 544                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 545
 546                 table = kzalloc(sizeof(*table) + sizeof(struct kioctx *) *
 547                                 new_nr, GFP_KERNEL);
 548                 if (!table)
 549                         return -ENOMEM;
 550
 551                 table->nr = new_nr;
 552
 553                 spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 554                 rcu_read_lock();
 555                 old = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 556
 557                 if (!old) {
 558                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
 559                 } else if (table->nr > old->nr) {
 560                         memcpy(table->table, old->table,
 561                                old->nr * sizeof(struct kioctx *));
 562
 563                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
 564                         kfree_rcu(old, rcu);
 565                 } else {
 566                         kfree(table);
 567                         table = old;
 568                 }
 569         }
 570 }
 571
 572 static void aio_nr_sub(unsigned nr)
 573 {
 574         spin_lock(&aio_nr_lock);
 575         if (WARN_ON(aio_nr - nr > aio_nr))
 576                 aio_nr = 0;
 577         else
 578                 aio_nr -= nr;
 579         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 580 }
 581
 582 /* ioctx_alloc
 583  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
 584  */
 585 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
 586 {
 587         struct mm_struct *mm = current->mm;
 588         struct kioctx *ctx;
 589         int err = -ENOMEM;
 590
 591         /*
 592          * We keep track of the number of available ringbuffer slots, to prevent
 593          * overflow (reqs_available), and we also use percpu counters for this.
 594          *
 595          * So since up to half the slots might be on other cpu's percpu counters
 596          * and unavailable, double nr_events so userspace sees what they
 597          * expected: additionally, we move req_batch slots to/from percpu
 598          * counters at a time, so make sure that isn't 0:
 599          */
 600         nr_events = max(nr_events, num_possible_cpus() * 4);
 601         nr_events *= 2;
 602
 603         /* Prevent overflows */
 604         if ((nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) ||
 605             (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct kiocb)))) {
 606                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
 607                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 608         }
 609
 610         if (!nr_events || (unsigned long)nr_events > (aio_max_nr * 2UL))
 611                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
 612
 613         ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
 614         if (!ctx)
 615                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 616
 617         ctx->max_reqs = nr_events;
 618
 619         if (percpu_ref_init(&ctx->users, free_ioctx_users))
 620                 goto err;
 621
 622         if (percpu_ref_init(&ctx->reqs, free_ioctx_reqs))
 623                 goto err;
 624
 625         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
 626         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
 627         mutex_init(&ctx->ring_lock);
 628         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
 629
 630         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
 631
 632         ctx->cpu = alloc_percpu(struct kioctx_cpu);
 633         if (!ctx->cpu)
 634                 goto err;
 635
 636         if (aio_setup_ring(ctx) < 0)
 637                 goto err;
 638
 639         atomic_set(&ctx->reqs_available, ctx->nr_events - 1);
 640         ctx->req_batch = (ctx->nr_events - 1) / (num_possible_cpus() * 4);
 641         if (ctx->req_batch < 1)
 642                 ctx->req_batch = 1;
 643
 644         /* limit the number of system wide aios */
 645         spin_lock(&aio_nr_lock);
 646         if (aio_nr + nr_events > (aio_max_nr * 2UL) ||
 647             aio_nr + nr_events < aio_nr) {
 648                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
 649                 err = -EAGAIN;
 650                 goto err_ctx;
 651         }
 652         aio_nr += ctx->max_reqs;
 653         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 654
 655         percpu_ref_get(&ctx->users); /* io_setup() will drop this ref */
 656
 657         err = ioctx_add_table(ctx, mm);
 658         if (err)
 659                 goto err_cleanup;
 660
 661         pr_debug("allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
 662                  ctx, ctx->user_id, mm, ctx->nr_events);
 663         return ctx;
 664
 665 err_cleanup:
 666         aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
 667 err_ctx:
 668         aio_free_ring(ctx);
 669 err:
 670         free_percpu(ctx->cpu);
 671         free_percpu(ctx->reqs.pcpu_count);
 672         free_percpu(ctx->users.pcpu_count);
 673         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 674         pr_debug("error allocating ioctx %d\n", err);
 675         return ERR_PTR(err);
 676 }
 677
 678 /* kill_ioctx
 679  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used
 680  *      when the processes owning a context have all exited to encourage
 681  *      the rapid destruction of the kioctx.
