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  *      Copyright 2018 Christoph Hellwig.
   9  *
  10  *      See ../COPYING for licensing terms.
  11  */
  12 #define pr_fmt(fmt) "%s: " fmt, __func__
  13
  14 #include <linux/kernel.h>
  15 #include <linux/init.h>
  16 #include <linux/errno.h>
  17 #include <linux/time.h>
  18 #include <linux/aio_abi.h>
  19 #include <linux/export.h>
  20 #include <linux/syscalls.h>
  21 #include <linux/backing-dev.h>
  22 #include <linux/refcount.h>
  23 #include <linux/uio.h>
  24
  25 #include <linux/sched/signal.h>
  26 #include <linux/fs.h>
  27 #include <linux/file.h>
  28 #include <linux/mm.h>
  29 #include <linux/mman.h>
  30 #include <linux/mmu_context.h>
  31 #include <linux/percpu.h>
  32 #include <linux/slab.h>
  33 #include <linux/timer.h>
  34 #include <linux/aio.h>
  35 #include <linux/highmem.h>
  36 #include <linux/workqueue.h>
  37 #include <linux/security.h>
  38 #include <linux/eventfd.h>
  39 #include <linux/blkdev.h>
  40 #include <linux/compat.h>
  41 #include <linux/migrate.h>
  42 #include <linux/ramfs.h>
  43 #include <linux/percpu-refcount.h>
  44 #include <linux/mount.h>
  45
  46 #include <asm/kmap_types.h>
  47 #include <linux/uaccess.h>
  48 #include <linux/nospec.h>
  49
  50 #include "internal.h"
  51
  52 #define KIOCB_KEY               0
  53
  54 #define AIO_RING_MAGIC                  0xa10a10a1
  55 #define AIO_RING_COMPAT_FEATURES        1
  56 #define AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES      0
  57 struct aio_ring {
  58         unsigned        id;     /* kernel internal index number */
  59         unsigned        nr;     /* number of io_events */
  60         unsigned        head;   /* Written to by userland or under ring_lock
  61                                  * mutex by aio_read_events_ring(). */
  62         unsigned        tail;
  63
  64         unsigned        magic;
  65         unsigned        compat_features;
  66         unsigned        incompat_features;
  67         unsigned        header_length;  /* size of aio_ring */
  68
  69
  70         struct io_event         io_events[0];
  71 }; /* 128 bytes + ring size */
  72
  73 #define AIO_RING_PAGES  8
  74
  75 struct kioctx_table {
  76         struct rcu_head         rcu;
  77         unsigned                nr;
  78         struct kioctx __rcu     *table[];
  79 };
  80
  81 struct kioctx_cpu {
  82         unsigned                reqs_available;
  83 };
  84
  85 struct ctx_rq_wait {
  86         struct completion comp;
  87         atomic_t count;
  88 };
  89
  90 struct kioctx {
  91         struct percpu_ref       users;
  92         atomic_t                dead;
  93
  94         struct percpu_ref       reqs;
  95
  96         unsigned long           user_id;
  97
  98         struct __percpu kioctx_cpu *cpu;
  99
 100         /*
 101          * For percpu reqs_available, number of slots we move to/from global
 102          * counter at a time:
 103          */
 104         unsigned                req_batch;
 105         /*
 106          * This is what userspace passed to io_setup(), it's not used for
 107          * anything but counting against the global max_reqs quota.
 108          *
 109          * The real limit is nr_events - 1, which will be larger (see
 110          * aio_setup_ring())
 111          */
 112         unsigned                max_reqs;
 113
 114         /* Size of ringbuffer, in units of struct io_event */
 115         unsigned                nr_events;
 116
 117         unsigned long           mmap_base;
 118         unsigned long           mmap_size;
 119
 120         struct page             **ring_pages;
 121         long                    nr_pages;
 122
 123         struct rcu_work         free_rwork;     /* see free_ioctx() */
 124
 125         /*
 126          * signals when all in-flight requests are done
 127          */
 128         struct ctx_rq_wait      *rq_wait;
 129
 130         struct {
 131                 /*
 132                  * This counts the number of available slots in the ringbuffer,
 133                  * so we avoid overflowing it: it's decremented (if positive)
 134                  * when allocating a kiocb and incremented when the resulting
 135                  * io_event is pulled off the ringbuffer.
 136                  *
 137                  * We batch accesses to it with a percpu version.
 138                  */
 139                 atomic_t        reqs_available;
 140         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 141
 142         struct {
 143                 spinlock_t      ctx_lock;
 144                 struct list_head active_reqs;   /* used for cancellation */
 145         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 146
 147         struct {
 148                 struct mutex    ring_lock;
 149                 wait_queue_head_t wait;
 150         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 151
 152         struct {
 153                 unsigned        tail;
 154                 unsigned        completed_events;
 155                 spinlock_t      completion_lock;
 156         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 157
 158         struct page             *internal_pages[AIO_RING_PAGES];
 159         struct file             *aio_ring_file;
 160
 161         unsigned                id;
 162 };
 163
 164 /*
 165  * First field must be the file pointer in all the
 166  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 167  */
 168 struct fsync_iocb {
 169         struct file             *file;
 170         struct work_struct      work;
 171         bool                    datasync;
 172 };
 173
 174 struct poll_iocb {
 175         struct file             *file;
 176         struct wait_queue_head  *head;
 177         __poll_t                events;
 178         bool                    done;
 179         bool                    cancelled;
 180         struct wait_queue_entry wait;
 181         struct work_struct      work;
 182 };
 183
 184 /*
 185  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 186  * as the first entry in their struct definition. So you can
 187  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 188  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 189  */
 190 struct aio_kiocb {
 191         union {
 192                 struct file             *ki_filp;
 193                 struct kiocb            rw;
 194                 struct fsync_iocb       fsync;
 195                 struct poll_iocb        poll;
 196         };
 197
 198         struct kioctx           *ki_ctx;
 199         kiocb_cancel_fn         *ki_cancel;
 200
 201         struct io_event         ki_res;
 202
 203         struct list_head        ki_list;        /* the aio core uses this
 204                                                  * for cancellation */
 205         refcount_t              ki_refcnt;
 206
 207         /*
 208          * If the aio_resfd field of the userspace iocb is not zero,
 209          * this is the underlying eventfd context to deliver events to.
 210          */
 211         struct eventfd_ctx      *ki_eventfd;
 212 };
 213
 214 /*------ sysctl variables----*/
 215 static DEFINE_SPINLOCK(aio_nr_lock);
 216 unsigned long aio_nr;           /* current system wide number of aio requests */
 217 unsigned long aio_max_nr = 0x10000; /* system wide maximum number of aio requests */
 218 /*----end sysctl variables---*/
 219
 220 static struct kmem_cache        *kiocb_cachep;
 221 static struct kmem_cache        *kioctx_cachep;
 222
 223 static struct vfsmount *aio_mnt;
 224
 225 static const struct file_operations aio_ring_fops;
 226 static const struct address_space_operations aio_ctx_aops;
 227
 228 static struct file *aio_private_file(struct kioctx *ctx, loff_t nr_pages)
 229 {
 230         struct file *file;
 231         struct inode *inode = alloc_anon_inode(aio_mnt->mnt_sb);
 232         if (IS_ERR(inode))
 233                 return ERR_CAST(inode);
 234
 235         inode->i_mapping->a_ops = &aio_ctx_aops;
 236         inode->i_mapping->private_data = ctx;
 237         inode->i_size = PAGE_SIZE * nr_pages;
 238
 239         file = alloc_file_pseudo(inode, aio_mnt, "[aio]",
 240                                 O_RDWR, &aio_ring_fops);
 241         if (IS_ERR(file))
 242                 iput(inode);
 243         return file;
 244 }
 245
 246 static struct dentry *aio_mount(struct file_system_type *fs_type,
 247                                 int flags, const char *dev_name, void *data)
 248 {
 249         struct dentry *root = mount_pseudo(fs_type, "aio:", NULL, NULL,
 250                                            AIO_RING_MAGIC);
 251
 252         if (!IS_ERR(root))
 253                 root->d_sb->s_iflags |= SB_I_NOEXEC;
 254         return root;
 255 }
 256
 257 /* aio_setup
 258  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
 259  *      failure as this is done early during the boot sequence.
