OSDN Git Service

mm: fix faulty initialization in vmalloc_init()
[android-x86/kernel.git] / 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 #include <linux/kernel.h>
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/errno.h>
14 #include <linux/time.h>
15 #include <linux/aio_abi.h>
16 #include <linux/module.h>
17 #include <linux/syscalls.h>
18 #include <linux/backing-dev.h>
19 #include <linux/uio.h>
20
21 #define DEBUG 0
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/slab.h>
30 #include <linux/timer.h>
31 #include <linux/aio.h>
32 #include <linux/highmem.h>
33 #include <linux/workqueue.h>
34 #include <linux/security.h>
35 #include <linux/eventfd.h>
36 #include <linux/blkdev.h>
37 #include <linux/compat.h>
38
39 #include <asm/kmap_types.h>
40 #include <asm/uaccess.h>
41
42 #if DEBUG > 1
43 #define dprintk         printk
44 #else
45 #define dprintk(x...)   do { ; } while (0)
46 #endif
47
48 /*------ sysctl variables----*/
49 static DEFINE_SPINLOCK(aio_nr_lock);
50 unsigned long aio_nr;           /* current system wide number of aio requests */
51 unsigned long aio_max_nr = 0x10000; /* system wide maximum number of aio requests */
52 /*----end sysctl variables---*/
53
54 static struct kmem_cache        *kiocb_cachep;
55 static struct kmem_cache        *kioctx_cachep;
56
57 static struct workqueue_struct *aio_wq;
58
59 /* Used for rare fput completion. */
60 static void aio_fput_routine(struct work_struct *);
61 static DECLARE_WORK(fput_work, aio_fput_routine);
62
63 static DEFINE_SPINLOCK(fput_lock);
64 static LIST_HEAD(fput_head);
65
66 static void aio_kick_handler(struct work_struct *);
67 static void aio_queue_work(struct kioctx *);
68
69 /* aio_setup
70  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
71  *      failure as this is done early during the boot sequence.
72  */
73 static int __init aio_setup(void)
74 {
75         kiocb_cachep = KMEM_CACHE(kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
76         kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
77
78         aio_wq = alloc_workqueue("aio", 0, 1);  /* used to limit concurrency */
79         BUG_ON(!aio_wq);
80
81         pr_debug("aio_setup: sizeof(struct page) = %d\n", (int)sizeof(struct page));
82
83         return 0;
84 }
85 __initcall(aio_setup);
86
87 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
88 {
89         struct aio_ring_info *info = &ctx->ring_info;
90         long i;
91
92         for (i=0; i<info->nr_pages; i++)
93                 put_page(info->ring_pages[i]);
94
95         if (info->mmap_size) {
96                 down_write(&ctx->mm->mmap_sem);
97                 do_munmap(ctx->mm, info->mmap_base, info->mmap_size);
98                 up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
99         }
100
101         if (info->ring_pages && info->ring_pages != info->internal_pages)
102                 kfree(info->ring_pages);
103         info->ring_pages = NULL;
104         info->nr = 0;
105 }
106
107 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx)
108 {
109         struct aio_ring *ring;
110         struct aio_ring_info *info = &ctx->ring_info;
111         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
112         unsigned long size;
113         int nr_pages;
114
115         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
116         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
117
118         size = sizeof(struct aio_ring);
119         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
120         nr_pages = (size + PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
121
122         if (nr_pages < 0)
123                 return -EINVAL;
124
125         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event);
126
127         info->nr = 0;
128         info->ring_pages = info->internal_pages;
129         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
130                 info->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
131                 if (!info->ring_pages)
132                         return -ENOMEM;
133         }
134
135         info->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
136         dprintk("attempting mmap of %lu bytes\n", info->mmap_size);
137         down_write(&ctx->mm->mmap_sem);
138         info->mmap_base = do_mmap(NULL, 0, info->mmap_size, 
139                                   PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_ANONYMOUS|MAP_PRIVATE,
140                                   0);
141         if (IS_ERR((void *)info->mmap_base)) {
142                 up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
143                 info->mmap_size = 0;
144                 aio_free_ring(ctx);
145                 return -EAGAIN;
146         }
147
148         dprintk("mmap address: 0x%08lx\n", info->mmap_base);
149         info->nr_pages = get_user_pages(current, ctx->mm,
150                                         info->mmap_base, nr_pages, 
151                                         1, 0, info->ring_pages, NULL);
152         up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
153
154         if (unlikely(info->nr_pages != nr_pages)) {
155                 aio_free_ring(ctx);
156                 return -EAGAIN;
157         }
158
159         ctx->user_id = info->mmap_base;
160
161         info->nr = nr_events;           /* trusted copy */
162
163         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_USER0);
164         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
165         ring->id = ctx->user_id;
166         ring->head = ring->tail = 0;
167         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
168         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
169         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
170         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
171         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
172
173         return 0;
174 }
175
176
177 /* aio_ring_event: returns a pointer to the event at the given index from
178  * kmap_atomic(, km).  Release the pointer with put_aio_ring_event();
179  */
180 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
181 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
182 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
183
184 #define aio_ring_event(info, nr, km) ({                                 \
185         unsigned pos = (nr) + AIO_EVENTS_OFFSET;                        \
186         struct io_event *__event;                                       \
187         __event = kmap_atomic(                                          \
188                         (info)->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE], km); \
189         __event += pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;                           \
190         __event;                                                        \
191 })
192
193 #define put_aio_ring_event(event, km) do {      \
194         struct io_event *__event = (event);     \
195         (void)__event;                          \
196         kunmap_atomic((void *)((unsigned long)__event & PAGE_MASK), km); \
197 } while(0)
198
199 static void ctx_rcu_free(struct rcu_head *head)
200 {
201         struct kioctx *ctx = container_of(head, struct kioctx, rcu_head);
202         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
203
204         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
205
206         if (nr_events) {
207                 spin_lock(&aio_nr_lock);
208                 BUG_ON(aio_nr - nr_events > aio_nr);
209                 aio_nr -= nr_events;
210                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
211         }
212 }
213
214 /* __put_ioctx
215  *      Called when the last user of an aio context has gone away,
216  *      and the struct needs to be freed.
