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         unsigned long           user_id;
  84
  85         struct __percpu kioctx_cpu *cpu;
  86
  87         /*
  88          * For percpu reqs_available, number of slots we move to/from global
  89          * counter at a time:
  90          */
  91         unsigned                req_batch;
  92         /*
  93          * This is what userspace passed to io_setup(), it's not used for
  94          * anything but counting against the global max_reqs quota.
  95          *
  96          * The real limit is nr_events - 1, which will be larger (see
  97          * aio_setup_ring())
  98          */
  99         unsigned                max_reqs;
 100
 101         /* Size of ringbuffer, in units of struct io_event */
 102         unsigned                nr_events;
 103
 104         unsigned long           mmap_base;
 105         unsigned long           mmap_size;
 106
 107         struct page             **ring_pages;
 108         long                    nr_pages;
 109
 110         struct rcu_head         rcu_head;
 111         struct work_struct      free_work;
 112
 113         struct {
 114                 /*
 115                  * This counts the number of available slots in the ringbuffer,
 116                  * so we avoid overflowing it: it's decremented (if positive)
 117                  * when allocating a kiocb and incremented when the resulting
 118                  * io_event is pulled off the ringbuffer.
 119                  *
 120                  * We batch accesses to it with a percpu version.
 121                  */
 122                 atomic_t        reqs_available;
 123         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 124
 125         struct {
 126                 spinlock_t      ctx_lock;
 127                 struct list_head active_reqs;   /* used for cancellation */
 128         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 129
 130         struct {
 131                 struct mutex    ring_lock;
 132                 wait_queue_head_t wait;
 133         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 134
 135         struct {
 136                 unsigned        tail;
 137                 spinlock_t      completion_lock;
 138         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 139
 140         struct page             *internal_pages[AIO_RING_PAGES];
 141         struct file             *aio_ring_file;
 142
 143         unsigned                id;
 144 };
 145
 146 /*------ sysctl variables----*/
 147 static DEFINE_SPINLOCK(aio_nr_lock);
 148 unsigned long aio_nr;           /* current system wide number of aio requests */
 149 unsigned long aio_max_nr = 0x10000; /* system wide maximum number of aio requests */
 150 /*----end sysctl variables---*/
 151
 152 static struct kmem_cache        *kiocb_cachep;
 153 static struct kmem_cache        *kioctx_cachep;
 154
 155 static struct vfsmount *aio_mnt;
 156
 157 static const struct file_operations aio_ring_fops;
 158 static const struct address_space_operations aio_ctx_aops;
 159
 160 static struct file *aio_private_file(struct kioctx *ctx, loff_t nr_pages)
 161 {
 162         struct qstr this = QSTR_INIT("[aio]", 5);
 163         struct file *file;
 164         struct path path;
 165         struct inode *inode = alloc_anon_inode(aio_mnt->mnt_sb);
 166         if (IS_ERR(inode))
 167                 return ERR_CAST(inode);
 168
 169         inode->i_mapping->a_ops = &aio_ctx_aops;
 170         inode->i_mapping->private_data = ctx;
 171         inode->i_size = PAGE_SIZE * nr_pages;
 172
 173         path.dentry = d_alloc_pseudo(aio_mnt->mnt_sb, &this);
 174         if (!path.dentry) {
 175                 iput(inode);
 176                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 177         }
 178         path.mnt = mntget(aio_mnt);
 179
 180         d_instantiate(path.dentry, inode);
 181         file = alloc_file(&path, FMODE_READ | FMODE_WRITE, &aio_ring_fops);
 182         if (IS_ERR(file)) {
 183                 path_put(&path);
 184                 return file;
 185         }
 186
 187         file->f_flags = O_RDWR;
 188         file->private_data = ctx;
 189         return file;
 190 }
 191
 192 static struct dentry *aio_mount(struct file_system_type *fs_type,
 193                                 int flags, const char *dev_name, void *data)
 194 {
 195         static const struct dentry_operations ops = {
 196                 .d_dname        = simple_dname,
 197         };
 198         return mount_pseudo(fs_type, "aio:", NULL, &ops, 0xa10a10a1);
 199 }
 200
 201 /* aio_setup
 202  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
 203  *      failure as this is done early during the boot sequence.
 204  */
 205 static int __init aio_setup(void)
 206 {
 207         static struct file_system_type aio_fs = {
 208                 .name           = "aio",
 209                 .mount          = aio_mount,
 210                 .kill_sb        = kill_anon_super,
 211         };
 212         aio_mnt = kern_mount(&aio_fs);
 213         if (IS_ERR(aio_mnt))
 214                 panic("Failed to create aio fs mount.");
 215
 216         kiocb_cachep = KMEM_CACHE(kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 217         kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 218
 219         pr_debug("sizeof(struct page) = %zu\n", sizeof(struct page));
 220
 221         return 0;
 222 }
 223 __initcall(aio_setup);
 224
 225 static void put_aio_ring_file(struct kioctx *ctx)
 226 {
 227         struct file *aio_ring_file = ctx->aio_ring_file;
 228         if (aio_ring_file) {
 229                 truncate_setsize(aio_ring_file->f_inode, 0);
 230
 231                 /* Prevent further access to the kioctx from migratepages */
 232                 spin_lock(&aio_ring_file->f_inode->i_mapping->private_lock);
 233                 aio_ring_file->f_inode->i_mapping->private_data = NULL;
 234                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 235                 spin_unlock(&aio_ring_file->f_inode->i_mapping->private_lock);
 236
 237                 fput(aio_ring_file);
 238         }
 239 }
 240
 241 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
 242 {
 243         int i;
 244
 245         for (i = 0; i < ctx->nr_pages; i++) {
 246                 pr_debug("pid(%d) [%d] page->count=%d\n", current->pid, i,
 247                                 page_count(ctx->ring_pages[i]));
 248                 put_page(ctx->ring_pages[i]);
 249         }
 250
 251         put_aio_ring_file(ctx);
 252
 253         if (ctx->ring_pages && ctx->ring_pages != ctx->internal_pages)
 254                 kfree(ctx->ring_pages);
 255 }
 256
 257 static int aio_ring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 258 {
 259         vma->vm_ops = &generic_file_vm_ops;
 260         return 0;
 261 }
 262
 263 static const struct file_operations aio_ring_fops = {
 264         .mmap = aio_ring_mmap,
 265 };
 266
 267 static int aio_set_page_dirty(struct page *page)
 268 {
 269         return 0;
 270 }
 271
 272 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 273 static int aio_migratepage(struct address_space *mapping, struct page *new,
 274                         struct page *old, enum migrate_mode mode)
 275 {
 276         struct kioctx *ctx;
 277         unsigned long flags;
 278         int rc;
 279
 280         /* Writeback must be complete */
 281         BUG_ON(PageWriteback(old));
 282         put_page(old);
 283
 284         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, new, old, NULL, mode);
 285         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
 286                 get_page(old);
 287                 return rc;
 288         }
 289
 290         get_page(new);
 291
 292         /* We can potentially race against kioctx teardown here.  Use the
 293          * address_space's private data lock to protect the mapping's
 294          * private_data.