 682  */
 683 static void kill_ioctx(struct mm_struct *mm, struct kioctx *ctx)
 684 {
 685         if (!atomic_xchg(&ctx->dead, 1)) {
 686                 struct kioctx_table *table;
 687
 688                 spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 689                 rcu_read_lock();
 690                 table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 691
 692                 WARN_ON(ctx != table->table[ctx->id]);
 693                 table->table[ctx->id] = NULL;
 694                 rcu_read_unlock();
 695                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 696
 697                 /* percpu_ref_kill() will do the necessary call_rcu() */
 698                 wake_up_all(&ctx->wait);
 699
 700                 /*
 701                  * It'd be more correct to do this in free_ioctx(), after all
 702                  * the outstanding kiocbs have finished - but by then io_destroy
 703                  * has already returned, so io_setup() could potentially return
 704                  * -EAGAIN with no ioctxs actually in use (as far as userspace
 705                  *  could tell).
 706                  */
 707                 aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
 708
 709                 if (ctx->mmap_size)
 710                         vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
 711
 712                 percpu_ref_kill(&ctx->users);
 713         }
 714 }
 715
 716 /* wait_on_sync_kiocb:
 717  *      Waits on the given sync kiocb to complete.
 718  */
 719 ssize_t wait_on_sync_kiocb(struct kiocb *req)
 720 {
 721         while (!req->ki_ctx) {
 722                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 723                 if (req->ki_ctx)
 724                         break;
 725                 io_schedule();
 726         }
 727         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 728         return req->ki_user_data;
 729 }
 730 EXPORT_SYMBOL(wait_on_sync_kiocb);
 731
 732 /*
 733  * exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, there is
 734  * no way for any new requests to be submited or any of the io_* syscalls to be
 735  * called on the context.
 736  *
 737  * There may be outstanding kiocbs, but free_ioctx() will explicitly wait on
 738  * them.
 739  */
 740 void exit_aio(struct mm_struct *mm)
 741 {
 742         struct kioctx_table *table;
 743         struct kioctx *ctx;
 744         unsigned i = 0;
 745
 746         while (1) {
 747                 rcu_read_lock();
 748                 table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 749
 750                 do {
 751                         if (!table || i >= table->nr) {
 752                                 rcu_read_unlock();
 753                                 rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, NULL);
 754                                 if (table)
 755                                         kfree(table);
 756                                 return;
 757                         }
 758
 759                         ctx = table->table[i++];
 760                 } while (!ctx);
 761
 762                 rcu_read_unlock();
 763
 764                 /*
 765                  * We don't need to bother with munmap() here -
 766                  * exit_mmap(mm) is coming and it'll unmap everything.
 767                  * Since aio_free_ring() uses non-zero ->mmap_size
 768                  * as indicator that it needs to unmap the area,
 769                  * just set it to 0; aio_free_ring() is the only
 770                  * place that uses ->mmap_size, so it's safe.