217  */
218 static void __put_ioctx(struct kioctx *ctx)
219 {
220         BUG_ON(ctx->reqs_active);
221
222         cancel_delayed_work(&ctx->wq);
223         cancel_work_sync(&ctx->wq.work);
224         aio_free_ring(ctx);
225         mmdrop(ctx->mm);
226         ctx->mm = NULL;
227         pr_debug("__put_ioctx: freeing %p\n", ctx);
228         call_rcu(&ctx->rcu_head, ctx_rcu_free);
229 }
230
231 static inline int try_get_ioctx(struct kioctx *kioctx)
232 {
233         return atomic_inc_not_zero(&kioctx->users);
234 }
235
236 static inline void put_ioctx(struct kioctx *kioctx)
237 {
238         BUG_ON(atomic_read(&kioctx->users) <= 0);
239         if (unlikely(atomic_dec_and_test(&kioctx->users)))
240                 __put_ioctx(kioctx);
241 }
242
243 /* ioctx_alloc
244  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
245  */
246 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
247 {
248         struct mm_struct *mm;
249         struct kioctx *ctx;
250         int did_sync = 0;
251
252         /* Prevent overflows */
253         if ((nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) ||
254             (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct kiocb)))) {
255                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
256                 return ERR_PTR(-EINVAL);
257         }
258
259         if ((unsigned long)nr_events > aio_max_nr)
260                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
261
262         ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
263         if (!ctx)
264                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
265
266         ctx->max_reqs = nr_events;
267         mm = ctx->mm = current->mm;
268         atomic_inc(&mm->mm_count);
269
270         atomic_set(&ctx->users, 2);
271         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
272         spin_lock_init(&ctx->ring_info.ring_lock);
273         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
274
275         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
276         INIT_LIST_HEAD(&ctx->run_list);
277         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->wq, aio_kick_handler);
278
279         if (aio_setup_ring(ctx) < 0)
280                 goto out_freectx;
281
282         /* limit the number of system wide aios */
283         do {
284                 spin_lock_bh(&aio_nr_lock);
285                 if (aio_nr + nr_events > aio_max_nr ||
286                     aio_nr + nr_events < aio_nr)
287                         ctx->max_reqs = 0;
288                 else
289                         aio_nr += ctx->max_reqs;
290                 spin_unlock_bh(&aio_nr_lock);
291                 if (ctx->max_reqs || did_sync)
292                         break;
293
294                 /* wait for rcu callbacks to have completed before giving up */
295                 synchronize_rcu();
296                 did_sync = 1;
297                 ctx->max_reqs = nr_events;
298         } while (1);
299
300         if (ctx->max_reqs == 0)
301                 goto out_cleanup;
302
303         /* now link into global list. */
304         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
305         hlist_add_head_rcu(&ctx->list, &mm->ioctx_list);
306         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
307
308         dprintk("aio: allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
309                 ctx, ctx->user_id, current->mm, ctx->ring_info.nr);
310         return ctx;
311
312 out_cleanup:
313         __put_ioctx(ctx);
314         return ERR_PTR(-EAGAIN);
315
316 out_freectx:
317         mmdrop(mm);
318         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
319         ctx = ERR_PTR(-ENOMEM);
320
321         dprintk("aio: error allocating ioctx %p\n", ctx);
322         return ctx;
323 }
324
325 /* aio_cancel_all
326  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used 
327  *      when the processes owning a context have all exited to encourage 
328  *      the rapid destruction of the kioctx.
329  */
330 static void aio_cancel_all(struct kioctx *ctx)
331 {
332         int (*cancel)(struct kiocb *, struct io_event *);
333         struct io_event res;
334         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
335         ctx->dead = 1;
336         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
337                 struct list_head *pos = ctx->active_reqs.next;
338                 struct kiocb *iocb = list_kiocb(pos);
339                 list_del_init(&iocb->ki_list);
340                 cancel = iocb->ki_cancel;
341                 kiocbSetCancelled(iocb);
342                 if (cancel) {
343                         iocb->ki_users++;
344                         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
345                         cancel(iocb, &res);
346                         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
347                 }
348         }
349         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
350 }
351
352 static void wait_for_all_aios(struct kioctx *ctx)
353 {
354         struct task_struct *tsk = current;
355         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
356
357         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
358         if (!ctx->reqs_active)
359                 goto out;
360
361         add_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
362         set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
363         while (ctx->reqs_active) {
364                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
365                 io_schedule();
366                 set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
367                 spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
368         }
369         __set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
370         remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
371
372 out:
373         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
374 }
375
376 /* wait_on_sync_kiocb:
377  *      Waits on the given sync kiocb to complete.
378  */
379 ssize_t wait_on_sync_kiocb(struct kiocb *iocb)
380 {
381         while (iocb->ki_users) {
382                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
383                 if (!iocb->ki_users)
384                         break;
385                 io_schedule();
386         }
387         __set_current_state(TASK_RUNNING);
388         return iocb->ki_user_data;
389 }
390 EXPORT_SYMBOL(wait_on_sync_kiocb);
391
392 /* exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, 
393  * there is no way for any new requests to be submited or any of the 
394  * io_* syscalls to be called on the context.  However, there may be 
395  * outstanding requests which hold references to the context; as they 
396  * go away, they will call put_ioctx and release any pinned memory
397  * associated with the request (held via struct page * references).
398  */
399 void exit_aio(struct mm_struct *mm)
400 {
401         struct kioctx *ctx;
402
403         while (!hlist_empty(&mm->ioctx_list)) {
404                 ctx = hlist_entry(mm->ioctx_list.first, struct kioctx, list);
405                 hlist_del_rcu(&ctx->list);
406
407                 aio_cancel_all(ctx);
408
409                 wait_for_all_aios(ctx);
410                 /*
411                  * Ensure we don't leave the ctx on the aio_wq
412                  */
413                 cancel_work_sync(&ctx->wq.work);
414
415                 if (1 != atomic_read(&ctx->users))
416                         printk(KERN_DEBUG
417                                 "exit_aio:ioctx still alive: %d %d %d\n",
418                                 atomic_read(&ctx->users), ctx->dead,
419                                 ctx->reqs_active);
420                 put_ioctx(ctx);
421         }
422 }
423
424 /* aio_get_req
425  *      Allocate a slot for an aio request.  Increments the users count
426  * of the kioctx so that the kioctx stays around until all requests are
427  * complete.  Returns NULL if no requests are free.
428  *
429  * Returns with kiocb->users set to 2.  The io submit code path holds
430  * an extra reference while submitting the i/o.
431  * This prevents races between the aio code path referencing the
432  * req (after submitting it) and aio_complete() freeing the req.
433  */
434 static struct kiocb *__aio_get_req(struct kioctx *ctx)
435 {
436         struct kiocb *req = NULL;
437         struct aio_ring *ring;
438         int okay = 0;
439
440         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL);
441         if (unlikely(!req))
442                 return NULL;
443
444         req->ki_flags = 0;
445         req->ki_users = 2;
446         req->ki_key = 0;
447         req->ki_ctx = ctx;
448         req->ki_cancel = NULL;
449         req->ki_retry = NULL;
450         req->ki_dtor = NULL;
451         req->private = NULL;
452         req->ki_iovec = NULL;
453         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_run_list);
454         req->ki_eventfd = NULL;
455
456         /* Check if the completion queue has enough free space to
457          * accept an event from this io.
458          */
459         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
460         ring = kmap_atomic(ctx->ring_info.ring_pages[0], KM_USER0);
461         if (ctx->reqs_active < aio_ring_avail(&ctx->ring_info, ring)) {
462                 list_add(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
463                 ctx->reqs_active++;
464                 okay = 1;
465         }
466         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
467         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
468
469         if (!okay) {
470                 kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
471                 req = NULL;
472         }
473
474         return req;
475 }
476
477 static inline struct kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
478 {
479         struct kiocb *req;
480         /* Handle a potential starvation case -- should be exceedingly rare as 
481          * requests will be stuck on fput_head only if the aio_fput_routine is 
482          * delayed and the requests were the last user of the struct file.