 295          */
 296         spin_lock(&mapping->private_lock);
 297         ctx = mapping->private_data;
 298         if (ctx) {
 299                 pgoff_t idx;
 300                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
 301                 migrate_page_copy(new, old);
 302                 idx = old->index;
 303                 if (idx < (pgoff_t)ctx->nr_pages)
 304                         ctx->ring_pages[idx] = new;
 305                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
 306         } else
 307                 rc = -EBUSY;
 308         spin_unlock(&mapping->private_lock);
 309
 310         return rc;
 311 }
 312 #endif
 313
 314 static const struct address_space_operations aio_ctx_aops = {
 315         .set_page_dirty = aio_set_page_dirty,
 316 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 317         .migratepage    = aio_migratepage,
 318 #endif
 319 };
 320
 321 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx)
 322 {
 323         struct aio_ring *ring;
 324         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
 325         struct mm_struct *mm = current->mm;
 326         unsigned long size, populate;
 327         int nr_pages;
 328         int i;
 329         struct file *file;
 330
 331         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
 332         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
 333
 334         size = sizeof(struct aio_ring);
 335         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
 336
 337         nr_pages = PFN_UP(size);
 338         if (nr_pages < 0)
 339                 return -EINVAL;
 340
 341         file = aio_private_file(ctx, nr_pages);
 342         if (IS_ERR(file)) {
 343                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 344                 return -EAGAIN;
 345         }
 346
 347         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 348                 struct page *page;
 349                 page = find_or_create_page(file->f_inode->i_mapping,
 350                                            i, GFP_HIGHUSER | __GFP_ZERO);
 351                 if (!page)
 352                         break;
 353                 pr_debug("pid(%d) page[%d]->count=%d\n",
 354                          current->pid, i, page_count(page));
 355                 SetPageUptodate(page);
 356                 SetPageDirty(page);
 357                 unlock_page(page);
 358         }
 359         ctx->aio_ring_file = file;
 360         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring))
 361                         / sizeof(struct io_event);
 362
 363         ctx->ring_pages = ctx->internal_pages;
 364         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
 365                 ctx->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *),
 366                                           GFP_KERNEL);
 367                 if (!ctx->ring_pages)
 368                         return -ENOMEM;
 369         }
 370
 371         ctx->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
 372         pr_debug("attempting mmap of %lu bytes\n", ctx->mmap_size);
 373
 374         down_write(&mm->mmap_sem);
 375         ctx->mmap_base = do_mmap_pgoff(ctx->aio_ring_file, 0, ctx->mmap_size,
 376                                        PROT_READ | PROT_WRITE,
 377                                        MAP_SHARED | MAP_POPULATE, 0, &populate);
 378         if (IS_ERR((void *)ctx->mmap_base)) {
 379                 up_write(&mm->mmap_sem);
 380                 ctx->mmap_size = 0;
 381                 aio_free_ring(ctx);
 382                 return -EAGAIN;
 383         }
 384
 385         pr_debug("mmap address: 0x%08lx\n", ctx->mmap_base);
 386
 387         /* We must do this while still holding mmap_sem for write, as we
 388          * need to be protected against userspace attempting to mremap()
 389          * or munmap() the ring buffer.
 390          */
 391         ctx->nr_pages = get_user_pages(current, mm, ctx->mmap_base, nr_pages,
 392                                        1, 0, ctx->ring_pages, NULL);
 393
 394         /* Dropping the reference here is safe as the page cache will hold
 395          * onto the pages for us.  It is also required so that page migration
 396          * can unmap the pages and get the right reference count.