 771                  */
 772                 ctx->mmap_size = 0;
 773
 774                 kill_ioctx(mm, ctx);
 775         }
 776 }
 777
 778 static void put_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned nr)
 779 {
 780         struct kioctx_cpu *kcpu;
 781
 782         preempt_disable();
 783         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 784
 785         kcpu->reqs_available += nr;
 786         while (kcpu->reqs_available >= ctx->req_batch * 2) {
 787                 kcpu->reqs_available -= ctx->req_batch;
 788                 atomic_add(ctx->req_batch, &ctx->reqs_available);
 789         }
 790
 791         preempt_enable();
 792 }
 793
 794 static bool get_reqs_available(struct kioctx *ctx)
 795 {
 796         struct kioctx_cpu *kcpu;
 797         bool ret = false;
 798
 799         preempt_disable();
 800         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 801
 802         if (!kcpu->reqs_available) {
 803                 int old, avail = atomic_read(&ctx->reqs_available);
 804
 805                 do {
 806                         if (avail < ctx->req_batch)
 807                                 goto out;
 808
 809                         old = avail;
 810                         avail = atomic_cmpxchg(&ctx->reqs_available,
 811                                                avail, avail - ctx->req_batch);
 812                 } while (avail != old);
 813
 814                 kcpu->reqs_available += ctx->req_batch;
 815         }
 816
 817         ret = true;
 818         kcpu->reqs_available--;
 819 out:
 820         preempt_enable();
 821         return ret;
 822 }
 823
 824 /* aio_get_req
 825  *      Allocate a slot for an aio request.
 826  * Returns NULL if no requests are free.
 827  */
 828 static inline struct kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
 829 {
 830         struct kiocb *req;
 831
 832         if (!get_reqs_available(ctx))
 833                 return NULL;
 834
 835         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL|__GFP_ZERO);
 836         if (unlikely(!req))
 837                 goto out_put;
 838
 839         percpu_ref_get(&ctx->reqs);
 840
 841         req->ki_ctx = ctx;
 842         return req;
 843 out_put:
 844         put_reqs_available(ctx, 1);
 845         return NULL;
 846 }
 847
 848 static void kiocb_free(struct kiocb *req)
 849 {
 850         if (req->ki_filp)
 851                 fput(req->ki_filp);
 852         if (req->ki_eventfd != NULL)
 853                 eventfd_ctx_put(req->ki_eventfd);
 854         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
 855 }
 856
 857 static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
 858 {
 859         struct aio_ring __user *ring  = (void __user *)ctx_id;
 860         struct mm_struct *mm = current->mm;
 861         struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
 862         struct kioctx_table *table;
 863         unsigned id;
 864
 865         if (get_user(id, &ring->id))
 866                 return NULL;
 867
 868         rcu_read_lock();
 869         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 870
 871         if (!table || id >= table->nr)
 872                 goto out;
 873
 874         ctx = table->table[id];
 875         if (ctx && ctx->user_id == ctx_id) {
 876                 percpu_ref_get(&ctx->users);
 877                 ret = ctx;
 878         }
 879 out:
 880         rcu_read_unlock();
 881         return ret;
 882 }
 883
 884 /* aio_complete
 885  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
 886  */
 887 void aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
 888 {
 889         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
 890         struct aio_ring *ring;
 891         struct io_event *ev_page, *event;
 892         unsigned long   flags;
 893         unsigned tail, pos;
 894
 895         /*
 896          * Special case handling for sync iocbs:
 897          *  - events go directly into the iocb for fast handling
 898          *  - the sync task with the iocb in its stack holds the single iocb
 899          *    ref, no other paths have a way to get another ref
 900          *  - the sync task helpfully left a reference to itself in the iocb
 901          */
 902         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
 903                 iocb->ki_user_data = res;
 904                 smp_wmb();
 905                 iocb->ki_ctx = ERR_PTR(-EXDEV);
 906                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
 907                 return;
 908         }
 909
 910         if (iocb->ki_list.next) {
 911                 unsigned long flags;
 912
 913                 spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
 914                 list_del(&iocb->ki_list);
 915                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
 916         }
 917
 918         /*
 919          * Add a completion event to the ring buffer. Must be done holding
 920          * ctx->completion_lock to prevent other code from messing with the tail
 921          * pointer since we might be called from irq context.