483          */
484         req = __aio_get_req(ctx);
485         if (unlikely(NULL == req)) {
486                 aio_fput_routine(NULL);
487                 req = __aio_get_req(ctx);
488         }
489         return req;
490 }
491
492 static inline void really_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
493 {
494         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
495
496         if (req->ki_eventfd != NULL)
497                 eventfd_ctx_put(req->ki_eventfd);
498         if (req->ki_dtor)
499                 req->ki_dtor(req);
500         if (req->ki_iovec != &req->ki_inline_vec)
501                 kfree(req->ki_iovec);
502         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
503         ctx->reqs_active--;
504
505         if (unlikely(!ctx->reqs_active && ctx->dead))
506                 wake_up_all(&ctx->wait);
507 }
508
509 static void aio_fput_routine(struct work_struct *data)
510 {
511         spin_lock_irq(&fput_lock);
512         while (likely(!list_empty(&fput_head))) {
513                 struct kiocb *req = list_kiocb(fput_head.next);
514                 struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
515
516                 list_del(&req->ki_list);
517                 spin_unlock_irq(&fput_lock);
518
519                 /* Complete the fput(s) */
520                 if (req->ki_filp != NULL)
521                         fput(req->ki_filp);
522
523                 /* Link the iocb into the context's free list */
524                 rcu_read_lock();
525                 spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
526                 really_put_req(ctx, req);
527                 /*
528                  * at that point ctx might've been killed, but actual
529                  * freeing is RCU'd
530                  */
531                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
532                 rcu_read_unlock();
533
534                 spin_lock_irq(&fput_lock);
535         }
536         spin_unlock_irq(&fput_lock);
537 }
538
539 /* __aio_put_req
540  *      Returns true if this put was the last user of the request.
541  */
542 static int __aio_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
543 {
544         dprintk(KERN_DEBUG "aio_put(%p): f_count=%ld\n",
545                 req, atomic_long_read(&req->ki_filp->f_count));
546
547         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
548
549         req->ki_users--;
550         BUG_ON(req->ki_users < 0);
551         if (likely(req->ki_users))
552                 return 0;
553         list_del(&req->ki_list);                /* remove from active_reqs */
554         req->ki_cancel = NULL;
555         req->ki_retry = NULL;
556
557         /*
558          * Try to optimize the aio and eventfd file* puts, by avoiding to
559          * schedule work in case it is not final fput() time. In normal cases,
560          * we would not be holding the last reference to the file*, so
561          * this function will be executed w/out any aio kthread wakeup.
562          */
563         if (unlikely(!fput_atomic(req->ki_filp))) {
564                 spin_lock(&fput_lock);
565                 list_add(&req->ki_list, &fput_head);
566                 spin_unlock(&fput_lock);
567                 schedule_work(&fput_work);
568         } else {
569                 req->ki_filp = NULL;
570                 really_put_req(ctx, req);
571         }
572         return 1;
573 }
574
575 /* aio_put_req
576  *      Returns true if this put was the last user of the kiocb,
577  *      false if the request is still in use.
578  */
579 int aio_put_req(struct kiocb *req)
580 {
581         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
582         int ret;
583         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
584         ret = __aio_put_req(ctx, req);
585         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
586         return ret;
587 }
588 EXPORT_SYMBOL(aio_put_req);
589
590 static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
591 {
592         struct mm_struct *mm = current->mm;
593         struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
594         struct hlist_node *n;
595
596         rcu_read_lock();
597
598         hlist_for_each_entry_rcu(ctx, n, &mm->ioctx_list, list) {
599                 /*
600                  * RCU protects us against accessing freed memory but
601                  * we have to be careful not to get a reference when the
602                  * reference count already dropped to 0 (ctx->dead test
603                  * is unreliable because of races).
604                  */
605                 if (ctx->user_id == ctx_id && !ctx->dead && try_get_ioctx(ctx)){
606                         ret = ctx;
607                         break;
608                 }
609         }
610
611         rcu_read_unlock();
612         return ret;
613 }
614
615 /*
616  * Queue up a kiocb to be retried. Assumes that the kiocb
617  * has already been marked as kicked, and places it on
618  * the retry run list for the corresponding ioctx, if it
619  * isn't already queued. Returns 1 if it actually queued
620  * the kiocb (to tell the caller to activate the work
621  * queue to process it), or 0, if it found that it was
622  * already queued.
623  */
624 static inline int __queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
625 {
626         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
627
628         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
629
630         if (list_empty(&iocb->ki_run_list)) {
631                 list_add_tail(&iocb->ki_run_list,
632                         &ctx->run_list);
633                 return 1;
634         }
635         return 0;
636 }
637
638 /* aio_run_iocb
639  *      This is the core aio execution routine. It is
640  *      invoked both for initial i/o submission and
641  *      subsequent retries via the aio_kick_handler.
642  *      Expects to be invoked with iocb->ki_ctx->lock
643  *      already held. The lock is released and reacquired
644  *      as needed during processing.
645  *
646  * Calls the iocb retry method (already setup for the
647  * iocb on initial submission) for operation specific
648  * handling, but takes care of most of common retry
649  * execution details for a given iocb. The retry method
650  * needs to be non-blocking as far as possible, to avoid
651  * holding up other iocbs waiting to be serviced by the
652  * retry kernel thread.
653  *
654  * The trickier parts in this code have to do with
655  * ensuring that only one retry instance is in progress
656  * for a given iocb at any time. Providing that guarantee
657  * simplifies the coding of individual aio operations as
658  * it avoids various potential races.
659  */
660 static ssize_t aio_run_iocb(struct kiocb *iocb)
661 {
662         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
663         ssize_t (*retry)(struct kiocb *);
664         ssize_t ret;
665
666         if (!(retry = iocb->ki_retry)) {
667                 printk("aio_run_iocb: iocb->ki_retry = NULL\n");
668                 return 0;
669         }
670
671         /*
672          * We don't want the next retry iteration for this
673          * operation to start until this one has returned and
674          * updated the iocb state. However, wait_queue functions
675          * can trigger a kick_iocb from interrupt context in the
676          * meantime, indicating that data is available for the next
677          * iteration. We want to remember that and enable the
678          * next retry iteration _after_ we are through with
679          * this one.
680          *
681          * So, in order to be able to register a "kick", but
682          * prevent it from being queued now, we clear the kick
683          * flag, but make the kick code *think* that the iocb is
684          * still on the run list until we are actually done.
685          * When we are done with this iteration, we check if
686          * the iocb was kicked in the meantime and if so, queue
687          * it up afresh.