 397          */
 398         for (i = 0; i < ctx->nr_pages; i++)
 399                 put_page(ctx->ring_pages[i]);
 400
 401         up_write(&mm->mmap_sem);
 402
 403         if (unlikely(ctx->nr_pages != nr_pages)) {
 404                 aio_free_ring(ctx);
 405                 return -EAGAIN;
 406         }
 407
 408         ctx->user_id = ctx->mmap_base;
 409         ctx->nr_events = nr_events; /* trusted copy */
 410
 411         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 412         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
 413         ring->id = ~0U;
 414         ring->head = ring->tail = 0;
 415         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
 416         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
 417         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
 418         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
 419         kunmap_atomic(ring);
 420         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 421
 422         return 0;
 423 }
 424
 425 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
 426 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
 427 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
 428
 429 void kiocb_set_cancel_fn(struct kiocb *req, kiocb_cancel_fn *cancel)
 430 {
 431         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
 432         unsigned long flags;
 433
 434         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
 435
 436         if (!req->ki_list.next)
 437                 list_add(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
 438
 439         req->ki_cancel = cancel;
 440
 441         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
 442 }
 443 EXPORT_SYMBOL(kiocb_set_cancel_fn);
 444
 445 static int kiocb_cancel(struct kioctx *ctx, struct kiocb *kiocb)
 446 {
 447         kiocb_cancel_fn *old, *cancel;
 448
 449         /*
 450          * Don't want to set kiocb->ki_cancel = KIOCB_CANCELLED unless it
 451          * actually has a cancel function, hence the cmpxchg()
 452          */
 453
 454         cancel = ACCESS_ONCE(kiocb->ki_cancel);
 455         do {
 456                 if (!cancel || cancel == KIOCB_CANCELLED)
 457                         return -EINVAL;
 458
 459                 old = cancel;
 460                 cancel = cmpxchg(&kiocb->ki_cancel, old, KIOCB_CANCELLED);
 461         } while (cancel != old);
 462
 463         return cancel(kiocb);
 464 }
 465
 466 static void free_ioctx_rcu(struct rcu_head *head)
 467 {
 468         struct kioctx *ctx = container_of(head, struct kioctx, rcu_head);
 469
 470         free_percpu(ctx->cpu);
 471         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 472 }
 473
 474 /*
 475  * When this function runs, the kioctx has been removed from the "hash table"
 476  * and ctx->users has dropped to 0, so we know no more kiocbs can be submitted -
 477  * now it's safe to cancel any that need to be.
 478  */
 479 static void free_ioctx(struct work_struct *work)
 480 {
 481         struct kioctx *ctx = container_of(work, struct kioctx, free_work);
 482         struct aio_ring *ring;
 483         struct kiocb *req;
 484         unsigned cpu, avail;
 485         DEFINE_WAIT(wait);
 486
 487         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 488
 489         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
 490                 req = list_first_entry(&ctx->active_reqs,
 491                                        struct kiocb, ki_list);
 492
 493                 list_del_init(&req->ki_list);
 494                 kiocb_cancel(ctx, req);
 495         }
 496
 497         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 498
 499         for_each_possible_cpu(cpu) {
 500                 struct kioctx_cpu *kcpu = per_cpu_ptr(ctx->cpu, cpu);
 501
 502                 atomic_add(kcpu->reqs_available, &ctx->reqs_available);
 503                 kcpu->reqs_available = 0;
 504         }
 505
 506         while (1) {
 507                 prepare_to_wait(&ctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 508
 509                 ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 510                 avail = (ring->head <= ring->tail)
 511                          ? ring->tail - ring->head
 512                          : ctx->nr_events - ring->head + ring->tail;
 513
 514                 atomic_add(avail, &ctx->reqs_available);
 515                 ring->head = ring->tail;
 516                 kunmap_atomic(ring);
 517
 518                 if (atomic_read(&ctx->reqs_available) >= ctx->nr_events - 1)
 519                         break;
 520
 521                 schedule();
 522         }
 523         finish_wait(&ctx->wait, &wait);
 524
 525         WARN_ON(atomic_read(&ctx->reqs_available) > ctx->nr_events - 1);
 526
 527         aio_free_ring(ctx);
 528
 529         pr_debug("freeing %p\n", ctx);
 530
 531         /*
 532          * Here the call_rcu() is between the wait_event() for reqs_active to
 533          * hit 0, and freeing the ioctx.
 534          *
 535          * aio_complete() decrements reqs_active, but it has to touch the ioctx
 536          * after to issue a wakeup so we use rcu.
 537          */
 538         call_rcu(&ctx->rcu_head, free_ioctx_rcu);
 539 }
 540
 541 static void free_ioctx_ref(struct percpu_ref *ref)
 542 {
 543         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, users);
 544
 545         INIT_WORK(&ctx->free_work, free_ioctx);
 546         schedule_work(&ctx->free_work);
 547 }
 548
 549 static int ioctx_add_table(struct kioctx *ctx, struct mm_struct *mm)
 550 {
 551         unsigned i, new_nr;
 552         struct kioctx_table *table, *old;
 553         struct aio_ring *ring;
 554
 555         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 556         rcu_read_lock();
 557         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 558
 559         while (1) {
 560                 if (table)
 561                         for (i = 0; i < table->nr; i++)
 562                                 if (!table->table[i]) {
 563                                         ctx->id = i;
 564                                         table->table[i] = ctx;
 565                                         rcu_read_unlock();
 566                                         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 567
 568                                         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 569                                         ring->id = ctx->id;
 570                                         kunmap_atomic(ring);
 571                                         return 0;
 572                                 }
 573
 574                 new_nr = (table ? table->nr : 1) * 4;
 575
 576                 rcu_read_unlock();
 577                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 578
 579                 table = kzalloc(sizeof(*table) + sizeof(struct kioctx *) *
 580                                 new_nr, GFP_KERNEL);
 581                 if (!table)
 582                         return -ENOMEM;
 583
 584                 table->nr = new_nr;
 585
 586                 spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 587                 rcu_read_lock();
 588                 old = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 589
 590                 if (!old) {
 591                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
 592                 } else if (table->nr > old->nr) {
 593                         memcpy(table->table, old->table,
 594                                old->nr * sizeof(struct kioctx *));
 595
 596                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
 597                         kfree_rcu(old, rcu);
 598                 } else {
 599                         kfree(table);
 600                         table = old;
 601                 }
 602         }
 603 }
 604
 605 /* ioctx_alloc
 606  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
 607  */
 608 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
 609 {
 610         struct mm_struct *mm = current->mm;
 611         struct kioctx *ctx;
 612         int err = -ENOMEM;
 613
 614         /*
 615          * We keep track of the number of available ringbuffer slots, to prevent
 616          * overflow (reqs_available), and we also use percpu counters for this.