 260  */
 261 static int __init aio_setup(void)
 262 {
 263         static struct file_system_type aio_fs = {
 264                 .name           = "aio",
 265                 .mount          = aio_mount,
 266                 .kill_sb        = kill_anon_super,
 267         };
 268         aio_mnt = kern_mount(&aio_fs);
 269         if (IS_ERR(aio_mnt))
 270                 panic("Failed to create aio fs mount.");
 271
 272         kiocb_cachep = KMEM_CACHE(aio_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 273         kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 274         return 0;
 275 }
 276 __initcall(aio_setup);
 277
 278 static void put_aio_ring_file(struct kioctx *ctx)
 279 {
 280         struct file *aio_ring_file = ctx->aio_ring_file;
 281         struct address_space *i_mapping;
 282
 283         if (aio_ring_file) {
 284                 truncate_setsize(file_inode(aio_ring_file), 0);
 285
 286                 /* Prevent further access to the kioctx from migratepages */
 287                 i_mapping = aio_ring_file->f_mapping;
 288                 spin_lock(&i_mapping->private_lock);
 289                 i_mapping->private_data = NULL;
 290                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 291                 spin_unlock(&i_mapping->private_lock);
 292
 293                 fput(aio_ring_file);
 294         }
 295 }
 296
 297 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
 298 {
 299         int i;
 300
 301         /* Disconnect the kiotx from the ring file.  This prevents future
 302          * accesses to the kioctx from page migration.
 303          */
 304         put_aio_ring_file(ctx);
 305
 306         for (i = 0; i < ctx->nr_pages; i++) {
 307                 struct page *page;
 308                 pr_debug("pid(%d) [%d] page->count=%d\n", current->pid, i,
 309                                 page_count(ctx->ring_pages[i]));
 310                 page = ctx->ring_pages[i];
 311                 if (!page)
 312                         continue;
 313                 ctx->ring_pages[i] = NULL;
 314                 put_page(page);
 315         }
 316
 317         if (ctx->ring_pages && ctx->ring_pages != ctx->internal_pages) {
 318                 kfree(ctx->ring_pages);
 319                 ctx->ring_pages = NULL;
 320         }
 321 }
 322
 323 static int aio_ring_mremap(struct vm_area_struct *vma)
 324 {
 325         struct file *file = vma->vm_file;
 326         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 327         struct kioctx_table *table;
 328         int i, res = -EINVAL;
 329
 330         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 331         rcu_read_lock();
 332         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 333         for (i = 0; i < table->nr; i++) {
 334                 struct kioctx *ctx;
 335
 336                 ctx = rcu_dereference(table->table[i]);
 337                 if (ctx && ctx->aio_ring_file == file) {
 338                         if (!atomic_read(&ctx->dead)) {
 339                                 ctx->user_id = ctx->mmap_base = vma->vm_start;
 340                                 res = 0;
 341                         }
 342                         break;
 343                 }
 344         }
 345
 346         rcu_read_unlock();
 347         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 348         return res;
 349 }
 350
 351 static const struct vm_operations_struct aio_ring_vm_ops = {
 352         .mremap         = aio_ring_mremap,
 353 #if IS_ENABLED(CONFIG_MMU)
 354         .fault          = filemap_fault,
 355         .map_pages      = filemap_map_pages,
 356         .page_mkwrite   = filemap_page_mkwrite,
 357 #endif
 358 };
 359
 360 static int aio_ring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 361 {
 362         vma->vm_flags |= VM_DONTEXPAND;
 363         vma->vm_ops = &aio_ring_vm_ops;
 364         return 0;
 365 }
 366
 367 static const struct file_operations aio_ring_fops = {
 368         .mmap = aio_ring_mmap,
 369 };
 370
 371 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 372 static int aio_migratepage(struct address_space *mapping, struct page *new,
 373                         struct page *old, enum migrate_mode mode)
 374 {
 375         struct kioctx *ctx;
 376         unsigned long flags;
 377         pgoff_t idx;
 378         int rc;
 379
 380         /*
 381          * We cannot support the _NO_COPY case here, because copy needs to
 382          * happen under the ctx->completion_lock. That does not work with the
 383          * migration workflow of MIGRATE_SYNC_NO_COPY.
 384          */
 385         if (mode == MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
 386                 return -EINVAL;
 387
 388         rc = 0;
 389
 390         /* mapping->private_lock here protects against the kioctx teardown.  */
 391         spin_lock(&mapping->private_lock);
 392         ctx = mapping->private_data;
 393         if (!ctx) {
 394                 rc = -EINVAL;
 395                 goto out;
 396         }
 397
 398         /* The ring_lock mutex.  The prevents aio_read_events() from writing
 399          * to the ring's head, and prevents page migration from mucking in
 400          * a partially initialized kiotx.
 401          */
 402         if (!mutex_trylock(&ctx->ring_lock)) {
 403                 rc = -EAGAIN;
 404                 goto out;
 405         }
 406
 407         idx = old->index;
 408         if (idx < (pgoff_t)ctx->nr_pages) {
 409                 /* Make sure the old page hasn't already been changed */
 410                 if (ctx->ring_pages[idx] != old)
 411                         rc = -EAGAIN;
 412         } else
 413                 rc = -EINVAL;
 414
 415         if (rc != 0)
 416                 goto out_unlock;
 417
 418         /* Writeback must be complete */
 419         BUG_ON(PageWriteback(old));
 420         get_page(new);
 421
 422         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, new, old, NULL, mode, 1);
 423         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
 424                 put_page(new);
 425                 goto out_unlock;
 426         }
 427
 428         /* Take completion_lock to prevent other writes to the ring buffer
 429          * while the old page is copied to the new.  This prevents new
 430          * events from being lost.