688          */
689
690         kiocbClearKicked(iocb);
691
692         /*
693          * This is so that aio_complete knows it doesn't need to
694          * pull the iocb off the run list (We can't just call
695          * INIT_LIST_HEAD because we don't want a kick_iocb to
696          * queue this on the run list yet)
697          */
698         iocb->ki_run_list.next = iocb->ki_run_list.prev = NULL;
699         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
700
701         /* Quit retrying if the i/o has been cancelled */
702         if (kiocbIsCancelled(iocb)) {
703                 ret = -EINTR;
704                 aio_complete(iocb, ret, 0);
705                 /* must not access the iocb after this */
706                 goto out;
707         }
708
709         /*
710          * Now we are all set to call the retry method in async
711          * context.
712          */
713         ret = retry(iocb);
714
715         if (ret != -EIOCBRETRY && ret != -EIOCBQUEUED) {
716                 /*
717                  * There's no easy way to restart the syscall since other AIO's
718                  * may be already running. Just fail this IO with EINTR.
719                  */
720                 if (unlikely(ret == -ERESTARTSYS || ret == -ERESTARTNOINTR ||
721                              ret == -ERESTARTNOHAND || ret == -ERESTART_RESTARTBLOCK))
722                         ret = -EINTR;
723                 aio_complete(iocb, ret, 0);
724         }
725 out:
726         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
727
728         if (-EIOCBRETRY == ret) {
729                 /*
730                  * OK, now that we are done with this iteration
731                  * and know that there is more left to go,
732                  * this is where we let go so that a subsequent
733                  * "kick" can start the next iteration
734                  */
735
736                 /* will make __queue_kicked_iocb succeed from here on */
737                 INIT_LIST_HEAD(&iocb->ki_run_list);
738                 /* we must queue the next iteration ourselves, if it
739                  * has already been kicked */
740                 if (kiocbIsKicked(iocb)) {
741                         __queue_kicked_iocb(iocb);
742
743                         /*
744                          * __queue_kicked_iocb will always return 1 here, because
745                          * iocb->ki_run_list is empty at this point so it should
746                          * be safe to unconditionally queue the context into the
747                          * work queue.
748                          */
749                         aio_queue_work(ctx);
750                 }
751         }
752         return ret;
753 }
754
755 /*
756  * __aio_run_iocbs:
757  *      Process all pending retries queued on the ioctx
758  *      run list.
759  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm
760  * context.
761  */
762 static int __aio_run_iocbs(struct kioctx *ctx)
763 {
764         struct kiocb *iocb;
765         struct list_head run_list;
766
767         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
768
769         list_replace_init(&ctx->run_list, &run_list);
770         while (!list_empty(&run_list)) {
771                 iocb = list_entry(run_list.next, struct kiocb,
772                         ki_run_list);
773                 list_del(&iocb->ki_run_list);
774                 /*
775                  * Hold an extra reference while retrying i/o.
776                  */
777                 iocb->ki_users++;       /* grab extra reference */
778                 aio_run_iocb(iocb);
779                 __aio_put_req(ctx, iocb);
780         }
781         if (!list_empty(&ctx->run_list))
782                 return 1;
783         return 0;
784 }
785
786 static void aio_queue_work(struct kioctx * ctx)
787 {
788         unsigned long timeout;
789         /*
790          * if someone is waiting, get the work started right
791          * away, otherwise, use a longer delay
792          */
793         smp_mb();
794         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
795                 timeout = 1;
796         else
797                 timeout = HZ/10;
798         queue_delayed_work(aio_wq, &ctx->wq, timeout);
799 }
800
801 /*
802  * aio_run_all_iocbs:
803  *      Process all pending retries queued on the ioctx
804  *      run list, and keep running them until the list
805  *      stays empty.
806  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm context.
807  */
808 static inline void aio_run_all_iocbs(struct kioctx *ctx)
809 {
810         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
811         while (__aio_run_iocbs(ctx))
812                 ;
813         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
814 }
815
816 /*
817  * aio_kick_handler:
818  *      Work queue handler triggered to process pending
819  *      retries on an ioctx. Takes on the aio issuer's
820  *      mm context before running the iocbs, so that
821  *      copy_xxx_user operates on the issuer's address
822  *      space.
823  * Run on aiod's context.
824  */
825 static void aio_kick_handler(struct work_struct *work)
826 {
827         struct kioctx *ctx = container_of(work, struct kioctx, wq.work);
828         mm_segment_t oldfs = get_fs();
829         struct mm_struct *mm;
830         int requeue;
831
832         set_fs(USER_DS);
833         use_mm(ctx->mm);
834         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
835         requeue =__aio_run_iocbs(ctx);
836         mm = ctx->mm;
837         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
838         unuse_mm(mm);
839         set_fs(oldfs);
840         /*
841          * we're in a worker thread already, don't use queue_delayed_work,
842          */
843         if (requeue)
844                 queue_delayed_work(aio_wq, &ctx->wq, 0);
845 }
846
847
848 /*
849  * Called by kick_iocb to queue the kiocb for retry
850  * and if required activate the aio work queue to process
851  * it
852  */
853 static void try_queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
854 {
855         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
856         unsigned long flags;
857         int run = 0;
858
859         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
860         /* set this inside the lock so that we can't race with aio_run_iocb()
861          * testing it and putting the iocb on the run list under the lock */
862         if (!kiocbTryKick(iocb))
863                 run = __queue_kicked_iocb(iocb);
864         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
865         if (run)
866                 aio_queue_work(ctx);
867 }
868
869 /*
870  * kick_iocb:
871  *      Called typically from a wait queue callback context
872  *      to trigger a retry of the iocb.
873  *      The retry is usually executed by aio workqueue
874  *      threads (See aio_kick_handler).
875  */
876 void kick_iocb(struct kiocb *iocb)
877 {
878         /* sync iocbs are easy: they can only ever be executing from a 
879          * single context. */
880         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
881                 kiocbSetKicked(iocb);
882                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
883                 return;
884         }
885
886         try_queue_kicked_iocb(iocb);
887 }
888 EXPORT_SYMBOL(kick_iocb);
889
890 /* aio_complete
891  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
892  *      Returns true if this is the last user of the request.  The 
893  *      only other user of the request can be the cancellation code.
894  */
895 int aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
896 {
897         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
898         struct aio_ring_info    *info;
899         struct aio_ring *ring;
900         struct io_event *event;
901         unsigned long   flags;
902         unsigned long   tail;
903         int             ret;
904
905         /*
906          * Special case handling for sync iocbs:
907          *  - events go directly into the iocb for fast handling
908          *  - the sync task with the iocb in its stack holds the single iocb
909          *    ref, no other paths have a way to get another ref
910          *  - the sync task helpfully left a reference to itself in the iocb
911          */
912         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
913                 BUG_ON(iocb->ki_users != 1);
914                 iocb->ki_user_data = res;
915                 iocb->ki_users = 0;
916                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
917                 return 1;
918         }
919
920         info = &ctx->ring_info;
921
922         /* add a completion event to the ring buffer.