 617          *
 618          * So since up to half the slots might be on other cpu's percpu counters
 619          * and unavailable, double nr_events so userspace sees what they
 620          * expected: additionally, we move req_batch slots to/from percpu
 621          * counters at a time, so make sure that isn't 0:
 622          */
 623         nr_events = max(nr_events, num_possible_cpus() * 4);
 624         nr_events *= 2;
 625
 626         /* Prevent overflows */
 627         if ((nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) ||
 628             (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct kiocb)))) {
 629                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
 630                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 631         }
 632
 633         if (!nr_events || (unsigned long)nr_events > (aio_max_nr * 2UL))
 634                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
 635
 636         ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
 637         if (!ctx)
 638                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 639
 640         ctx->max_reqs = nr_events;
 641
 642         if (percpu_ref_init(&ctx->users, free_ioctx_ref))
 643                 goto out_freectx;
 644
 645         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
 646         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
 647         mutex_init(&ctx->ring_lock);
 648         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
 649
 650         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
 651
 652         ctx->cpu = alloc_percpu(struct kioctx_cpu);
 653         if (!ctx->cpu)
 654                 goto out_freeref;
 655
 656         if (aio_setup_ring(ctx) < 0)
 657                 goto out_freepcpu;
 658
 659         atomic_set(&ctx->reqs_available, ctx->nr_events - 1);
 660         ctx->req_batch = (ctx->nr_events - 1) / (num_possible_cpus() * 4);
 661         if (ctx->req_batch < 1)
 662                 ctx->req_batch = 1;
 663
 664         /* limit the number of system wide aios */
 665         spin_lock(&aio_nr_lock);
 666         if (aio_nr + nr_events > (aio_max_nr * 2UL) ||
 667             aio_nr + nr_events < aio_nr) {
 668                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
 669                 goto out_cleanup;
 670         }
 671         aio_nr += ctx->max_reqs;
 672         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 673
 674         percpu_ref_get(&ctx->users); /* io_setup() will drop this ref */
 675
 676         err = ioctx_add_table(ctx, mm);
 677         if (err)
 678                 goto out_cleanup_put;
 679
 680         pr_debug("allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
 681                  ctx, ctx->user_id, mm, ctx->nr_events);
 682         return ctx;
 683
 684 out_cleanup_put:
 685         percpu_ref_put(&ctx->users);
 686 out_cleanup:
 687         err = -EAGAIN;
 688         aio_free_ring(ctx);
 689 out_freepcpu:
 690         free_percpu(ctx->cpu);
 691 out_freeref:
 692         free_percpu(ctx->users.pcpu_count);
 693 out_freectx:
 694         put_aio_ring_file(ctx);
 695         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 696         pr_debug("error allocating ioctx %d\n", err);
 697         return ERR_PTR(err);
 698 }
 699
 700 /* kill_ioctx
 701  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used
 702  *      when the processes owning a context have all exited to encourage
 703  *      the rapid destruction of the kioctx.
 704  */
 705 static void kill_ioctx(struct mm_struct *mm, struct kioctx *ctx)
 706 {
 707         if (!atomic_xchg(&ctx->dead, 1)) {
 708                 struct kioctx_table *table;
 709
 710                 spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 711                 rcu_read_lock();
 712                 table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 713
 714                 WARN_ON(ctx != table->table[ctx->id]);
 715                 table->table[ctx->id] = NULL;
 716                 rcu_read_unlock();
 717                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 718
 719                 /* percpu_ref_kill() will do the necessary call_rcu() */
 720                 wake_up_all(&ctx->wait);
 721
 722                 /*
 723                  * It'd be more correct to do this in free_ioctx(), after all
 724                  * the outstanding kiocbs have finished - but by then io_destroy
 725                  * has already returned, so io_setup() could potentially return
 726                  * -EAGAIN with no ioctxs actually in use (as far as userspace
 727                  *  could tell).
 728                  */
 729                 spin_lock(&aio_nr_lock);
 730                 BUG_ON(aio_nr - ctx->max_reqs > aio_nr);
 731                 aio_nr -= ctx->max_reqs;
 732                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
 733
 734                 if (ctx->mmap_size)
 735                         vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
 736
 737                 percpu_ref_kill(&ctx->users);
 738         }
 739 }
 740
 741 /* wait_on_sync_kiocb:
 742  *      Waits on the given sync kiocb to complete.
 743  */
 744 ssize_t wait_on_sync_kiocb(struct kiocb *req)
 745 {
 746         while (!req->ki_ctx) {
 747                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 748                 if (req->ki_ctx)
 749                         break;
 750                 io_schedule();
 751         }
 752         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 753         return req->ki_user_data;
 754 }
 755 EXPORT_SYMBOL(wait_on_sync_kiocb);
 756
 757 /*
 758  * exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, there is
 759  * no way for any new requests to be submited or any of the io_* syscalls to be
 760  * called on the context.
 761  *
 762  * There may be outstanding kiocbs, but free_ioctx() will explicitly wait on
 763  * them.
 764  */
 765 void exit_aio(struct mm_struct *mm)
 766 {
 767         struct kioctx_table *table;
 768         struct kioctx *ctx;
 769         unsigned i = 0;
 770
 771         while (1) {
 772                 rcu_read_lock();
 773                 table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 774
 775                 do {
 776                         if (!table || i >= table->nr) {
 777                                 rcu_read_unlock();
 778                                 rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, NULL);
 779                                 if (table)
 780                                         kfree(table);
 781                                 return;
 782                         }
 783
 784                         ctx = table->table[i++];
 785                 } while (!ctx);
 786
 787                 rcu_read_unlock();
 788
 789                 /*
 790                  * We don't need to bother with munmap() here -
 791                  * exit_mmap(mm) is coming and it'll unmap everything.
 792                  * Since aio_free_ring() uses non-zero ->mmap_size
 793                  * as indicator that it needs to unmap the area,
 794                  * just set it to 0; aio_free_ring() is the only
 795                  * place that uses ->mmap_size, so it's safe.