 431          */
 432         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
 433         migrate_page_copy(new, old);
 434         BUG_ON(ctx->ring_pages[idx] != old);
 435         ctx->ring_pages[idx] = new;
 436         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
 437
 438         /* The old page is no longer accessible. */
 439         put_page(old);
 440
 441 out_unlock:
 442         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
 443 out:
 444         spin_unlock(&mapping->private_lock);
 445         return rc;
 446 }
 447 #endif
 448
 449 static const struct address_space_operations aio_ctx_aops = {
 450         .set_page_dirty = __set_page_dirty_no_writeback,
 451 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 452         .migratepage    = aio_migratepage,
 453 #endif
 454 };
 455
 456 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx, unsigned int nr_events)
 457 {
 458         struct aio_ring *ring;
 459         struct mm_struct *mm = current->mm;
 460         unsigned long size, unused;
 461         int nr_pages;
 462         int i;
 463         struct file *file;
 464
 465         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
 466         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
 467
 468         size = sizeof(struct aio_ring);
 469         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
 470
 471         nr_pages = PFN_UP(size);
 472         if (nr_pages < 0)
 473                 return -EINVAL;
 474
 475         file = aio_private_file(ctx, nr_pages);
 476         if (IS_ERR(file)) {
 477                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 478                 return -ENOMEM;
 479         }
 480
 481         ctx->aio_ring_file = file;
 482         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring))
 483                         / sizeof(struct io_event);
 484
 485         ctx->ring_pages = ctx->internal_pages;
 486         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
 487                 ctx->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *),
 488                                           GFP_KERNEL);
 489                 if (!ctx->ring_pages) {
 490                         put_aio_ring_file(ctx);
 491                         return -ENOMEM;
 492                 }
 493         }
 494
 495         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 496                 struct page *page;
 497                 page = find_or_create_page(file->f_mapping,
 498                                            i, GFP_HIGHUSER | __GFP_ZERO);
 499                 if (!page)
 500                         break;
 501                 pr_debug("pid(%d) page[%d]->count=%d\n",
 502                          current->pid, i, page_count(page));
 503                 SetPageUptodate(page);
 504                 unlock_page(page);
 505
 506                 ctx->ring_pages[i] = page;
 507         }
 508         ctx->nr_pages = i;
 509
 510         if (unlikely(i != nr_pages)) {
 511                 aio_free_ring(ctx);
 512                 return -ENOMEM;
 513         }
 514
 515         ctx->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
 516         pr_debug("attempting mmap of %lu bytes\n", ctx->mmap_size);
 517
 518         if (down_write_killable(&mm->mmap_sem)) {
 519                 ctx->mmap_size = 0;
 520                 aio_free_ring(ctx);
 521                 return -EINTR;
 522         }
 523
 524         ctx->mmap_base = do_mmap_pgoff(ctx->aio_ring_file, 0, ctx->mmap_size,
 525                                        PROT_READ | PROT_WRITE,
 526                                        MAP_SHARED, 0, &unused, NULL);
 527         up_write(&mm->mmap_sem);
 528         if (IS_ERR((void *)ctx->mmap_base)) {
 529                 ctx->mmap_size = 0;
 530                 aio_free_ring(ctx);
 531                 return -ENOMEM;
 532         }
 533
 534         pr_debug("mmap address: 0x%08lx\n", ctx->mmap_base);
 535
 536         ctx->user_id = ctx->mmap_base;
 537         ctx->nr_events = nr_events; /* trusted copy */
 538
 539         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 540         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
 541         ring->id = ~0U;
 542         ring->head = ring->tail = 0;
 543         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
 544         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
 545         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
 546         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
 547         kunmap_atomic(ring);
 548         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 549
 550         return 0;
 551 }
 552
 553 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
 554 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
 555 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
 556
 557 void kiocb_set_cancel_fn(struct kiocb *iocb, kiocb_cancel_fn *cancel)
 558 {
 559         struct aio_kiocb *req = container_of(iocb, struct aio_kiocb, rw);
 560         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
 561         unsigned long flags;
 562
 563         if (WARN_ON_ONCE(!list_empty(&req->ki_list)))
 564                 return;
 565
 566         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
 567         list_add_tail(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
 568         req->ki_cancel = cancel;
 569         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
 570 }
 571 EXPORT_SYMBOL(kiocb_set_cancel_fn);
 572
 573 /*
 574  * free_ioctx() should be RCU delayed to synchronize against the RCU
 575  * protected lookup_ioctx() and also needs process context to call
 576  * aio_free_ring().  Use rcu_work.
 577  */
 578 static void free_ioctx(struct work_struct *work)
 579 {
 580         struct kioctx *ctx = container_of(to_rcu_work(work), struct kioctx,
 581                                           free_rwork);
 582         pr_debug("freeing %p\n", ctx);
 583
 584         aio_free_ring(ctx);
 585         free_percpu(ctx->cpu);
 586         percpu_ref_exit(&ctx->reqs);
 587         percpu_ref_exit(&ctx->users);
 588         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 589 }
 590
 591 static void free_ioctx_reqs(struct percpu_ref *ref)
 592 {
 593         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, reqs);
 594
 595         /* At this point we know that there are no any in-flight requests */
 596         if (ctx->rq_wait && atomic_dec_and_test(&ctx->rq_wait->count))
 597                 complete(&ctx->rq_wait->comp);
 598
 599         /* Synchronize against RCU protected table->table[] dereferences */
 600         INIT_RCU_WORK(&ctx->free_rwork, free_ioctx);
 601         queue_rcu_work(system_wq, &ctx->free_rwork);
 602 }
 603
 604 /*
 605  * When this function runs, the kioctx has been removed from the "hash table"
 606  * and ctx->users has dropped to 0, so we know no more kiocbs can be submitted -
 607  * now it's safe to cancel any that need to be.
 608  */
 609 static void free_ioctx_users(struct percpu_ref *ref)
 610 {
 611         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, users);
 612         struct aio_kiocb *req;
 613
 614         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 615
 616         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
 617                 req = list_first_entry(&ctx->active_reqs,
 618                                        struct aio_kiocb, ki_list);
 619                 req->ki_cancel(&req->rw);
 620                 list_del_init(&req->ki_list);
 621         }
 622
 623         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 624
 625         percpu_ref_kill(&ctx->reqs);
 626         percpu_ref_put(&ctx->reqs);
 627 }
 628
 629 static int ioctx_add_table(struct kioctx *ctx, struct mm_struct *mm)
 630 {
 631         unsigned i, new_nr;
 632         struct kioctx_table *table, *old;
 633         struct aio_ring *ring;
 634
 635         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 636         table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 637
 638         while (1) {
 639                 if (table)
 640                         for (i = 0; i < table->nr; i++)
 641                                 if (!rcu_access_pointer(table->table[i])) {
 642                                         ctx->id = i;
 643                                         rcu_assign_pointer(table->table[i], ctx);
 644                                         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 645
 646                                         /* While kioctx setup is in progress,
 647                                          * we are protected from page migration
 648                                          * changes ring_pages by ->ring_lock.
 649                                          */
 650                                         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 651                                         ring->id = ctx->id;
 652                                         kunmap_atomic(ring);
 653                                         return 0;
 654                                 }
 655
 656                 new_nr = (table ? table->nr : 1) * 4;
 657                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 658
 659                 table = kzalloc(sizeof(*table) + sizeof(struct kioctx *) *
 660                                 new_nr, GFP_KERNEL);
 661                 if (!table)
 662                         return -ENOMEM;
 663
 664                 table->nr = new_nr;
 665
 666                 spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 667                 old = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 668
 669                 if (!old) {
 670                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
 671                 } else if (table->nr > old->nr) {
 672                         memcpy(table->table, old->table,
 673                                old->nr * sizeof(struct kioctx *));
 674
 675                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
 676                         kfree_rcu(old, rcu);
 677                 } else {
 678                         kfree(table);
 679                         table = old;
 680                 }
 681         }
 682 }
 683
 684 static void aio_nr_sub(unsigned nr)
 685 {
 686         spin_lock(&aio_nr_lock);
 687         if (WARN_ON(aio_nr - nr > aio_nr))
 688                 aio_nr = 0;
 689         else
 690                 aio_nr -= nr;
 691         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 692 }
 693
 694 /* ioctx_alloc
 695  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
 696  */
 697 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
 698 {
 699         struct mm_struct *mm = current->mm;
 700         struct kioctx *ctx;
 701         int err = -ENOMEM;
 702
 703         /*
 704          * Store the original nr_events -- what userspace passed to io_setup(),
 705          * for counting against the global limit -- before it changes.
 706          */
 707         unsigned int max_reqs = nr_events;
 708
 709         /*
 710          * We keep track of the number of available ringbuffer slots, to prevent
 711          * overflow (reqs_available), and we also use percpu counters for this.