923          * must be done holding ctx->ctx_lock to prevent
924          * other code from messing with the tail
925          * pointer since we might be called from irq
926          * context.
927          */
928         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
929
930         if (iocb->ki_run_list.prev && !list_empty(&iocb->ki_run_list))
931                 list_del_init(&iocb->ki_run_list);
932
933         /*
934          * cancelled requests don't get events, userland was given one
935          * when the event got cancelled.
936          */
937         if (kiocbIsCancelled(iocb))
938                 goto put_rq;
939
940         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_IRQ1);
941
942         tail = info->tail;
943         event = aio_ring_event(info, tail, KM_IRQ0);
944         if (++tail >= info->nr)
945                 tail = 0;
946
947         event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_obj.user;
948         event->data = iocb->ki_user_data;
949         event->res = res;
950         event->res2 = res2;
951
952         dprintk("aio_complete: %p[%lu]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
953                 ctx, tail, iocb, iocb->ki_obj.user, iocb->ki_user_data,
954                 res, res2);
955
956         /* after flagging the request as done, we
957          * must never even look at it again
958          */
959         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
960
961         info->tail = tail;
962         ring->tail = tail;
963
964         put_aio_ring_event(event, KM_IRQ0);
965         kunmap_atomic(ring, KM_IRQ1);
966
967         pr_debug("added to ring %p at [%lu]\n", iocb, tail);
968
969         /*
970          * Check if the user asked us to deliver the result through an
971          * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
972          * from IRQ context.
973          */
974         if (iocb->ki_eventfd != NULL)
975                 eventfd_signal(iocb->ki_eventfd, 1);
976
977 put_rq:
978         /* everything turned out well, dispose of the aiocb. */
979         ret = __aio_put_req(ctx, iocb);
980
981         /*
982          * We have to order our ring_info tail store above and test
983          * of the wait list below outside the wait lock.  This is
984          * like in wake_up_bit() where clearing a bit has to be
985          * ordered with the unlocked test.
986          */
987         smp_mb();
988
989         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
990                 wake_up(&ctx->wait);
991
992         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
993         return ret;
994 }
995 EXPORT_SYMBOL(aio_complete);
996
997 /* aio_read_evt
998  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of 
999  *      events fetched (0 or 1 ;-)
1000  *      FIXME: make this use cmpxchg.
1001  *      TODO: make the ringbuffer user mmap()able (requires FIXME).
1002  */
1003 static int aio_read_evt(struct kioctx *ioctx, struct io_event *ent)
1004 {
1005         struct aio_ring_info *info = &ioctx->ring_info;
1006         struct aio_ring *ring;
1007         unsigned long head;
1008         int ret = 0;
1009
1010         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_USER0);
1011         dprintk("in aio_read_evt h%lu t%lu m%lu\n",
1012                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail,
1013                  (unsigned long)ring->nr);
1014
1015         if (ring->head == ring->tail)
1016                 goto out;
1017
1018         spin_lock(&info->ring_lock);
1019
1020         head = ring->head % info->nr;
1021         if (head != ring->tail) {
1022                 struct io_event *evp = aio_ring_event(info, head, KM_USER1);
1023                 *ent = *evp;
1024                 head = (head + 1) % info->nr;
1025                 smp_mb(); /* finish reading the event before updatng the head */
1026                 ring->head = head;
1027                 ret = 1;
1028                 put_aio_ring_event(evp, KM_USER1);
1029         }
1030         spin_unlock(&info->ring_lock);
1031
1032 out:
1033         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
1034         dprintk("leaving aio_read_evt: %d  h%lu t%lu\n", ret,
1035                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail);
1036         return ret;
1037 }
1038
1039 struct aio_timeout {
1040         struct timer_list       timer;
1041         int                     timed_out;
1042         struct task_struct      *p;
1043 };
1044
1045 static void timeout_func(unsigned long data)
1046 {
1047         struct aio_timeout *to = (struct aio_timeout *)data;
1048
1049         to->timed_out = 1;
1050         wake_up_process(to->p);
1051 }
1052
1053 static inline void init_timeout(struct aio_timeout *to)
1054 {
1055         setup_timer_on_stack(&to->timer, timeout_func, (unsigned long) to);
1056         to->timed_out = 0;
1057         to->p = current;
1058 }
1059
1060 static inline void set_timeout(long start_jiffies, struct aio_timeout *to,
1061                                const struct timespec *ts)
1062 {
1063         to->timer.expires = start_jiffies + timespec_to_jiffies(ts);
1064         if (time_after(to->timer.expires, jiffies))
1065                 add_timer(&to->timer);
1066         else
1067                 to->timed_out = 1;
1068 }
1069
1070 static inline void clear_timeout(struct aio_timeout *to)
1071 {
1072         del_singleshot_timer_sync(&to->timer);
1073 }
1074
1075 static int read_events(struct kioctx *ctx,
1076                         long min_nr, long nr,
1077                         struct io_event __user *event,
1078                         struct timespec __user *timeout)
1079 {
1080         long                    start_jiffies = jiffies;
1081         struct task_struct      *tsk = current;
1082         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
1083         int                     ret;
1084         int                     i = 0;
1085         struct io_event         ent;
1086         struct aio_timeout      to;
1087         int                     retry = 0;
1088
1089         /* needed to zero any padding within an entry (there shouldn't be 
1090          * any, but C is fun!
1091          */
1092         memset(&ent, 0, sizeof(ent));
1093 retry:
1094         ret = 0;
1095         while (likely(i < nr)) {
1096                 ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1097                 if (unlikely(ret <= 0))
1098                         break;
1099
1100                 dprintk("read event: %Lx %Lx %Lx %Lx\n",
1101                         ent.data, ent.obj, ent.res, ent.res2);
1102
1103                 /* Could we split the check in two? */
1104                 ret = -EFAULT;
1105                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1106                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1107                         break;
1108                 }
1109                 ret = 0;
1110
1111                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1112                 event ++;
1113                 i ++;
1114         }
1115
1116         if (min_nr <= i)
1117                 return i;
1118         if (ret)
1119                 return ret;
1120
1121         /* End fast path */
1122
1123         /* racey check, but it gets redone */
1124         if (!retry && unlikely(!list_empty(&ctx->run_list))) {
1125                 retry = 1;
1126                 aio_run_all_iocbs(ctx);
1127                 goto retry;
1128         }
1129
1130         init_timeout(&to);
1131         if (timeout) {
1132                 struct timespec ts;
1133                 ret = -EFAULT;
1134                 if (unlikely(copy_from_user(&ts, timeout, sizeof(ts))))
1135                         goto out;
1136
1137                 set_timeout(start_jiffies, &to, &ts);
1138         }
1139
1140         while (likely(i < nr)) {
1141                 add_wait_queue_exclusive(&ctx->wait, &wait);
1142                 do {
1143                         set_task_state(tsk, TASK_INTERRUPTIBLE);
1144                         ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1145                         if (ret)
1146                                 break;
1147                         if (min_nr <= i)
1148                                 break;
1149                         if (unlikely(ctx->dead)) {
1150                                 ret = -EINVAL;
1151                                 break;
1152                         }
1153                         if (to.timed_out)       /* Only check after read evt */
1154                                 break;
1155                         /* Try to only show up in io wait if there are ops
1156                          *  in flight */
1157                         if (ctx->reqs_active)
1158                                 io_schedule();
1159                         else
1160                                 schedule();
1161                         if (signal_pending(tsk)) {
1162                                 ret = -EINTR;
1163                                 break;
1164                         }
1165                         /*ret = aio_read_evt(ctx, &ent);*/
1166                 } while (1) ;
1167
1168                 set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
1169                 remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
1170
1171                 if (unlikely(ret <= 0))
1172                         break;
1173
1174                 ret = -EFAULT;
1175                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1176                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1177                         break;
1178                 }
1179
1180                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1181                 event ++;
1182                 i ++;
1183         }
1184
1185         if (timeout)
1186                 clear_timeout(&to);
1187 out:
1188         destroy_timer_on_stack(&to.timer);
1189         return i ? i : ret;
1190 }
1191
1192 /* Take an ioctx and remove it from the list of ioctx's.  Protects 
1193  * against races with itself via ->dead.