 796                  */
 797                 ctx->mmap_size = 0;
 798
 799                 kill_ioctx(mm, ctx);
 800         }
 801 }
 802
 803 static void put_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned nr)
 804 {
 805         struct kioctx_cpu *kcpu;
 806
 807         preempt_disable();
 808         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 809
 810         kcpu->reqs_available += nr;
 811         while (kcpu->reqs_available >= ctx->req_batch * 2) {
 812                 kcpu->reqs_available -= ctx->req_batch;
 813                 atomic_add(ctx->req_batch, &ctx->reqs_available);
 814         }
 815
 816         preempt_enable();
 817 }
 818
 819 static bool get_reqs_available(struct kioctx *ctx)
 820 {
 821         struct kioctx_cpu *kcpu;
 822         bool ret = false;
 823
 824         preempt_disable();
 825         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 826
 827         if (!kcpu->reqs_available) {
 828                 int old, avail = atomic_read(&ctx->reqs_available);
 829
 830                 do {
 831                         if (avail < ctx->req_batch)
 832                                 goto out;
 833
 834                         old = avail;
 835                         avail = atomic_cmpxchg(&ctx->reqs_available,
 836                                                avail, avail - ctx->req_batch);
 837                 } while (avail != old);
 838
 839                 kcpu->reqs_available += ctx->req_batch;
 840         }
 841
 842         ret = true;
 843         kcpu->reqs_available--;
 844 out:
 845         preempt_enable();
 846         return ret;
 847 }
 848
 849 /* aio_get_req
 850  *      Allocate a slot for an aio request.
 851  * Returns NULL if no requests are free.
 852  */
 853 static inline struct kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
 854 {
 855         struct kiocb *req;
 856
 857         if (!get_reqs_available(ctx))
 858                 return NULL;
 859
 860         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL|__GFP_ZERO);
 861         if (unlikely(!req))
 862                 goto out_put;
 863
 864         req->ki_ctx = ctx;
 865         return req;
 866 out_put:
 867         put_reqs_available(ctx, 1);
 868         return NULL;
 869 }
 870
 871 static void kiocb_free(struct kiocb *req)
 872 {
 873         if (req->ki_filp)
 874                 fput(req->ki_filp);
 875         if (req->ki_eventfd != NULL)
 876                 eventfd_ctx_put(req->ki_eventfd);
 877         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
 878 }
 879
 880 static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
 881 {
 882         struct aio_ring __user *ring  = (void __user *)ctx_id;
 883         struct mm_struct *mm = current->mm;
 884         struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
 885         struct kioctx_table *table;
 886         unsigned id;
 887
 888         if (get_user(id, &ring->id))
 889                 return NULL;
 890
 891         rcu_read_lock();
 892         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 893
 894         if (!table || id >= table->nr)
 895                 goto out;
 896
 897         ctx = table->table[id];
 898         if (ctx && ctx->user_id == ctx_id) {
 899                 percpu_ref_get(&ctx->users);
 900                 ret = ctx;
 901         }
 902 out:
 903         rcu_read_unlock();
 904         return ret;
 905 }
 906
 907 /* aio_complete
 908  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
 909  */
 910 void aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
 911 {
 912         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
 913         struct aio_ring *ring;
 914         struct io_event *ev_page, *event;
 915         unsigned long   flags;
 916         unsigned tail, pos;
 917
 918         /*
 919          * Special case handling for sync iocbs:
 920          *  - events go directly into the iocb for fast handling
 921          *  - the sync task with the iocb in its stack holds the single iocb
 922          *    ref, no other paths have a way to get another ref
 923          *  - the sync task helpfully left a reference to itself in the iocb
 924          */
 925         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
 926                 iocb->ki_user_data = res;
 927                 smp_wmb();
 928                 iocb->ki_ctx = ERR_PTR(-EXDEV);
 929                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
 930                 return;
 931         }
 932
 933         /*
 934          * Take rcu_read_lock() in case the kioctx is being destroyed, as we
 935          * need to issue a wakeup after incrementing reqs_available.
 936          */
 937         rcu_read_lock();
 938
 939         if (iocb->ki_list.next) {
 940                 unsigned long flags;
 941
 942                 spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
 943                 list_del(&iocb->ki_list);
 944                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
 945         }
 946
 947         /*
 948          * Add a completion event to the ring buffer. Must be done holding
 949          * ctx->completion_lock to prevent other code from messing with the tail
 950          * pointer since we might be called from irq context.
 951          */
 952         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
 953
 954         tail = ctx->tail;
 955         pos = tail + AIO_EVENTS_OFFSET;
 956
 957         if (++tail >= ctx->nr_events)
 958                 tail = 0;
 959
 960         ev_page = kmap_atomic(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
 961         event = ev_page + pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;
 962
 963         event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_obj.user;
 964         event->data = iocb->ki_user_data;
 965         event->res = res;
 966         event->res2 = res2;
 967
 968         kunmap_atomic(ev_page);
 969         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
 970
 971         pr_debug("%p[%u]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
 972                  ctx, tail, iocb, iocb->ki_obj.user, iocb->ki_user_data,
 973                  res, res2);
 974
 975         /* after flagging the request as done, we
 976          * must never even look at it again
 977          */
 978         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
 979
 980         ctx->tail = tail;
 981
 982         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 983         ring->tail = tail;
 984         kunmap_atomic(ring);
 985         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 986
 987         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
 988
 989         pr_debug("added to ring %p at [%u]\n", iocb, tail);
 990
 991         /*
 992          * Check if the user asked us to deliver the result through an
 993          * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
 994          * from IRQ context.
 995          */
 996         if (iocb->ki_eventfd != NULL)
 997                 eventfd_signal(iocb->ki_eventfd, 1);
 998
 999         /* everything turned out well, dispose of the aiocb. */
1000         kiocb_free(iocb);
1001
1002         /*
1003          * We have to order our ring_info tail store above and test
1004          * of the wait list below outside the wait lock.  This is
1005          * like in wake_up_bit() where clearing a bit has to be
1006          * ordered with the unlocked test.