 922          */
 923         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
 924
 925         tail = ctx->tail;
 926         pos = tail + AIO_EVENTS_OFFSET;
 927
 928         if (++tail >= ctx->nr_events)
 929                 tail = 0;
 930
 931         ev_page = kmap_atomic(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
 932         event = ev_page + pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;
 933
 934         event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_obj.user;
 935         event->data = iocb->ki_user_data;
 936         event->res = res;
 937         event->res2 = res2;
 938
 939         kunmap_atomic(ev_page);
 940         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
 941
 942         pr_debug("%p[%u]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
 943                  ctx, tail, iocb, iocb->ki_obj.user, iocb->ki_user_data,
 944                  res, res2);
 945
 946         /* after flagging the request as done, we
 947          * must never even look at it again
 948          */
 949         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
 950
 951         ctx->tail = tail;
 952
 953         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 954         ring->tail = tail;
 955         kunmap_atomic(ring);
 956         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 957
 958         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
 959
 960         pr_debug("added to ring %p at [%u]\n", iocb, tail);
 961
 962         /*
 963          * Check if the user asked us to deliver the result through an
 964          * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
 965          * from IRQ context.
 966          */
 967         if (iocb->ki_eventfd != NULL)
 968                 eventfd_signal(iocb->ki_eventfd, 1);
 969
 970         /* everything turned out well, dispose of the aiocb. */
 971         kiocb_free(iocb);
 972
 973         /*
 974          * We have to order our ring_info tail store above and test
 975          * of the wait list below outside the wait lock.  This is
 976          * like in wake_up_bit() where clearing a bit has to be
 977          * ordered with the unlocked test.
 978          */
 979         smp_mb();
 980
 981         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
 982                 wake_up(&ctx->wait);
 983
 984         percpu_ref_put(&ctx->reqs);
 985 }
 986 EXPORT_SYMBOL(aio_complete);
 987
 988 /* aio_read_events
 989  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of
 990  *      events fetched
 991  */
 992 static long aio_read_events_ring(struct kioctx *ctx,
 993                                  struct io_event __user *event, long nr)
 994 {
 995         struct aio_ring *ring;
 996         unsigned head, tail, pos;
 997         long ret = 0;
 998         int copy_ret;
 999
1000         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
1001
1002         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1003         head = ring->head;
1004         tail = ring->tail;
1005         kunmap_atomic(ring);
1006
1007         pr_debug("h%u t%u m%u\n", head, tail, ctx->nr_events);
1008
1009         if (head == tail)
1010                 goto out;
1011
1012         while (ret < nr) {
1013                 long avail;
1014                 struct io_event *ev;
1015                 struct page *page;
1016
1017                 avail = (head <= tail ?  tail : ctx->nr_events) - head;
1018                 if (head == tail)
1019                         break;
1020
1021                 avail = min(avail, nr - ret);
1022                 avail = min_t(long, avail, AIO_EVENTS_PER_PAGE -
1023                             ((head + AIO_EVENTS_OFFSET) % AIO_EVENTS_PER_PAGE));
1024
1025                 pos = head + AIO_EVENTS_OFFSET;
1026                 page = ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE];
1027                 pos %= AIO_EVENTS_PER_PAGE;
1028
1029                 ev = kmap(page);
1030                 copy_ret = copy_to_user(event + ret, ev + pos,
1031                                         sizeof(*ev) * avail);
1032                 kunmap(page);
1033
1034                 if (unlikely(copy_ret)) {
1035                         ret = -EFAULT;
1036                         goto out;
1037                 }
1038
1039                 ret += avail;
1040                 head += avail;
1041                 head %= ctx->nr_events;
1042         }
1043
1044         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1045         ring->head = head;
1046         kunmap_atomic(ring);
1047         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
1048
1049         pr_debug("%li  h%u t%u\n", ret, head, tail);
1050
1051         put_reqs_available(ctx, ret);
1052 out:
1053         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
1054
1055         return ret;
1056 }
1057
1058 static bool aio_read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1059                             struct io_event __user *event, long *i)
1060 {
1061         long ret = aio_read_events_ring(ctx, event + *i, nr - *i);
1062
1063         if (ret > 0)
1064                 *i += ret;
1065
1066         if (unlikely(atomic_read(&ctx->dead)))
1067                 ret = -EINVAL;
1068
1069         if (!*i)
1070                 *i = ret;
1071
1072         return ret < 0 || *i >= min_nr;
1073 }
1074
1075 static long read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1076                         struct io_event __user *event,
1077                         struct timespec __user *timeout)
1078 {
1079         ktime_t until = { .tv64 = KTIME_MAX };
1080         long ret = 0;
1081
1082         if (timeout) {
1083                 struct timespec ts;
1084
1085                 if (unlikely(copy_from_user(&ts, timeout, sizeof(ts))))
1086                         return -EFAULT;
1087
1088                 until = timespec_to_ktime(ts);
1089         }
1090
1091         /*
1092          * Note that aio_read_events() is being called as the conditional - i.e.