 712          *
 713          * So since up to half the slots might be on other cpu's percpu counters
 714          * and unavailable, double nr_events so userspace sees what they
 715          * expected: additionally, we move req_batch slots to/from percpu
 716          * counters at a time, so make sure that isn't 0:
 717          */
 718         nr_events = max(nr_events, num_possible_cpus() * 4);
 719         nr_events *= 2;
 720
 721         /* Prevent overflows */
 722         if (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) {
 723                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
 724                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 725         }
 726
 727         if (!nr_events || (unsigned long)max_reqs > aio_max_nr)
 728                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
 729
 730         ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
 731         if (!ctx)
 732                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 733
 734         ctx->max_reqs = max_reqs;
 735
 736         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
 737         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
 738         mutex_init(&ctx->ring_lock);
 739         /* Protect against page migration throughout kiotx setup by keeping
 740          * the ring_lock mutex held until setup is complete. */
 741         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
 742         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
 743
 744         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
 745
 746         if (percpu_ref_init(&ctx->users, free_ioctx_users, 0, GFP_KERNEL))
 747                 goto err;
 748
 749         if (percpu_ref_init(&ctx->reqs, free_ioctx_reqs, 0, GFP_KERNEL))
 750                 goto err;
 751
 752         ctx->cpu = alloc_percpu(struct kioctx_cpu);
 753         if (!ctx->cpu)
 754                 goto err;
 755
 756         err = aio_setup_ring(ctx, nr_events);
 757         if (err < 0)
 758                 goto err;
 759
 760         atomic_set(&ctx->reqs_available, ctx->nr_events - 1);
 761         ctx->req_batch = (ctx->nr_events - 1) / (num_possible_cpus() * 4);
 762         if (ctx->req_batch < 1)
 763                 ctx->req_batch = 1;
 764
 765         /* limit the number of system wide aios */
 766         spin_lock(&aio_nr_lock);
 767         if (aio_nr + ctx->max_reqs > aio_max_nr ||
 768             aio_nr + ctx->max_reqs < aio_nr) {
 769                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
 770                 err = -EAGAIN;
 771                 goto err_ctx;
 772         }
 773         aio_nr += ctx->max_reqs;
 774         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 775
 776         percpu_ref_get(&ctx->users);    /* io_setup() will drop this ref */
 777         percpu_ref_get(&ctx->reqs);     /* free_ioctx_users() will drop this */
 778
 779         err = ioctx_add_table(ctx, mm);
 780         if (err)
 781                 goto err_cleanup;
 782
 783         /* Release the ring_lock mutex now that all setup is complete. */
 784         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
 785
 786         pr_debug("allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
 787                  ctx, ctx->user_id, mm, ctx->nr_events);
 788         return ctx;
 789
 790 err_cleanup:
 791         aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
 792 err_ctx:
 793         atomic_set(&ctx->dead, 1);
 794         if (ctx->mmap_size)
 795                 vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
 796         aio_free_ring(ctx);
 797 err:
 798         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
 799         free_percpu(ctx->cpu);
 800         percpu_ref_exit(&ctx->reqs);
 801         percpu_ref_exit(&ctx->users);
 802         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 803         pr_debug("error allocating ioctx %d\n", err);
 804         return ERR_PTR(err);
 805 }
 806
 807 /* kill_ioctx
 808  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used
 809  *      when the processes owning a context have all exited to encourage
 810  *      the rapid destruction of the kioctx.
 811  */
 812 static int kill_ioctx(struct mm_struct *mm, struct kioctx *ctx,
 813                       struct ctx_rq_wait *wait)
 814 {
 815         struct kioctx_table *table;
 816
 817         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 818         if (atomic_xchg(&ctx->dead, 1)) {
 819                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 820                 return -EINVAL;
 821         }
 822
 823         table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 824         WARN_ON(ctx != rcu_access_pointer(table->table[ctx->id]));
 825         RCU_INIT_POINTER(table->table[ctx->id], NULL);
 826         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 827
 828         /* free_ioctx_reqs() will do the necessary RCU synchronization */
 829         wake_up_all(&ctx->wait);
 830
 831         /*
 832          * It'd be more correct to do this in free_ioctx(), after all
 833          * the outstanding kiocbs have finished - but by then io_destroy
 834          * has already returned, so io_setup() could potentially return
 835          * -EAGAIN with no ioctxs actually in use (as far as userspace
 836          *  could tell).
 837          */
 838         aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
 839
 840         if (ctx->mmap_size)
 841                 vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
 842
 843         ctx->rq_wait = wait;
 844         percpu_ref_kill(&ctx->users);
 845         return 0;
 846 }
 847
 848 /*
 849  * exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, there is
 850  * no way for any new requests to be submited or any of the io_* syscalls to be
 851  * called on the context.
 852  *
 853  * There may be outstanding kiocbs, but free_ioctx() will explicitly wait on
 854  * them.
 855  */
 856 void exit_aio(struct mm_struct *mm)
 857 {
 858         struct kioctx_table *table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 859         struct ctx_rq_wait wait;
 860         int i, skipped;
 861
 862         if (!table)
 863                 return;
 864
 865         atomic_set(&wait.count, table->nr);
 866         init_completion(&wait.comp);
 867
 868         skipped = 0;
 869         for (i = 0; i < table->nr; ++i) {
 870                 struct kioctx *ctx =
 871                         rcu_dereference_protected(table->table[i], true);
 872
 873                 if (!ctx) {
 874                         skipped++;
 875                         continue;
 876                 }
 877
 878                 /*
 879                  * We don't need to bother with munmap() here - exit_mmap(mm)
 880                  * is coming and it'll unmap everything. And we simply can't,
 881                  * this is not necessarily our ->mm.
 882                  * Since kill_ioctx() uses non-zero ->mmap_size as indicator
 883                  * that it needs to unmap the area, just set it to 0.
 884                  */
 885                 ctx->mmap_size = 0;
 886                 kill_ioctx(mm, ctx, &wait);
 887         }
 888
 889         if (!atomic_sub_and_test(skipped, &wait.count)) {
 890                 /* Wait until all IO for the context are done. */
 891                 wait_for_completion(&wait.comp);
 892         }
 893
 894         RCU_INIT_POINTER(mm->ioctx_table, NULL);
 895         kfree(table);
 896 }
 897
 898 static void put_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned nr)
 899 {
 900         struct kioctx_cpu *kcpu;
 901         unsigned long flags;
 902
 903         local_irq_save(flags);
 904         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 905         kcpu->reqs_available += nr;
 906
 907         while (kcpu->reqs_available >= ctx->req_batch * 2) {
 908                 kcpu->reqs_available -= ctx->req_batch;
 909                 atomic_add(ctx->req_batch, &ctx->reqs_available);
 910         }
 911
 912         local_irq_restore(flags);
 913 }
 914
 915 static bool __get_reqs_available(struct kioctx *ctx)
 916 {
 917         struct kioctx_cpu *kcpu;
 918         bool ret = false;
 919         unsigned long flags;
 920
 921         local_irq_save(flags);
 922         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 923         if (!kcpu->reqs_available) {
 924                 int old, avail = atomic_read(&ctx->reqs_available);
 925
 926                 do {
 927                         if (avail < ctx->req_batch)
 928                                 goto out;
 929
 930                         old = avail;
 931                         avail = atomic_cmpxchg(&ctx->reqs_available,
 932                                                avail, avail - ctx->req_batch);
 933                 } while (avail != old);
 934
 935                 kcpu->reqs_available += ctx->req_batch;
 936         }
 937
 938         ret = true;
 939         kcpu->reqs_available--;
 940 out:
 941         local_irq_restore(flags);
 942         return ret;
 943 }
 944
 945 /* refill_reqs_available
 946  *      Updates the reqs_available reference counts used for tracking the
 947  *      number of free slots in the completion ring.  This can be called
 948  *      from aio_complete() (to optimistically update reqs_available) or
 949  *      from aio_get_req() (the we're out of events case).  It must be
 950  *      called holding ctx->completion_lock.
 951  */
 952 static void refill_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned head,
 953                                   unsigned tail)
 954 {
 955         unsigned events_in_ring, completed;
 956
 957         /* Clamp head since userland can write to it. */
 958         head %= ctx->nr_events;
 959         if (head <= tail)
 960                 events_in_ring = tail - head;
 961         else
 962                 events_in_ring = ctx->nr_events - (head - tail);
 963
 964         completed = ctx->completed_events;
 965         if (events_in_ring < completed)
 966                 completed -= events_in_ring;
 967         else
 968                 completed = 0;
 969
 970         if (!completed)
 971                 return;
 972
 973         ctx->completed_events -= completed;
 974         put_reqs_available(ctx, completed);
 975 }
 976
 977 /* user_refill_reqs_available
 978  *      Called to refill reqs_available when aio_get_req() encounters an
 979  *      out of space in the completion ring.
 980  */
 981 static void user_refill_reqs_available(struct kioctx *ctx)
 982 {
 983         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
 984         if (ctx->completed_events) {
 985                 struct aio_ring *ring;
 986                 unsigned head;
 987
 988                 /* Access of ring->head may race with aio_read_events_ring()
 989                  * here, but that's okay since whether we read the old version
 990                  * or the new version, and either will be valid.  The important
 991                  * part is that head cannot pass tail since we prevent
 992                  * aio_complete() from updating tail by holding
 993                  * ctx->completion_lock.  Even if head is invalid, the check
 994                  * against ctx->completed_events below will make sure we do the
 995                  * safe/right thing.