1194  */
1195 static void io_destroy(struct kioctx *ioctx)
1196 {
1197         struct mm_struct *mm = current->mm;
1198         int was_dead;
1199
1200         /* delete the entry from the list is someone else hasn't already */
1201         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
1202         was_dead = ioctx->dead;
1203         ioctx->dead = 1;
1204         hlist_del_rcu(&ioctx->list);
1205         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
1206
1207         dprintk("aio_release(%p)\n", ioctx);
1208         if (likely(!was_dead))
1209                 put_ioctx(ioctx);       /* twice for the list */
1210
1211         aio_cancel_all(ioctx);
1212         wait_for_all_aios(ioctx);
1213
1214         /*
1215          * Wake up any waiters.  The setting of ctx->dead must be seen
1216          * by other CPUs at this point.  Right now, we rely on the
1217          * locking done by the above calls to ensure this consistency.
1218          */
1219         wake_up_all(&ioctx->wait);
1220         put_ioctx(ioctx);       /* once for the lookup */
1221 }
1222
1223 /* sys_io_setup:
1224  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1225  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1226  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1227  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting 
1228  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1229  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail 
1230  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit 
1231  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1232  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1233  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1234  *      implemented.
1235  */
1236 SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
1237 {
1238         struct kioctx *ioctx = NULL;
1239         unsigned long ctx;
1240         long ret;
1241
1242         ret = get_user(ctx, ctxp);
1243         if (unlikely(ret))
1244                 goto out;
1245
1246         ret = -EINVAL;
1247         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1248                 pr_debug("EINVAL: io_setup: ctx %lu nr_events %u\n",
1249                          ctx, nr_events);
1250                 goto out;
1251         }
1252
1253         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1254         ret = PTR_ERR(ioctx);
1255         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1256                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1257                 if (!ret) {
1258                         put_ioctx(ioctx);
1259                         return 0;
1260                 }
1261                 io_destroy(ioctx);
1262         }
1263
1264 out:
1265         return ret;
1266 }
1267
1268 /* sys_io_destroy:
1269  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding 
1270  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1271  *      implemented.  May fail with -EINVAL if the context pointed to
1272  *      is invalid.
1273  */
1274 SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
1275 {
1276         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1277         if (likely(NULL != ioctx)) {
1278                 io_destroy(ioctx);
1279                 return 0;
1280         }
1281         pr_debug("EINVAL: io_destroy: invalid context id\n");
1282         return -EINVAL;
1283 }
1284
1285 static void aio_advance_iovec(struct kiocb *iocb, ssize_t ret)
1286 {
1287         struct iovec *iov = &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg];
1288
1289         BUG_ON(ret <= 0);
1290
1291         while (iocb->ki_cur_seg < iocb->ki_nr_segs && ret > 0) {
1292                 ssize_t this = min((ssize_t)iov->iov_len, ret);
1293                 iov->iov_base += this;
1294                 iov->iov_len -= this;
1295                 iocb->ki_left -= this;
1296                 ret -= this;
1297                 if (iov->iov_len == 0) {
1298                         iocb->ki_cur_seg++;
1299                         iov++;
1300                 }
1301         }
1302
1303         /* the caller should not have done more io than what fit in
1304          * the remaining iovecs */
1305         BUG_ON(ret > 0 && iocb->ki_left == 0);
1306 }
1307
1308 static ssize_t aio_rw_vect_retry(struct kiocb *iocb)
1309 {
1310         struct file *file = iocb->ki_filp;
1311         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
1312         struct inode *inode = mapping->host;
1313         ssize_t (*rw_op)(struct kiocb *, const struct iovec *,
1314                          unsigned long, loff_t);
1315         ssize_t ret = 0;
1316         unsigned short opcode;
1317
1318         if ((iocb->ki_opcode == IOCB_CMD_PREADV) ||
1319                 (iocb->ki_opcode == IOCB_CMD_PREAD)) {
1320                 rw_op = file->f_op->aio_read;
1321                 opcode = IOCB_CMD_PREADV;
1322         } else {
1323                 rw_op = file->f_op->aio_write;
1324                 opcode = IOCB_CMD_PWRITEV;
1325         }
1326
1327         /* This matches the pread()/pwrite() logic */
1328         if (iocb->ki_pos < 0)
1329                 return -EINVAL;
1330
1331         do {
1332                 ret = rw_op(iocb, &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg],
1333                             iocb->ki_nr_segs - iocb->ki_cur_seg,
1334                             iocb->ki_pos);
1335                 if (ret > 0)
1336                         aio_advance_iovec(iocb, ret);
1337
1338         /* retry all partial writes.  retry partial reads as long as its a
1339          * regular file. */
1340         } while (ret > 0 && iocb->ki_left > 0 &&
1341                  (opcode == IOCB_CMD_PWRITEV ||
1342                   (!S_ISFIFO(inode->i_mode) && !S_ISSOCK(inode->i_mode))));
1343
1344         /* This means we must have transferred all that we could */
1345         /* No need to retry anymore */
1346         if ((ret == 0) || (iocb->ki_left == 0))
1347                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1348
1349         /* If we managed to write some out we return that, rather than
1350          * the eventual error. */
1351         if (opcode == IOCB_CMD_PWRITEV
1352             && ret < 0 && ret != -EIOCBQUEUED && ret != -EIOCBRETRY
1353             && iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left)
1354                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1355
1356         return ret;
1357 }
1358
1359 static ssize_t aio_fdsync(struct kiocb *iocb)
1360 {
1361         struct file *file = iocb->ki_filp;
1362         ssize_t ret = -EINVAL;
1363
1364         if (file->f_op->aio_fsync)
1365                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 1);
1366         return ret;
1367 }
1368
1369 static ssize_t aio_fsync(struct kiocb *iocb)
1370 {
1371         struct file *file = iocb->ki_filp;
1372         ssize_t ret = -EINVAL;
1373
1374         if (file->f_op->aio_fsync)
1375                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 0);