1007          */
1008         smp_mb();
1009
1010         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1011                 wake_up(&ctx->wait);
1012
1013         rcu_read_unlock();
1014 }
1015 EXPORT_SYMBOL(aio_complete);
1016
1017 /* aio_read_events
1018  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of
1019  *      events fetched
1020  */
1021 static long aio_read_events_ring(struct kioctx *ctx,
1022                                  struct io_event __user *event, long nr)
1023 {
1024         struct aio_ring *ring;
1025         unsigned head, tail, pos;
1026         long ret = 0;
1027         int copy_ret;
1028
1029         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
1030
1031         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1032         head = ring->head;
1033         tail = ring->tail;
1034         kunmap_atomic(ring);
1035
1036         pr_debug("h%u t%u m%u\n", head, tail, ctx->nr_events);
1037
1038         if (head == tail)
1039                 goto out;
1040
1041         while (ret < nr) {
1042                 long avail;
1043                 struct io_event *ev;
1044                 struct page *page;
1045
1046                 avail = (head <= tail ?  tail : ctx->nr_events) - head;
1047                 if (head == tail)
1048                         break;
1049
1050                 avail = min(avail, nr - ret);
1051                 avail = min_t(long, avail, AIO_EVENTS_PER_PAGE -
1052                             ((head + AIO_EVENTS_OFFSET) % AIO_EVENTS_PER_PAGE));
1053
1054                 pos = head + AIO_EVENTS_OFFSET;
1055                 page = ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE];
1056                 pos %= AIO_EVENTS_PER_PAGE;
1057
1058                 ev = kmap(page);
1059                 copy_ret = copy_to_user(event + ret, ev + pos,
1060                                         sizeof(*ev) * avail);
1061                 kunmap(page);
1062
1063                 if (unlikely(copy_ret)) {
1064                         ret = -EFAULT;
1065                         goto out;
1066                 }
1067
1068                 ret += avail;
1069                 head += avail;
1070                 head %= ctx->nr_events;
1071         }
1072
1073         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1074         ring->head = head;
1075         kunmap_atomic(ring);
1076         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
1077
1078         pr_debug("%li  h%u t%u\n", ret, head, tail);
1079
1080         put_reqs_available(ctx, ret);
1081 out:
1082         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
1083
1084         return ret;
1085 }
1086
1087 static bool aio_read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1088                             struct io_event __user *event, long *i)
1089 {
1090         long ret = aio_read_events_ring(ctx, event + *i, nr - *i);
1091
1092         if (ret > 0)
1093                 *i += ret;
1094
1095         if (unlikely(atomic_read(&ctx->dead)))
1096                 ret = -EINVAL;
1097
1098         if (!*i)
1099                 *i = ret;
1100
1101         return ret < 0 || *i >= min_nr;
1102 }
1103
1104 static long read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1105                         struct io_event __user *event,
1106                         struct timespec __user *timeout)
1107 {
1108         ktime_t until = { .tv64 = KTIME_MAX };
1109         long ret = 0;
1110
1111         if (timeout) {
1112                 struct timespec ts;
1113
1114                 if (unlikely(copy_from_user(&ts, timeout, sizeof(ts))))
1115                         return -EFAULT;
1116
1117                 until = timespec_to_ktime(ts);
1118         }
1119
1120         /*
1121          * Note that aio_read_events() is being called as the conditional - i.e.
1122          * we're calling it after prepare_to_wait() has set task state to
1123          * TASK_INTERRUPTIBLE.
1124          *
1125          * But aio_read_events() can block, and if it blocks it's going to flip
1126          * the task state back to TASK_RUNNING.
1127          *
1128          * This should be ok, provided it doesn't flip the state back to
1129          * TASK_RUNNING and return 0 too much - that causes us to spin. That
1130          * will only happen if the mutex_lock() call blocks, and we then find
1131          * the ringbuffer empty. So in practice we should be ok, but it's
1132          * something to be aware of when touching this code.
1133          */
1134         wait_event_interruptible_hrtimeout(ctx->wait,
1135                         aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret), until);
1136
1137         if (!ret && signal_pending(current))
1138                 ret = -EINTR;
1139
1140         return ret;
1141 }
1142
1143 /* sys_io_setup:
1144  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1145  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1146  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1147  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting
1148  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1149  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail
1150  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit
1151  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1152  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1153  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1154  *      implemented.
1155  */
1156 SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
1157 {
1158         struct kioctx *ioctx = NULL;
1159         unsigned long ctx;
1160         long ret;
1161
1162         ret = get_user(ctx, ctxp);
1163         if (unlikely(ret))
1164                 goto out;
1165
1166         ret = -EINVAL;
1167         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1168                 pr_debug("EINVAL: io_setup: ctx %lu nr_events %u\n",
1169                          ctx, nr_events);
1170                 goto out;
1171         }
1172
1173         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1174         ret = PTR_ERR(ioctx);
1175         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1176                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1177                 if (ret)
1178                         kill_ioctx(current->mm, ioctx);
1179                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1180         }
1181
1182 out:
1183         return ret;
1184 }
1185
1186 /* sys_io_destroy:
1187  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding
1188  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1189  *      implemented.  May fail with -EINVAL if the context pointed to
1190  *      is invalid.