 996                  */
 997                 ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 998                 head = ring->head;
 999                 kunmap_atomic(ring);
1000
1001                 refill_reqs_available(ctx, head, ctx->tail);
1002         }
1003
1004         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1005 }
1006
1007 static bool get_reqs_available(struct kioctx *ctx)
1008 {
1009         if (__get_reqs_available(ctx))
1010                 return true;
1011         user_refill_reqs_available(ctx);
1012         return __get_reqs_available(ctx);
1013 }
1014
1015 /* aio_get_req
1016  *      Allocate a slot for an aio request.
1017  * Returns NULL if no requests are free.
1018  *
1019  * The refcount is initialized to 2 - one for the async op completion,
1020  * one for the synchronous code that does this.
1021  */
1022 static inline struct aio_kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
1023 {
1024         struct aio_kiocb *req;
1025
1026         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL);
1027         if (unlikely(!req))
1028                 return NULL;
1029
1030         percpu_ref_get(&ctx->reqs);
1031         req->ki_ctx = ctx;
1032         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_list);
1033         refcount_set(&req->ki_refcnt, 2);
1034         req->ki_eventfd = NULL;
1035         return req;
1036 }
1037
1038 static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
1039 {
1040         struct aio_ring __user *ring  = (void __user *)ctx_id;
1041         struct mm_struct *mm = current->mm;
1042         struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
1043         struct kioctx_table *table;
1044         unsigned id;
1045
1046         if (get_user(id, &ring->id))
1047                 return NULL;
1048
1049         rcu_read_lock();
1050         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
1051
1052         if (!table || id >= table->nr)
1053                 goto out;
1054
1055         id = array_index_nospec(id, table->nr);
1056         ctx = rcu_dereference(table->table[id]);
1057         if (ctx && ctx->user_id == ctx_id) {
1058                 if (percpu_ref_tryget_live(&ctx->users))
1059                         ret = ctx;
1060         }
1061 out:
1062         rcu_read_unlock();
1063         return ret;
1064 }
1065
1066 static inline void iocb_destroy(struct aio_kiocb *iocb)
1067 {
1068         if (iocb->ki_filp)
1069                 fput(iocb->ki_filp);
1070         percpu_ref_put(&iocb->ki_ctx->reqs);
1071         kmem_cache_free(kiocb_cachep, iocb);
1072 }
1073
1074 /* aio_complete
1075  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
1076  */
1077 static void aio_complete(struct aio_kiocb *iocb)
1078 {
1079         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
1080         struct aio_ring *ring;
1081         struct io_event *ev_page, *event;
1082         unsigned tail, pos, head;
1083         unsigned long   flags;
1084
1085         /*
1086          * Add a completion event to the ring buffer. Must be done holding
1087          * ctx->completion_lock to prevent other code from messing with the tail
1088          * pointer since we might be called from irq context.
1089          */
1090         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1091
1092         tail = ctx->tail;
1093         pos = tail + AIO_EVENTS_OFFSET;
1094
1095         if (++tail >= ctx->nr_events)
1096                 tail = 0;
1097
1098         ev_page = kmap_atomic(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
1099         event = ev_page + pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;
1100
1101         *event = iocb->ki_res;
1102
1103         kunmap_atomic(ev_page);
1104         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
1105
1106         pr_debug("%p[%u]: %p: %p %Lx %Lx %Lx\n", ctx, tail, iocb,
1107                  (void __user *)(unsigned long)iocb->ki_res.obj,
1108                  iocb->ki_res.data, iocb->ki_res.res, iocb->ki_res.res2);
1109
1110         /* after flagging the request as done, we
1111          * must never even look at it again
1112          */
1113         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
1114
1115         ctx->tail = tail;
1116
1117         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1118         head = ring->head;
1119         ring->tail = tail;
1120         kunmap_atomic(ring);
1121         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
1122
1123         ctx->completed_events++;
1124         if (ctx->completed_events > 1)
1125                 refill_reqs_available(ctx, head, tail);
1126         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1127
1128         pr_debug("added to ring %p at [%u]\n", iocb, tail);
1129
1130         /*
1131          * Check if the user asked us to deliver the result through an
1132          * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
1133          * from IRQ context.
1134          */
1135         if (iocb->ki_eventfd) {
1136                 eventfd_signal(iocb->ki_eventfd, 1);
1137                 eventfd_ctx_put(iocb->ki_eventfd);
1138         }
1139
1140         /*
1141          * We have to order our ring_info tail store above and test
1142          * of the wait list below outside the wait lock.  This is
1143          * like in wake_up_bit() where clearing a bit has to be
1144          * ordered with the unlocked test.
1145          */
1146         smp_mb();
1147
1148         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1149                 wake_up(&ctx->wait);
1150 }
1151
1152 static inline void iocb_put(struct aio_kiocb *iocb)
1153 {
1154         if (refcount_dec_and_test(&iocb->ki_refcnt)) {
1155                 aio_complete(iocb);
1156                 iocb_destroy(iocb);
1157         }
1158 }
1159
1160 /* aio_read_events_ring
1161  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of
1162  *      events fetched
1163  */
1164 static long aio_read_events_ring(struct kioctx *ctx,
1165                                  struct io_event __user *event, long nr)
1166 {
1167         struct aio_ring *ring;
1168         unsigned head, tail, pos;
1169         long ret = 0;
1170         int copy_ret;
1171
1172         /*
1173          * The mutex can block and wake us up and that will cause
1174          * wait_event_interruptible_hrtimeout() to schedule without sleeping
1175          * and repeat. This should be rare enough that it doesn't cause
1176          * peformance issues. See the comment in read_events() for more detail.
1177          */
1178         sched_annotate_sleep();
1179         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
1180
1181         /* Access to ->ring_pages here is protected by ctx->ring_lock. */
1182         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1183         head = ring->head;
1184         tail = ring->tail;
1185         kunmap_atomic(ring);
1186
1187         /*
1188          * Ensure that once we've read the current tail pointer, that
1189          * we also see the events that were stored up to the tail.
1190          */
1191         smp_rmb();
1192
1193         pr_debug("h%u t%u m%u\n", head, tail, ctx->nr_events);
1194
1195         if (head == tail)
1196                 goto out;
1197
1198         head %= ctx->nr_events;
1199         tail %= ctx->nr_events;
1200
1201         while (ret < nr) {
1202                 long avail;
1203                 struct io_event *ev;
1204                 struct page *page;
1205
1206                 avail = (head <= tail ?  tail : ctx->nr_events) - head;
1207                 if (head == tail)
1208                         break;
1209
1210                 pos = head + AIO_EVENTS_OFFSET;
1211                 page = ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE];
1212                 pos %= AIO_EVENTS_PER_PAGE;
1213
1214                 avail = min(avail, nr - ret);
1215                 avail = min_t(long, avail, AIO_EVENTS_PER_PAGE - pos);
1216
1217                 ev = kmap(page);
1218                 copy_ret = copy_to_user(event + ret, ev + pos,
1219                                         sizeof(*ev) * avail);
1220                 kunmap(page);
1221
1222                 if (unlikely(copy_ret)) {
1223                         ret = -EFAULT;
1224                         goto out;
1225                 }
1226
1227                 ret += avail;
1228                 head += avail;
1229                 head %= ctx->nr_events;
1230         }
1231
1232         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1233         ring->head = head;
1234         kunmap_atomic(ring);
1235         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
1236
1237         pr_debug("%li  h%u t%u\n", ret, head, tail);
1238 out:
1239         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
1240
1241         return ret;
1242 }
1243
1244 static bool aio_read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1245                             struct io_event __user *event, long *i)
1246 {
1247         long ret = aio_read_events_ring(ctx, event + *i, nr - *i);
1248
1249         if (ret > 0)
1250                 *i += ret;
1251
1252         if (unlikely(atomic_read(&ctx->dead)))
1253                 ret = -EINVAL;
1254
1255         if (!*i)
1256                 *i = ret;
1257
1258         return ret < 0 || *i >= min_nr;
1259 }
1260
1261 static long read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1262                         struct io_event __user *event,
1263                         ktime_t until)
1264 {
1265         long ret = 0;
1266
1267         /*
1268          * Note that aio_read_events() is being called as the conditional - i.e.