1376         return ret;
1377 }
1378
1379 static ssize_t aio_setup_vectored_rw(int type, struct kiocb *kiocb, bool compat)
1380 {
1381         ssize_t ret;
1382
1383 #ifdef CONFIG_COMPAT
1384         if (compat)
1385                 ret = compat_rw_copy_check_uvector(type,
1386                                 (struct compat_iovec __user *)kiocb->ki_buf,
1387                                 kiocb->ki_nbytes, 1, &kiocb->ki_inline_vec,
1388                                 &kiocb->ki_iovec);
1389         else
1390 #endif
1391                 ret = rw_copy_check_uvector(type,
1392                                 (struct iovec __user *)kiocb->ki_buf,
1393                                 kiocb->ki_nbytes, 1, &kiocb->ki_inline_vec,
1394                                 &kiocb->ki_iovec);
1395         if (ret < 0)
1396                 goto out;
1397
1398         ret = rw_verify_area(type, kiocb->ki_filp, &kiocb->ki_pos, ret);
1399         if (ret < 0)
1400                 goto out;
1401
1402         kiocb->ki_nr_segs = kiocb->ki_nbytes;
1403         kiocb->ki_cur_seg = 0;
1404         /* ki_nbytes/left now reflect bytes instead of segs */
1405         kiocb->ki_nbytes = ret;
1406         kiocb->ki_left = ret;
1407
1408         ret = 0;
1409 out:
1410         return ret;
1411 }
1412
1413 static ssize_t aio_setup_single_vector(int type, struct file * file, struct kiocb *kiocb)
1414 {
1415         int bytes;
1416
1417         bytes = rw_verify_area(type, file, &kiocb->ki_pos, kiocb->ki_left);
1418         if (bytes < 0)
1419                 return bytes;
1420
1421         kiocb->ki_iovec = &kiocb->ki_inline_vec;
1422         kiocb->ki_iovec->iov_base = kiocb->ki_buf;
1423         kiocb->ki_iovec->iov_len = bytes;
1424         kiocb->ki_nr_segs = 1;
1425         kiocb->ki_cur_seg = 0;
1426         return 0;
1427 }
1428
1429 /*
1430  * aio_setup_iocb:
1431  *      Performs the initial checks and aio retry method
1432  *      setup for the kiocb at the time of io submission.
1433  */
1434 static ssize_t aio_setup_iocb(struct kiocb *kiocb, bool compat)
1435 {
1436         struct file *file = kiocb->ki_filp;
1437         ssize_t ret = 0;
1438
1439         switch (kiocb->ki_opcode) {
1440         case IOCB_CMD_PREAD:
1441                 ret = -EBADF;
1442                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1443                         break;
1444                 ret = -EFAULT;
1445                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_WRITE, kiocb->ki_buf,
1446                         kiocb->ki_left)))
1447                         break;
1448                 ret = aio_setup_single_vector(READ, file, kiocb);
1449                 if (ret)
1450                         break;
1451                 ret = -EINVAL;
1452                 if (file->f_op->aio_read)
1453                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1454                 break;
1455         case IOCB_CMD_PWRITE:
1456                 ret = -EBADF;
1457                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1458                         break;
1459                 ret = -EFAULT;
1460                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, kiocb->ki_buf,
1461                         kiocb->ki_left)))
1462                         break;
1463                 ret = aio_setup_single_vector(WRITE, file, kiocb);
1464                 if (ret)
1465                         break;
1466                 ret = -EINVAL;
1467                 if (file->f_op->aio_write)
1468                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1469                 break;
1470         case IOCB_CMD_PREADV:
1471                 ret = -EBADF;
1472                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1473                         break;
1474                 ret = aio_setup_vectored_rw(READ, kiocb, compat);
1475                 if (ret)
1476                         break;
1477                 ret = -EINVAL;
1478                 if (file->f_op->aio_read)
1479                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1480                 break;
1481         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1482                 ret = -EBADF;
1483                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1484                         break;
1485                 ret = aio_setup_vectored_rw(WRITE, kiocb, compat);
1486                 if (ret)
1487                         break;
1488                 ret = -EINVAL;
1489                 if (file->f_op->aio_write)
1490                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1491                 break;
1492         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1493                 ret = -EINVAL;
1494                 if (file->f_op->aio_fsync)
1495                         kiocb->ki_retry = aio_fdsync;
1496                 break;
1497         case IOCB_CMD_FSYNC:
1498                 ret = -EINVAL;
1499                 if (file->f_op->aio_fsync)
1500                         kiocb->ki_retry = aio_fsync;
1501                 break;
1502         default:
1503                 dprintk("EINVAL: io_submit: no operation provided\n");
1504                 ret = -EINVAL;
1505         }
1506
1507         if (!kiocb->ki_retry)
1508                 return ret;
1509
1510         return 0;
1511 }
1512
1513 static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1514                          struct iocb *iocb, bool compat)
1515 {
1516         struct kiocb *req;
1517         struct file *file;
1518         ssize_t ret;
1519
1520         /* enforce forwards compatibility on users */
1521         if (unlikely(iocb->aio_reserved1 || iocb->aio_reserved2)) {
1522                 pr_debug("EINVAL: io_submit: reserve field set\n");
1523                 return -EINVAL;
1524         }
1525
1526         /* prevent overflows */
1527         if (unlikely(
1528             (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1529             (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1530             ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1531            )) {
1532                 pr_debug("EINVAL: io_submit: overflow check\n");
1533                 return -EINVAL;
1534         }
1535
1536         file = fget(iocb->aio_fildes);
1537         if (unlikely(!file))
1538                 return -EBADF;
1539
1540         req = aio_get_req(ctx);         /* returns with 2 references to req */
1541         if (unlikely(!req)) {
1542                 fput(file);
1543                 return -EAGAIN;
1544         }
1545         req->ki_filp = file;
1546         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
1547                 /*
1548                  * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
1549                  * instance of the file* now. The file descriptor must be
1550                  * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
1551                  * event using the eventfd_signal() function.