1093          * we're calling it after prepare_to_wait() has set task state to
1094          * TASK_INTERRUPTIBLE.
1095          *
1096          * But aio_read_events() can block, and if it blocks it's going to flip
1097          * the task state back to TASK_RUNNING.
1098          *
1099          * This should be ok, provided it doesn't flip the state back to
1100          * TASK_RUNNING and return 0 too much - that causes us to spin. That
1101          * will only happen if the mutex_lock() call blocks, and we then find
1102          * the ringbuffer empty. So in practice we should be ok, but it's
1103          * something to be aware of when touching this code.
1104          */
1105         wait_event_interruptible_hrtimeout(ctx->wait,
1106                         aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret), until);
1107
1108         if (!ret && signal_pending(current))
1109                 ret = -EINTR;
1110
1111         return ret;
1112 }
1113
1114 /* sys_io_setup:
1115  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1116  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1117  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1118  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting
1119  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1120  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail
1121  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit
1122  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1123  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1124  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1125  *      implemented.
1126  */
1127 SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
1128 {
1129         struct kioctx *ioctx = NULL;
1130         unsigned long ctx;
1131         long ret;
1132
1133         ret = get_user(ctx, ctxp);
1134         if (unlikely(ret))
1135                 goto out;
1136
1137         ret = -EINVAL;
1138         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1139                 pr_debug("EINVAL: io_setup: ctx %lu nr_events %u\n",
1140                          ctx, nr_events);
1141                 goto out;
1142         }
1143
1144         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1145         ret = PTR_ERR(ioctx);
1146         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1147                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1148                 if (ret)
1149                         kill_ioctx(current->mm, ioctx);
1150                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1151         }
1152
1153 out:
1154         return ret;
1155 }
1156
1157 /* sys_io_destroy:
1158  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding
1159  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1160  *      implemented.  May fail with -EINVAL if the context pointed to
1161  *      is invalid.