1191  */
1192 SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
1193 {
1194         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1195         if (likely(NULL != ioctx)) {
1196                 kill_ioctx(current->mm, ioctx);
1197                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1198                 return 0;
1199         }
1200         pr_debug("EINVAL: io_destroy: invalid context id\n");
1201         return -EINVAL;
1202 }
1203
1204 typedef ssize_t (aio_rw_op)(struct kiocb *, const struct iovec *,
1205                             unsigned long, loff_t);
1206
1207 static ssize_t aio_setup_vectored_rw(struct kiocb *kiocb,
1208                                      int rw, char __user *buf,
1209                                      unsigned long *nr_segs,
1210                                      struct iovec **iovec,
1211                                      bool compat)
1212 {
1213         ssize_t ret;
1214
1215         *nr_segs = kiocb->ki_nbytes;
1216
1217 #ifdef CONFIG_COMPAT
1218         if (compat)
1219                 ret = compat_rw_copy_check_uvector(rw,
1220                                 (struct compat_iovec __user *)buf,
1221                                 *nr_segs, 1, *iovec, iovec);
1222         else
1223 #endif
1224                 ret = rw_copy_check_uvector(rw,
1225                                 (struct iovec __user *)buf,
1226                                 *nr_segs, 1, *iovec, iovec);
1227         if (ret < 0)
1228                 return ret;
1229
1230         /* ki_nbytes now reflect bytes instead of segs */
1231         kiocb->ki_nbytes = ret;
1232         return 0;
1233 }
1234
1235 static ssize_t aio_setup_single_vector(struct kiocb *kiocb,
1236                                        int rw, char __user *buf,
1237                                        unsigned long *nr_segs,
1238                                        struct iovec *iovec)
1239 {
1240         if (unlikely(!access_ok(!rw, buf, kiocb->ki_nbytes)))
1241                 return -EFAULT;
1242
1243         iovec->iov_base = buf;
1244         iovec->iov_len = kiocb->ki_nbytes;
1245         *nr_segs = 1;
1246         return 0;
1247 }
1248
1249 /*
1250  * aio_setup_iocb:
1251  *      Performs the initial checks and aio retry method
1252  *      setup for the kiocb at the time of io submission.
1253  */
1254 static ssize_t aio_run_iocb(struct kiocb *req, unsigned opcode,
1255                             char __user *buf, bool compat)
1256 {
1257         struct file *file = req->ki_filp;
1258         ssize_t ret;
1259         unsigned long nr_segs;
1260         int rw;
1261         fmode_t mode;
1262         aio_rw_op *rw_op;
1263         struct iovec inline_vec, *iovec = &inline_vec;
1264
1265         switch (opcode) {
1266         case IOCB_CMD_PREAD:
1267         case IOCB_CMD_PREADV:
1268                 mode    = FMODE_READ;
1269                 rw      = READ;
1270                 rw_op   = file->f_op->aio_read;
1271                 goto rw_common;
1272
1273         case IOCB_CMD_PWRITE:
1274         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1275                 mode    = FMODE_WRITE;
1276                 rw      = WRITE;
1277                 rw_op   = file->f_op->aio_write;
1278                 goto rw_common;
1279 rw_common:
1280                 if (unlikely(!(file->f_mode & mode)))
1281                         return -EBADF;
1282
1283                 if (!rw_op)
1284                         return -EINVAL;
1285
1286                 ret = (opcode == IOCB_CMD_PREADV ||
1287                        opcode == IOCB_CMD_PWRITEV)
1288                         ? aio_setup_vectored_rw(req, rw, buf, &nr_segs,
1289                                                 &iovec, compat)
1290                         : aio_setup_single_vector(req, rw, buf, &nr_segs,
1291                                                   iovec);
1292                 if (ret)
1293                         return ret;
1294
1295                 ret = rw_verify_area(rw, file, &req->ki_pos, req->ki_nbytes);
1296                 if (ret < 0) {
1297                         if (iovec != &inline_vec)
1298                                 kfree(iovec);
1299                         return ret;
1300                 }
1301
1302                 req->ki_nbytes = ret;
1303
1304                 /* XXX: move/kill - rw_verify_area()? */
1305                 /* This matches the pread()/pwrite() logic */
1306                 if (req->ki_pos < 0) {
1307                         ret = -EINVAL;
1308                         break;
1309                 }
1310
1311                 if (rw == WRITE)
1312                         file_start_write(file);
1313
1314                 ret = rw_op(req, iovec, nr_segs, req->ki_pos);
1315
1316                 if (rw == WRITE)
1317                         file_end_write(file);
1318                 break;
1319
1320         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1321                 if (!file->f_op->aio_fsync)
1322                         return -EINVAL;
1323
1324                 ret = file->f_op->aio_fsync(req, 1);
1325                 break;
1326
1327         case IOCB_CMD_FSYNC:
1328                 if (!file->f_op->aio_fsync)
1329                         return -EINVAL;
1330
1331                 ret = file->f_op->aio_fsync(req, 0);
1332                 break;
1333
1334         default:
1335                 pr_debug("EINVAL: no operation provided\n");
1336                 return -EINVAL;
1337         }
1338
1339         if (iovec != &inline_vec)
1340                 kfree(iovec);
1341
1342         if (ret != -EIOCBQUEUED) {
1343                 /*
1344                  * There's no easy way to restart the syscall since other AIO's
1345                  * may be already running. Just fail this IO with EINTR.
1346                  */
1347                 if (unlikely(ret == -ERESTARTSYS || ret == -ERESTARTNOINTR ||
1348                              ret == -ERESTARTNOHAND ||
1349                              ret == -ERESTART_RESTARTBLOCK))
1350                         ret = -EINTR;
1351                 aio_complete(req, ret, 0);
1352         }
1353
1354         return 0;
1355 }
1356
1357 static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1358                          struct iocb *iocb, bool compat)
1359 {
1360         struct kiocb *req;
1361         ssize_t ret;
1362
1363         /* enforce forwards compatibility on users */
1364         if (unlikely(iocb->aio_reserved1 || iocb->aio_reserved2)) {
1365                 pr_debug("EINVAL: reserve field set\n");
1366                 return -EINVAL;
1367         }
1368
1369         /* prevent overflows */
1370         if (unlikely(
1371             (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1372             (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1373             ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1374            )) {
1375                 pr_debug("EINVAL: io_submit: overflow check\n");
1376                 return -EINVAL;
1377         }
1378
1379         req = aio_get_req(ctx);
1380         if (unlikely(!req))
1381                 return -EAGAIN;
1382
1383         req->ki_filp = fget(iocb->aio_fildes);
1384         if (unlikely(!req->ki_filp)) {
1385                 ret = -EBADF;
1386                 goto out_put_req;
1387         }
1388
1389         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
1390                 /*
1391                  * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
1392                  * instance of the file* now. The file descriptor must be
1393                  * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
1394                  * event using the eventfd_signal() function.