1552                  */
1553                 req->ki_eventfd = eventfd_ctx_fdget((int) iocb->aio_resfd);
1554                 if (IS_ERR(req->ki_eventfd)) {
1555                         ret = PTR_ERR(req->ki_eventfd);
1556                         req->ki_eventfd = NULL;
1557                         goto out_put_req;
1558                 }
1559         }
1560
1561         ret = put_user(req->ki_key, &user_iocb->aio_key);
1562         if (unlikely(ret)) {
1563                 dprintk("EFAULT: aio_key\n");
1564                 goto out_put_req;
1565         }
1566
1567         req->ki_obj.user = user_iocb;
1568         req->ki_user_data = iocb->aio_data;
1569         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1570
1571         req->ki_buf = (char __user *)(unsigned long)iocb->aio_buf;
1572         req->ki_left = req->ki_nbytes = iocb->aio_nbytes;
1573         req->ki_opcode = iocb->aio_lio_opcode;
1574
1575         ret = aio_setup_iocb(req, compat);
1576
1577         if (ret)
1578                 goto out_put_req;
1579
1580         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1581         /*
1582          * We could have raced with io_destroy() and are currently holding a
1583          * reference to ctx which should be destroyed. We cannot submit IO
1584          * since ctx gets freed as soon as io_submit() puts its reference.  The
1585          * check here is reliable: io_destroy() sets ctx->dead before waiting
1586          * for outstanding IO and the barrier between these two is realized by
1587          * unlock of mm->ioctx_lock and lock of ctx->ctx_lock.  Analogously we
1588          * increment ctx->reqs_active before checking for ctx->dead and the
1589          * barrier is realized by unlock and lock of ctx->ctx_lock. Thus if we
1590          * don't see ctx->dead set here, io_destroy() waits for our IO to
1591          * finish.
1592          */
1593         if (ctx->dead) {
1594                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1595                 ret = -EINVAL;
1596                 goto out_put_req;
1597         }
1598         aio_run_iocb(req);
1599         if (!list_empty(&ctx->run_list)) {
1600                 /* drain the run list */
1601                 while (__aio_run_iocbs(ctx))
1602                         ;
1603         }
1604         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1605
1606         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1607         return 0;
1608
1609 out_put_req:
1610         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1611         aio_put_req(req);       /* drop i/o ref to req */
1612         return ret;
1613 }
1614
1615 long do_io_submit(aio_context_t ctx_id, long nr,
1616                   struct iocb __user *__user *iocbpp, bool compat)
1617 {
1618         struct kioctx *ctx;
1619         long ret = 0;
1620         int i;
1621         struct blk_plug plug;
1622
1623         if (unlikely(nr < 0))
1624                 return -EINVAL;
1625
1626         if (unlikely(nr > LONG_MAX/sizeof(*iocbpp)))
1627                 nr = LONG_MAX/sizeof(*iocbpp);
1628
1629         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, iocbpp, (nr*sizeof(*iocbpp)))))
1630                 return -EFAULT;
1631
1632         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1633         if (unlikely(!ctx)) {
1634                 pr_debug("EINVAL: io_submit: invalid context id\n");
1635                 return -EINVAL;
1636         }
1637
1638         blk_start_plug(&plug);
1639
1640         /*
1641          * AKPM: should this return a partial result if some of the IOs were
1642          * successfully submitted?
1643          */
1644         for (i=0; i<nr; i++) {
1645                 struct iocb __user *user_iocb;
1646                 struct iocb tmp;
1647
1648                 if (unlikely(__get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1649                         ret = -EFAULT;
1650                         break;
1651                 }
1652
1653                 if (unlikely(copy_from_user(&tmp, user_iocb, sizeof(tmp)))) {
1654                         ret = -EFAULT;
1655                         break;
1656                 }
1657
1658                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, &tmp, compat);
1659                 if (ret)
1660                         break;
1661         }
1662         blk_finish_plug(&plug);
1663
1664         put_ioctx(ctx);
1665         return i ? i : ret;
1666 }
1667
1668 /* sys_io_submit:
1669  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1670  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1671  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1672  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1673  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1674  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1675  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1676  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1677  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1678  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1679  */
1680 SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
1681                 struct iocb __user * __user *, iocbpp)
1682 {
1683         return do_io_submit(ctx_id, nr, iocbpp, 0);
1684 }
1685
1686 /* lookup_kiocb
1687  *      Finds a given iocb for cancellation.
1688  */
1689 static struct kiocb *lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb,
1690                                   u32 key)
1691 {
1692         struct list_head *pos;
1693
1694         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
1695
1696         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
1697         list_for_each(pos, &ctx->active_reqs) {
1698                 struct kiocb *kiocb = list_kiocb(pos);
1699                 if (kiocb->ki_obj.user == iocb && kiocb->ki_key == key)
1700                         return kiocb;
1701         }
1702         return NULL;
1703 }
1704
1705 /* sys_io_cancel:
1706  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1707  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1708  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1709  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1710  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1711  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1712  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1713  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1714  */
1715 SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
1716                 struct io_event __user *, result)
1717 {
1718         int (*cancel)(struct kiocb *iocb, struct io_event *res);
1719         struct kioctx *ctx;
1720         struct kiocb *kiocb;
1721         u32 key;
1722         int ret;
1723
1724         ret = get_user(key, &iocb->aio_key);
1725         if (unlikely(ret))
1726                 return -EFAULT;
1727
1728         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1729         if (unlikely(!ctx))
1730                 return -EINVAL;
1731
1732         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1733         ret = -EAGAIN;
1734         kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb, key);
1735         if (kiocb && kiocb->ki_cancel) {
1736                 cancel = kiocb->ki_cancel;
1737                 kiocb->ki_users ++;
1738                 kiocbSetCancelled(kiocb);
1739         } else
1740                 cancel = NULL;
1741         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1742
1743         if (NULL != cancel) {
1744                 struct io_event tmp;
1745                 pr_debug("calling cancel\n");
1746                 memset(&tmp, 0, sizeof(tmp));
1747                 tmp.obj = (u64)(unsigned long)kiocb->ki_obj.user;
1748                 tmp.data = kiocb->ki_user_data;
1749                 ret = cancel(kiocb, &tmp);
1750                 if (!ret) {
1751                         /* Cancellation succeeded -- copy the result
1752                          * into the user's buffer.
1753                          */
1754                         if (copy_to_user(result, &tmp, sizeof(tmp)))
1755                                 ret = -EFAULT;
1756                 }
1757         } else
1758                 ret = -EINVAL;
1759
1760         put_ioctx(ctx);
1761
1762         return ret;
1763 }
1764
1765 /* io_getevents:
1766  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
1767  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id. If
1768  *      it succeeds, the number of read events is returned. May fail with
1769  *      -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range, if nr is
1770  *      out of range, if timeout is out of range.  May fail with -EFAULT
1771  *      if any of the memory specified is invalid.  May return 0 or
1772  *      < min_nr if the timeout specified by timeout has elapsed
1773  *      before sufficient events are available, where timeout == NULL
1774  *      specifies an infinite timeout. Note that the timeout pointed to by
1775  *      timeout is relative and will be updated if not NULL and the
1776  *      operation blocks. Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1777  */
1778 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
1779                 long, min_nr,
1780                 long, nr,
1781                 struct io_event __user *, events,
1782                 struct timespec __user *, timeout)
1783 {
1784         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1785         long ret = -EINVAL;
1786
1787         if (likely(ioctx)) {
1788                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0))
1789                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, timeout);
1790                 put_ioctx(ioctx);
1791         }
1792
1793         asmlinkage_protect(5, ret, ctx_id, min_nr, nr, events, timeout);
1794         return ret;
1795 }