1162  */
1163 SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
1164 {
1165         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1166         if (likely(NULL != ioctx)) {
1167                 kill_ioctx(current->mm, ioctx);
1168                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1169                 return 0;
1170         }
1171         pr_debug("EINVAL: io_destroy: invalid context id\n");
1172         return -EINVAL;
1173 }
1174
1175 typedef ssize_t (aio_rw_op)(struct kiocb *, const struct iovec *,
1176                             unsigned long, loff_t);
1177
1178 static ssize_t aio_setup_vectored_rw(struct kiocb *kiocb,
1179                                      int rw, char __user *buf,
1180                                      unsigned long *nr_segs,
1181                                      struct iovec **iovec,
1182                                      bool compat)
1183 {
1184         ssize_t ret;
1185
1186         *nr_segs = kiocb->ki_nbytes;
1187
1188 #ifdef CONFIG_COMPAT
1189         if (compat)
1190                 ret = compat_rw_copy_check_uvector(rw,
1191                                 (struct compat_iovec __user *)buf,
1192                                 *nr_segs, 1, *iovec, iovec);
1193         else
1194 #endif
1195                 ret = rw_copy_check_uvector(rw,
1196                                 (struct iovec __user *)buf,
1197                                 *nr_segs, 1, *iovec, iovec);
1198         if (ret < 0)
1199                 return ret;
1200
1201         /* ki_nbytes now reflect bytes instead of segs */
1202         kiocb->ki_nbytes = ret;
1203         return 0;
1204 }
1205
1206 static ssize_t aio_setup_single_vector(struct kiocb *kiocb,
1207                                        int rw, char __user *buf,
1208                                        unsigned long *nr_segs,
1209                                        struct iovec *iovec)
1210 {
1211         if (unlikely(!access_ok(!rw, buf, kiocb->ki_nbytes)))
1212                 return -EFAULT;
1213
1214         iovec->iov_base = buf;
1215         iovec->iov_len = kiocb->ki_nbytes;
1216         *nr_segs = 1;
1217         return 0;
1218 }
1219
1220 /*
1221  * aio_setup_iocb:
1222  *      Performs the initial checks and aio retry method
1223  *      setup for the kiocb at the time of io submission.
1224  */
1225 static ssize_t aio_run_iocb(struct kiocb *req, unsigned opcode,
1226                             char __user *buf, bool compat)
1227 {
1228         struct file *file = req->ki_filp;
1229         ssize_t ret;
1230         unsigned long nr_segs;
1231         int rw;
1232         fmode_t mode;
1233         aio_rw_op *rw_op;
1234         struct iovec inline_vec, *iovec = &inline_vec;
1235
1236         switch (opcode) {
1237         case IOCB_CMD_PREAD:
1238         case IOCB_CMD_PREADV:
1239                 mode    = FMODE_READ;
1240                 rw      = READ;
1241                 rw_op   = file->f_op->aio_read;
1242                 goto rw_common;
1243
1244         case IOCB_CMD_PWRITE:
1245         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1246                 mode    = FMODE_WRITE;
1247                 rw      = WRITE;
1248                 rw_op   = file->f_op->aio_write;
1249                 goto rw_common;
1250 rw_common:
1251                 if (unlikely(!(file->f_mode & mode)))
1252                         return -EBADF;
1253
1254                 if (!rw_op)
1255                         return -EINVAL;
1256
1257                 ret = (opcode == IOCB_CMD_PREADV ||
1258                        opcode == IOCB_CMD_PWRITEV)
1259                         ? aio_setup_vectored_rw(req, rw, buf, &nr_segs,
1260                                                 &iovec, compat)
1261                         : aio_setup_single_vector(req, rw, buf, &nr_segs,
1262                                                   iovec);
1263                 if (ret)
1264                         return ret;
1265
1266                 ret = rw_verify_area(rw, file, &req->ki_pos, req->ki_nbytes);
1267                 if (ret < 0) {
1268                         if (iovec != &inline_vec)
1269                                 kfree(iovec);
1270                         return ret;
1271                 }
1272
1273                 req->ki_nbytes = ret;
1274
1275                 /* XXX: move/kill - rw_verify_area()? */
1276                 /* This matches the pread()/pwrite() logic */
1277                 if (req->ki_pos < 0) {
1278                         ret = -EINVAL;
1279                         break;
1280                 }
1281
1282                 if (rw == WRITE)
1283                         file_start_write(file);
1284
1285                 ret = rw_op(req, iovec, nr_segs, req->ki_pos);
1286
1287                 if (rw == WRITE)
1288                         file_end_write(file);
1289                 break;
1290
1291         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1292                 if (!file->f_op->aio_fsync)
1293                         return -EINVAL;
1294
1295                 ret = file->f_op->aio_fsync(req, 1);
1296                 break;
1297
1298         case IOCB_CMD_FSYNC:
1299                 if (!file->f_op->aio_fsync)
1300                         return -EINVAL;
1301
1302                 ret = file->f_op->aio_fsync(req, 0);
1303                 break;
1304
1305         default:
1306                 pr_debug("EINVAL: no operation provided\n");
1307                 return -EINVAL;
1308         }
1309
1310         if (iovec != &inline_vec)
1311                 kfree(iovec);
1312
1313         if (ret != -EIOCBQUEUED) {
1314                 /*
1315                  * There's no easy way to restart the syscall since other AIO's
1316                  * may be already running. Just fail this IO with EINTR.