1269          * we're calling it after prepare_to_wait() has set task state to
1270          * TASK_INTERRUPTIBLE.
1271          *
1272          * But aio_read_events() can block, and if it blocks it's going to flip
1273          * the task state back to TASK_RUNNING.
1274          *
1275          * This should be ok, provided it doesn't flip the state back to
1276          * TASK_RUNNING and return 0 too much - that causes us to spin. That
1277          * will only happen if the mutex_lock() call blocks, and we then find
1278          * the ringbuffer empty. So in practice we should be ok, but it's
1279          * something to be aware of when touching this code.
1280          */
1281         if (until == 0)
1282                 aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret);
1283         else
1284                 wait_event_interruptible_hrtimeout(ctx->wait,
1285                                 aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret),
1286                                 until);
1287         return ret;
1288 }
1289
1290 /* sys_io_setup:
1291  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1292  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1293  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1294  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting
1295  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1296  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail
1297  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit
1298  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1299  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1300  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1301  *      implemented.
1302  */
1303 SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
1304 {
1305         struct kioctx *ioctx = NULL;
1306         unsigned long ctx;
1307         long ret;
1308
1309         ret = get_user(ctx, ctxp);
1310         if (unlikely(ret))
1311                 goto out;
1312
1313         ret = -EINVAL;
1314         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1315                 pr_debug("EINVAL: ctx %lu nr_events %u\n",
1316                          ctx, nr_events);
1317                 goto out;
1318         }
1319
1320         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1321         ret = PTR_ERR(ioctx);
1322         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1323                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1324                 if (ret)
1325                         kill_ioctx(current->mm, ioctx, NULL);
1326                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1327         }
1328
1329 out:
1330         return ret;
1331 }
1332
1333 #ifdef CONFIG_COMPAT
1334 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, u32 __user *, ctx32p)
1335 {
1336         struct kioctx *ioctx = NULL;
1337         unsigned long ctx;
1338         long ret;
1339
1340         ret = get_user(ctx, ctx32p);
1341         if (unlikely(ret))
1342                 goto out;
1343
1344         ret = -EINVAL;
1345         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1346                 pr_debug("EINVAL: ctx %lu nr_events %u\n",
1347                          ctx, nr_events);
1348                 goto out;
1349         }
1350
1351         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1352         ret = PTR_ERR(ioctx);
1353         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1354                 /* truncating is ok because it's a user address */
1355                 ret = put_user((u32)ioctx->user_id, ctx32p);
1356                 if (ret)
1357                         kill_ioctx(current->mm, ioctx, NULL);
1358                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1359         }
1360
1361 out:
1362         return ret;
1363 }
1364 #endif
1365
1366 /* sys_io_destroy:
1367  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding
1368  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1369  *      implemented.  May fail with -EINVAL if the context pointed to
1370  *      is invalid.
1371  */
1372 SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
1373 {
1374         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1375         if (likely(NULL != ioctx)) {
1376                 struct ctx_rq_wait wait;
1377                 int ret;
1378
1379                 init_completion(&wait.comp);
1380                 atomic_set(&wait.count, 1);
1381
1382                 /* Pass requests_done to kill_ioctx() where it can be set
1383                  * in a thread-safe way. If we try to set it here then we have
1384                  * a race condition if two io_destroy() called simultaneously.
1385                  */
1386                 ret = kill_ioctx(current->mm, ioctx, &wait);
1387                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1388
1389                 /* Wait until all IO for the context are done. Otherwise kernel
1390                  * keep using user-space buffers even if user thinks the context
1391                  * is destroyed.
1392                  */
1393                 if (!ret)
1394                         wait_for_completion(&wait.comp);
1395
1396                 return ret;
1397         }
1398         pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1399         return -EINVAL;
1400 }
1401
1402 static void aio_remove_iocb(struct aio_kiocb *iocb)
1403 {
1404         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
1405         unsigned long flags;
1406
1407         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
1408         list_del(&iocb->ki_list);
1409         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
1410 }
1411
1412 static void aio_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1413 {
1414         struct aio_kiocb *iocb = container_of(kiocb, struct aio_kiocb, rw);
1415
1416         if (!list_empty_careful(&iocb->ki_list))
1417                 aio_remove_iocb(iocb);
1418
1419         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE) {
1420                 struct inode *inode = file_inode(kiocb->ki_filp);
1421
1422                 /*
1423                  * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
1424                  * thread.
1425                  */
1426                 if (S_ISREG(inode->i_mode))
1427                         __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1428                 file_end_write(kiocb->ki_filp);
1429         }
1430
1431         iocb->ki_res.res = res;
1432         iocb->ki_res.res2 = res2;
1433         iocb_put(iocb);
1434 }
1435
1436 static int aio_prep_rw(struct kiocb *req, const struct iocb *iocb)
1437 {
1438         int ret;
1439
1440         req->ki_complete = aio_complete_rw;
1441         req->private = NULL;
1442         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1443         req->ki_flags = iocb_flags(req->ki_filp);
1444         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD)
1445                 req->ki_flags |= IOCB_EVENTFD;
1446         req->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(req->ki_filp));
1447         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_IOPRIO) {
1448                 /*
1449                  * If the IOCB_FLAG_IOPRIO flag of aio_flags is set, then
1450                  * aio_reqprio is interpreted as an I/O scheduling
1451                  * class and priority.
1452                  */
1453                 ret = ioprio_check_cap(iocb->aio_reqprio);
1454                 if (ret) {
1455                         pr_debug("aio ioprio check cap error: %d\n", ret);
1456                         return ret;
1457                 }
1458
1459                 req->ki_ioprio = iocb->aio_reqprio;
1460         } else
1461                 req->ki_ioprio = IOPRIO_PRIO_VALUE(IOPRIO_CLASS_NONE, 0);
1462
1463         ret = kiocb_set_rw_flags(req, iocb->aio_rw_flags);
1464         if (unlikely(ret))
1465                 return ret;
1466
1467         req->ki_flags &= ~IOCB_HIPRI; /* no one is going to poll for this I/O */
1468         return 0;
1469 }
1470
1471 static int aio_setup_rw(int rw, const struct iocb *iocb, struct iovec **iovec,
1472                 bool vectored, bool compat, struct iov_iter *iter)
1473 {
1474         void __user *buf = (void __user *)(uintptr_t)iocb->aio_buf;
1475         size_t len = iocb->aio_nbytes;
1476
1477         if (!vectored) {
1478                 ssize_t ret = import_single_range(rw, buf, len, *iovec, iter);
1479                 *iovec = NULL;
1480                 return ret;
1481         }
1482 #ifdef CONFIG_COMPAT
1483         if (compat)
1484                 return compat_import_iovec(rw, buf, len, UIO_FASTIOV, iovec,
1485                                 iter);
1486 #endif
1487         return import_iovec(rw, buf, len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
1488 }
1489
1490 static inline void aio_rw_done(struct kiocb *req, ssize_t ret)
1491 {
1492         switch (ret) {
1493         case -EIOCBQUEUED:
1494                 break;
1495         case -ERESTARTSYS:
1496         case -ERESTARTNOINTR:
1497         case -ERESTARTNOHAND:
1498         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
1499                 /*
1500                  * There's no easy way to restart the syscall since other AIO's
1501                  * may be already running. Just fail this IO with EINTR.