1395                  */
1396                 req->ki_eventfd = eventfd_ctx_fdget((int) iocb->aio_resfd);
1397                 if (IS_ERR(req->ki_eventfd)) {
1398                         ret = PTR_ERR(req->ki_eventfd);
1399                         req->ki_eventfd = NULL;
1400                         goto out_put_req;
1401                 }
1402         }
1403
1404         ret = put_user(KIOCB_KEY, &user_iocb->aio_key);
1405         if (unlikely(ret)) {
1406                 pr_debug("EFAULT: aio_key\n");
1407                 goto out_put_req;
1408         }
1409
1410         req->ki_obj.user = user_iocb;
1411         req->ki_user_data = iocb->aio_data;
1412         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1413         req->ki_nbytes = iocb->aio_nbytes;
1414
1415         ret = aio_run_iocb(req, iocb->aio_lio_opcode,
1416                            (char __user *)(unsigned long)iocb->aio_buf,
1417                            compat);
1418         if (ret)
1419                 goto out_put_req;
1420
1421         return 0;
1422 out_put_req:
1423         put_reqs_available(ctx, 1);
1424         kiocb_free(req);
1425         return ret;
1426 }
1427
1428 long do_io_submit(aio_context_t ctx_id, long nr,
1429                   struct iocb __user *__user *iocbpp, bool compat)
1430 {
1431         struct kioctx *ctx;
1432         long ret = 0;
1433         int i = 0;
1434         struct blk_plug plug;
1435
1436         if (unlikely(nr < 0))
1437                 return -EINVAL;
1438
1439         if (unlikely(nr > LONG_MAX/sizeof(*iocbpp)))
1440                 nr = LONG_MAX/sizeof(*iocbpp);
1441
1442         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, iocbpp, (nr*sizeof(*iocbpp)))))
1443                 return -EFAULT;
1444
1445         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1446         if (unlikely(!ctx)) {
1447                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1448                 return -EINVAL;
1449         }
1450
1451         blk_start_plug(&plug);
1452
1453         /*
1454          * AKPM: should this return a partial result if some of the IOs were
1455          * successfully submitted?
1456          */
1457         for (i=0; i<nr; i++) {
1458                 struct iocb __user *user_iocb;
1459                 struct iocb tmp;
1460
1461                 if (unlikely(__get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1462                         ret = -EFAULT;
1463                         break;
1464                 }
1465
1466                 if (unlikely(copy_from_user(&tmp, user_iocb, sizeof(tmp)))) {
1467                         ret = -EFAULT;
1468                         break;
1469                 }
1470
1471                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, &tmp, compat);
1472                 if (ret)
1473                         break;
1474         }
1475         blk_finish_plug(&plug);
1476
1477         percpu_ref_put(&ctx->users);
1478         return i ? i : ret;
1479 }
1480
1481 /* sys_io_submit:
1482  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1483  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1484  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1485  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1486  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1487  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1488  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1489  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1490  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1491  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1492  */
1493 SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
1494                 struct iocb __user * __user *, iocbpp)
1495 {
1496         return do_io_submit(ctx_id, nr, iocbpp, 0);
1497 }
1498
1499 /* lookup_kiocb
1500  *      Finds a given iocb for cancellation.
1501  */
1502 static struct kiocb *lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb,
1503                                   u32 key)
1504 {
1505         struct list_head *pos;
1506
1507         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
1508
1509         if (key != KIOCB_KEY)
1510                 return NULL;
1511
1512         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
1513         list_for_each(pos, &ctx->active_reqs) {
1514                 struct kiocb *kiocb = list_kiocb(pos);
1515                 if (kiocb->ki_obj.user == iocb)
1516                         return kiocb;
1517         }
1518         return NULL;
1519 }
1520
1521 /* sys_io_cancel:
1522  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1523  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1524  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1525  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1526  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1527  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1528  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1529  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1530  */
1531 SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
1532                 struct io_event __user *, result)
1533 {
1534         struct kioctx *ctx;
1535         struct kiocb *kiocb;
1536         u32 key;
1537         int ret;
1538
1539         ret = get_user(key, &iocb->aio_key);
1540         if (unlikely(ret))
1541                 return -EFAULT;
1542
1543         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1544         if (unlikely(!ctx))
1545                 return -EINVAL;
1546
1547         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1548
1549         kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb, key);
1550         if (kiocb)
1551                 ret = kiocb_cancel(ctx, kiocb);
1552         else
1553                 ret = -EINVAL;
1554
1555         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1556
1557         if (!ret) {
1558                 /*
1559                  * The result argument is no longer used - the io_event is
1560                  * always delivered via the ring buffer. -EINPROGRESS indicates
1561                  * cancellation is progress:
1562                  */
1563                 ret = -EINPROGRESS;
1564         }
1565
1566         percpu_ref_put(&ctx->users);
1567
1568         return ret;
1569 }
1570
1571 /* io_getevents:
1572  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
1573  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id. If
1574  *      it succeeds, the number of read events is returned. May fail with
1575  *      -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range, if nr is
1576  *      out of range, if timeout is out of range.  May fail with -EFAULT
1577  *      if any of the memory specified is invalid.  May return 0 or
1578  *      < min_nr if the timeout specified by timeout has elapsed
1579  *      before sufficient events are available, where timeout == NULL
1580  *      specifies an infinite timeout. Note that the timeout pointed to by
1581  *      timeout is relative.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1582  */
1583 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
1584                 long, min_nr,
1585                 long, nr,
1586                 struct io_event __user *, events,
1587                 struct timespec __user *, timeout)
1588 {
1589         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1590         long ret = -EINVAL;
1591
1592         if (likely(ioctx)) {
1593                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0))
1594                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, timeout);
1595                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1596         }
1597         return ret;
1598 }