1317                  */
1318                 if (unlikely(ret == -ERESTARTSYS || ret == -ERESTARTNOINTR ||
1319                              ret == -ERESTARTNOHAND ||
1320                              ret == -ERESTART_RESTARTBLOCK))
1321                         ret = -EINTR;
1322                 aio_complete(req, ret, 0);
1323         }
1324
1325         return 0;
1326 }
1327
1328 static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1329                          struct iocb *iocb, bool compat)
1330 {
1331         struct kiocb *req;
1332         ssize_t ret;
1333
1334         /* enforce forwards compatibility on users */
1335         if (unlikely(iocb->aio_reserved1 || iocb->aio_reserved2)) {
1336                 pr_debug("EINVAL: reserve field set\n");
1337                 return -EINVAL;
1338         }
1339
1340         /* prevent overflows */
1341         if (unlikely(
1342             (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1343             (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1344             ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1345            )) {
1346                 pr_debug("EINVAL: io_submit: overflow check\n");
1347                 return -EINVAL;
1348         }
1349
1350         req = aio_get_req(ctx);
1351         if (unlikely(!req))
1352                 return -EAGAIN;
1353
1354         req->ki_filp = fget(iocb->aio_fildes);
1355         if (unlikely(!req->ki_filp)) {
1356                 ret = -EBADF;
1357                 goto out_put_req;
1358         }
1359
1360         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
1361                 /*
1362                  * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
1363                  * instance of the file* now. The file descriptor must be
1364                  * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
1365                  * event using the eventfd_signal() function.
1366                  */
1367                 req->ki_eventfd = eventfd_ctx_fdget((int) iocb->aio_resfd);
1368                 if (IS_ERR(req->ki_eventfd)) {
1369                         ret = PTR_ERR(req->ki_eventfd);
1370                         req->ki_eventfd = NULL;
1371                         goto out_put_req;
1372                 }
1373         }
1374
1375         ret = put_user(KIOCB_KEY, &user_iocb->aio_key);
1376         if (unlikely(ret)) {
1377                 pr_debug("EFAULT: aio_key\n");
1378                 goto out_put_req;
1379         }
1380
1381         req->ki_obj.user = user_iocb;
1382         req->ki_user_data = iocb->aio_data;
1383         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1384         req->ki_nbytes = iocb->aio_nbytes;
1385
1386         ret = aio_run_iocb(req, iocb->aio_lio_opcode,
1387                            (char __user *)(unsigned long)iocb->aio_buf,
1388                            compat);
1389         if (ret)
1390                 goto out_put_req;
1391
1392         return 0;
1393 out_put_req:
1394         put_reqs_available(ctx, 1);
1395         percpu_ref_put(&ctx->reqs);
1396         kiocb_free(req);
1397         return ret;
1398 }
1399
1400 long do_io_submit(aio_context_t ctx_id, long nr,
1401                   struct iocb __user *__user *iocbpp, bool compat)
1402 {
1403         struct kioctx *ctx;
1404         long ret = 0;
1405         int i = 0;
1406         struct blk_plug plug;
1407
1408         if (unlikely(nr < 0))
1409                 return -EINVAL;
1410
1411         if (unlikely(nr > LONG_MAX/sizeof(*iocbpp)))
1412                 nr = LONG_MAX/sizeof(*iocbpp);
1413
1414         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, iocbpp, (nr*sizeof(*iocbpp)))))
1415                 return -EFAULT;
1416
1417         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1418         if (unlikely(!ctx)) {
1419                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1420                 return -EINVAL;
1421         }
1422
1423         blk_start_plug(&plug);
1424
1425         /*
1426          * AKPM: should this return a partial result if some of the IOs were
1427          * successfully submitted?