1502                  */
1503                 ret = -EINTR;
1504                 /*FALLTHRU*/
1505         default:
1506                 req->ki_complete(req, ret, 0);
1507         }
1508 }
1509
1510 static ssize_t aio_read(struct kiocb *req, const struct iocb *iocb,
1511                         bool vectored, bool compat)
1512 {
1513         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
1514         struct iov_iter iter;
1515         struct file *file;
1516         ssize_t ret;
1517
1518         ret = aio_prep_rw(req, iocb);
1519         if (ret)
1520                 return ret;
1521         file = req->ki_filp;
1522         if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1523                 return -EBADF;
1524         ret = -EINVAL;
1525         if (unlikely(!file->f_op->read_iter))
1526                 return -EINVAL;
1527
1528         ret = aio_setup_rw(READ, iocb, &iovec, vectored, compat, &iter);
1529         if (ret)
1530                 return ret;
1531         ret = rw_verify_area(READ, file, &req->ki_pos, iov_iter_count(&iter));
1532         if (!ret)
1533                 aio_rw_done(req, call_read_iter(file, req, &iter));
1534         kfree(iovec);
1535         return ret;
1536 }
1537
1538 static ssize_t aio_write(struct kiocb *req, const struct iocb *iocb,
1539                          bool vectored, bool compat)
1540 {
1541         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
1542         struct iov_iter iter;
1543         struct file *file;
1544         ssize_t ret;
1545
1546         ret = aio_prep_rw(req, iocb);
1547         if (ret)
1548                 return ret;
1549         file = req->ki_filp;
1550
1551         if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1552                 return -EBADF;
1553         if (unlikely(!file->f_op->write_iter))
1554                 return -EINVAL;
1555
1556         ret = aio_setup_rw(WRITE, iocb, &iovec, vectored, compat, &iter);
1557         if (ret)
1558                 return ret;
1559         ret = rw_verify_area(WRITE, file, &req->ki_pos, iov_iter_count(&iter));
1560         if (!ret) {
1561                 /*
1562                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
1563                  * which will be released by another thread in
1564                  * aio_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
1565                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
1566                  * we return to userspace.
1567                  */
1568                 if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode)) {
1569                         __sb_start_write(file_inode(file)->i_sb, SB_FREEZE_WRITE, true);
1570                         __sb_writers_release(file_inode(file)->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1571                 }
1572                 req->ki_flags |= IOCB_WRITE;
1573                 aio_rw_done(req, call_write_iter(file, req, &iter));
1574         }
1575         kfree(iovec);
1576         return ret;
1577 }
1578
1579 static void aio_fsync_work(struct work_struct *work)
1580 {
1581         struct aio_kiocb *iocb = container_of(work, struct aio_kiocb, fsync.work);
1582
1583         iocb->ki_res.res = vfs_fsync(iocb->fsync.file, iocb->fsync.datasync);
1584         iocb_put(iocb);
1585 }
1586
1587 static int aio_fsync(struct fsync_iocb *req, const struct iocb *iocb,
1588                      bool datasync)
1589 {
1590         if (unlikely(iocb->aio_buf || iocb->aio_offset || iocb->aio_nbytes ||
1591                         iocb->aio_rw_flags))
1592                 return -EINVAL;
1593
1594         if (unlikely(!req->file->f_op->fsync))
1595                 return -EINVAL;
1596
1597         req->datasync = datasync;
1598         INIT_WORK(&req->work, aio_fsync_work);
1599         schedule_work(&req->work);
1600         return 0;
1601 }
1602
1603 static void aio_poll_complete_work(struct work_struct *work)
1604 {
1605         struct poll_iocb *req = container_of(work, struct poll_iocb, work);
1606         struct aio_kiocb *iocb = container_of(req, struct aio_kiocb, poll);
1607         struct poll_table_struct pt = { ._key = req->events };
1608         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
1609         __poll_t mask = 0;
1610
1611         if (!READ_ONCE(req->cancelled))
1612                 mask = vfs_poll(req->file, &pt) & req->events;
1613
1614         /*
1615          * Note that ->ki_cancel callers also delete iocb from active_reqs after
1616          * calling ->ki_cancel.  We need the ctx_lock roundtrip here to
1617          * synchronize with them.  In the cancellation case the list_del_init
1618          * itself is not actually needed, but harmless so we keep it in to
1619          * avoid further branches in the fast path.
1620          */
1621         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1622         if (!mask && !READ_ONCE(req->cancelled)) {
1623                 add_wait_queue(req->head, &req->wait);
1624                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1625                 return;
1626         }
1627         list_del_init(&iocb->ki_list);
1628         iocb->ki_res.res = mangle_poll(mask);
1629         req->done = true;
1630         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1631
1632         iocb_put(iocb);
1633 }
1634
1635 /* assumes we are called with irqs disabled */
1636 static int aio_poll_cancel(struct kiocb *iocb)
1637 {
1638         struct aio_kiocb *aiocb = container_of(iocb, struct aio_kiocb, rw);
1639         struct poll_iocb *req = &aiocb->poll;
1640
1641         spin_lock(&req->head->lock);
1642         WRITE_ONCE(req->cancelled, true);
1643         if (!list_empty(&req->wait.entry)) {
1644                 list_del_init(&req->wait.entry);
1645                 schedule_work(&aiocb->poll.work);
1646         }
1647         spin_unlock(&req->head->lock);
1648
1649         return 0;
1650 }
1651
1652 static int aio_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
1653                 void *key)
1654 {
1655         struct poll_iocb *req = container_of(wait, struct poll_iocb, wait);
1656         struct aio_kiocb *iocb = container_of(req, struct aio_kiocb, poll);
1657         __poll_t mask = key_to_poll(key);
1658         unsigned long flags;
1659
1660         /* for instances that support it check for an event match first: */
1661         if (mask && !(mask & req->events))
1662                 return 0;
1663
1664         list_del_init(&req->wait.entry);
1665
1666         if (mask && spin_trylock_irqsave(&iocb->ki_ctx->ctx_lock, flags)) {
1667                 /*
1668                  * Try to complete the iocb inline if we can. Use
1669                  * irqsave/irqrestore because not all filesystems (e.g. fuse)
1670                  * call this function with IRQs disabled and because IRQs
1671                  * have to be disabled before ctx_lock is obtained.
1672                  */
1673                 list_del(&iocb->ki_list);
1674                 iocb->ki_res.res = mangle_poll(mask);
1675                 req->done = true;
1676                 spin_unlock_irqrestore(&iocb->ki_ctx->ctx_lock, flags);
1677                 iocb_put(iocb);
1678         } else {
1679                 schedule_work(&req->work);
1680         }
1681         return 1;
1682 }
1683
1684 struct aio_poll_table {
1685         struct poll_table_struct        pt;
1686         struct aio_kiocb                *iocb;
1687         int                             error;
1688 };
1689
1690 static void
1691 aio_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
1692                 struct poll_table_struct *p)
1693 {
1694         struct aio_poll_table *pt = container_of(p, struct aio_poll_table, pt);
1695
1696         /* multiple wait queues per file are not supported */
1697         if (unlikely(pt->iocb->poll.head)) {
1698                 pt->error = -EINVAL;
1699                 return;
1700         }
1701
1702         pt->error = 0;
1703         pt->iocb->poll.head = head;
1704         add_wait_queue(head, &pt->iocb->poll.wait);
1705 }
1706
1707 static ssize_t aio_poll(struct aio_kiocb *aiocb, const struct iocb *iocb)
1708 {
1709         struct kioctx *ctx = aiocb->ki_ctx;
1710         struct poll_iocb *req = &aiocb->poll;
1711         struct aio_poll_table apt;
1712         bool cancel = false;
1713         __poll_t mask;
1714
1715         /* reject any unknown events outside the normal event mask. */
1716         if ((u16)iocb->aio_buf != iocb->aio_buf)
1717                 return -EINVAL;
1718         /* reject fields that are not defined for poll */
1719         if (iocb->aio_offset || iocb->aio_nbytes || iocb->aio_rw_flags)
1720                 return -EINVAL;
1721
1722         INIT_WORK(&req->work, aio_poll_complete_work);
1723         req->events = demangle_poll(iocb->aio_buf) | EPOLLERR | EPOLLHUP;
1724
1725         req->head = NULL;
1726         req->done = false;
1727         req->cancelled = false;
1728
1729         apt.pt._qproc = aio_poll_queue_proc;
1730         apt.pt._key = req->events;
1731         apt.iocb = aiocb;
1732         apt.error = -EINVAL; /* same as no support for IOCB_CMD_POLL */
1733
1734         /* initialized the list so that we can do list_empty checks */
1735         INIT_LIST_HEAD(&req->wait.entry);
1736         init_waitqueue_func_entry(&req->wait, aio_poll_wake);
1737
1738         mask = vfs_poll(req->file, &apt.pt) & req->events;
1739         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1740         if (likely(req->head)) {
1741                 spin_lock(&req->head->lock);
1742                 if (unlikely(list_empty(&req->wait.entry))) {
1743                         if (apt.error)
1744                                 cancel = true;
1745                         apt.error = 0;
1746                         mask = 0;
1747                 }
1748                 if (mask || apt.error) {
1749                         list_del_init(&req->wait.entry);
1750                 } else if (cancel) {
1751                         WRITE_ONCE(req->cancelled, true);
1752                 } else if (!req->done) { /* actually waiting for an event */
1753                         list_add_tail(&aiocb->ki_list, &ctx->active_reqs);
1754                         aiocb->ki_cancel = aio_poll_cancel;
1755                 }
1756                 spin_unlock(&req->head->lock);
1757         }
1758         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
1759                 aiocb->ki_res.res = mangle_poll(mask);
1760                 apt.error = 0;
1761         }
1762         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1763         if (mask)
1764                 iocb_put(aiocb);
1765         return apt.error;
1766 }
1767
1768 static int __io_submit_one(struct kioctx *ctx, const struct iocb *iocb,
1769                            struct iocb __user *user_iocb, bool compat)
1770 {
1771         struct aio_kiocb *req;
1772         ssize_t ret;
1773
1774         /* enforce forwards compatibility on users */
1775         if (unlikely(iocb->aio_reserved2)) {
1776                 pr_debug("EINVAL: reserve field set\n");
1777                 return -EINVAL;
1778         }
1779
1780         /* prevent overflows */
1781         if (unlikely(
1782             (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1783             (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1784             ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1785            )) {
1786                 pr_debug("EINVAL: overflow check\n");
1787                 return -EINVAL;
1788         }
1789
1790         if (!get_reqs_available(ctx))
1791                 return -EAGAIN;
1792
1793         ret = -EAGAIN;
1794         req = aio_get_req(ctx);
1795         if (unlikely(!req))
1796                 goto out_put_reqs_available;
1797
1798         req->ki_filp = fget(iocb->aio_fildes);
1799         ret = -EBADF;
1800         if (unlikely(!req->ki_filp))
1801                 goto out_put_req;
1802
1803         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
1804                 /*
1805                  * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
1806                  * instance of the file* now. The file descriptor must be
1807                  * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
1808                  * event using the eventfd_signal() function.