1428          */
1429         for (i=0; i<nr; i++) {
1430                 struct iocb __user *user_iocb;
1431                 struct iocb tmp;
1432
1433                 if (unlikely(__get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1434                         ret = -EFAULT;
1435                         break;
1436                 }
1437
1438                 if (unlikely(copy_from_user(&tmp, user_iocb, sizeof(tmp)))) {
1439                         ret = -EFAULT;
1440                         break;
1441                 }
1442
1443                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, &tmp, compat);
1444                 if (ret)
1445                         break;
1446         }
1447         blk_finish_plug(&plug);
1448
1449         percpu_ref_put(&ctx->users);
1450         return i ? i : ret;
1451 }
1452
1453 /* sys_io_submit:
1454  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1455  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1456  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1457  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1458  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1459  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1460  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1461  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1462  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1463  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1464  */
1465 SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
1466                 struct iocb __user * __user *, iocbpp)
1467 {
1468         return do_io_submit(ctx_id, nr, iocbpp, 0);
1469 }
1470
1471 /* lookup_kiocb
1472  *      Finds a given iocb for cancellation.
1473  */
1474 static struct kiocb *lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb,
1475                                   u32 key)
1476 {
1477         struct list_head *pos;
1478
1479         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
1480
1481         if (key != KIOCB_KEY)
1482                 return NULL;
1483
1484         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
1485         list_for_each(pos, &ctx->active_reqs) {
1486                 struct kiocb *kiocb = list_kiocb(pos);
1487                 if (kiocb->ki_obj.user == iocb)
1488                         return kiocb;
1489         }
1490         return NULL;
1491 }
1492
1493 /* sys_io_cancel:
1494  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1495  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1496  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1497  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1498  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1499  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1500  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1501  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1502  */
1503 SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
1504                 struct io_event __user *, result)
1505 {
1506         struct kioctx *ctx;
1507         struct kiocb *kiocb;
1508         u32 key;
1509         int ret;
1510
1511         ret = get_user(key, &iocb->aio_key);
1512         if (unlikely(ret))
1513                 return -EFAULT;
1514
1515         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1516         if (unlikely(!ctx))
1517                 return -EINVAL;
1518
1519         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1520
1521         kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb, key);
1522         if (kiocb)
1523                 ret = kiocb_cancel(ctx, kiocb);
1524         else
1525                 ret = -EINVAL;
1526
1527         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1528
1529         if (!ret) {
1530                 /*
1531                  * The result argument is no longer used - the io_event is
1532                  * always delivered via the ring buffer. -EINPROGRESS indicates
1533                  * cancellation is progress:
1534                  */
1535                 ret = -EINPROGRESS;
1536         }
1537
1538         percpu_ref_put(&ctx->users);
1539
1540         return ret;
1541 }
1542
1543 /* io_getevents:
1544  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
1545  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id. If
1546  *      it succeeds, the number of read events is returned. May fail with
1547  *      -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range, if nr is
1548  *      out of range, if timeout is out of range.  May fail with -EFAULT
1549  *      if any of the memory specified is invalid.  May return 0 or
1550  *      < min_nr if the timeout specified by timeout has elapsed
1551  *      before sufficient events are available, where timeout == NULL
1552  *      specifies an infinite timeout. Note that the timeout pointed to by
1553  *      timeout is relative.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1554  */
1555 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
1556                 long, min_nr,
1557                 long, nr,
1558                 struct io_event __user *, events,
1559                 struct timespec __user *, timeout)
1560 {
1561         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1562         long ret = -EINVAL;
1563
1564         if (likely(ioctx)) {
1565                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0))
1566                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, timeout);
1567                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1568         }
1569         return ret;
1570 }