1809                  */
1810                 req->ki_eventfd = eventfd_ctx_fdget((int) iocb->aio_resfd);
1811                 if (IS_ERR(req->ki_eventfd)) {
1812                         ret = PTR_ERR(req->ki_eventfd);
1813                         req->ki_eventfd = NULL;
1814                         goto out_put_req;
1815                 }
1816         }
1817
1818         ret = put_user(KIOCB_KEY, &user_iocb->aio_key);
1819         if (unlikely(ret)) {
1820                 pr_debug("EFAULT: aio_key\n");
1821                 goto out_put_req;
1822         }
1823
1824         req->ki_res.obj = (u64)(unsigned long)user_iocb;
1825         req->ki_res.data = iocb->aio_data;
1826         req->ki_res.res = 0;
1827         req->ki_res.res2 = 0;
1828
1829         switch (iocb->aio_lio_opcode) {
1830         case IOCB_CMD_PREAD:
1831                 ret = aio_read(&req->rw, iocb, false, compat);
1832                 break;
1833         case IOCB_CMD_PWRITE:
1834                 ret = aio_write(&req->rw, iocb, false, compat);
1835                 break;
1836         case IOCB_CMD_PREADV:
1837                 ret = aio_read(&req->rw, iocb, true, compat);
1838                 break;
1839         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1840                 ret = aio_write(&req->rw, iocb, true, compat);
1841                 break;
1842         case IOCB_CMD_FSYNC:
1843                 ret = aio_fsync(&req->fsync, iocb, false);
1844                 break;
1845         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1846                 ret = aio_fsync(&req->fsync, iocb, true);
1847                 break;
1848         case IOCB_CMD_POLL:
1849                 ret = aio_poll(req, iocb);
1850                 break;
1851         default:
1852                 pr_debug("invalid aio operation %d\n", iocb->aio_lio_opcode);
1853                 ret = -EINVAL;
1854                 break;
1855         }
1856
1857         /* Done with the synchronous reference */
1858         iocb_put(req);
1859
1860         /*
1861          * If ret is 0, we'd either done aio_complete() ourselves or have
1862          * arranged for that to be done asynchronously.  Anything non-zero
1863          * means that we need to destroy req ourselves.
1864          */
1865         if (!ret)
1866                 return 0;
1867
1868 out_put_req:
1869         if (req->ki_eventfd)
1870                 eventfd_ctx_put(req->ki_eventfd);
1871         iocb_destroy(req);
1872 out_put_reqs_available:
1873         put_reqs_available(ctx, 1);
1874         return ret;
1875 }
1876
1877 static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1878                          bool compat)
1879 {
1880         struct iocb iocb;
1881
1882         if (unlikely(copy_from_user(&iocb, user_iocb, sizeof(iocb))))
1883                 return -EFAULT;
1884
1885         return __io_submit_one(ctx, &iocb, user_iocb, compat);
1886 }
1887
1888 /* sys_io_submit:
1889  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1890  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1891  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1892  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1893  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1894  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1895  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1896  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1897  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1898  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1899  */
1900 SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
1901                 struct iocb __user * __user *, iocbpp)
1902 {
1903         struct kioctx *ctx;
1904         long ret = 0;
1905         int i = 0;
1906         struct blk_plug plug;
1907
1908         if (unlikely(nr < 0))
1909                 return -EINVAL;
1910
1911         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1912         if (unlikely(!ctx)) {
1913                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1914                 return -EINVAL;
1915         }
1916
1917         if (nr > ctx->nr_events)
1918                 nr = ctx->nr_events;
1919
1920         blk_start_plug(&plug);
1921         for (i = 0; i < nr; i++) {
1922                 struct iocb __user *user_iocb;
1923
1924                 if (unlikely(get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1925                         ret = -EFAULT;
1926                         break;
1927                 }
1928
1929                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, false);
1930                 if (ret)
1931                         break;
1932         }
1933         blk_finish_plug(&plug);
1934
1935         percpu_ref_put(&ctx->users);
1936         return i ? i : ret;
1937 }
1938
1939 #ifdef CONFIG_COMPAT
1940 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(io_submit, compat_aio_context_t, ctx_id,
1941                        int, nr, compat_uptr_t __user *, iocbpp)
1942 {
1943         struct kioctx *ctx;
1944         long ret = 0;
1945         int i = 0;
1946         struct blk_plug plug;
1947
1948         if (unlikely(nr < 0))
1949                 return -EINVAL;
1950
1951         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1952         if (unlikely(!ctx)) {
1953                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1954                 return -EINVAL;
1955         }
1956
1957         if (nr > ctx->nr_events)
1958                 nr = ctx->nr_events;
1959
1960         blk_start_plug(&plug);
1961         for (i = 0; i < nr; i++) {
1962                 compat_uptr_t user_iocb;
1963
1964                 if (unlikely(get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1965                         ret = -EFAULT;
1966                         break;
1967                 }
1968
1969                 ret = io_submit_one(ctx, compat_ptr(user_iocb), true);
1970                 if (ret)
1971                         break;
1972         }
1973         blk_finish_plug(&plug);
1974
1975         percpu_ref_put(&ctx->users);
1976         return i ? i : ret;
1977 }
1978 #endif
1979
1980 /* sys_io_cancel:
1981  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1982  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1983  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1984  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1985  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1986  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1987  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1988  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1989  */
1990 SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
1991                 struct io_event __user *, result)
1992 {
1993         struct kioctx *ctx;
1994         struct aio_kiocb *kiocb;
1995         int ret = -EINVAL;
1996         u32 key;
1997         u64 obj = (u64)(unsigned long)iocb;
1998
1999         if (unlikely(get_user(key, &iocb->aio_key)))
2000                 return -EFAULT;
2001         if (unlikely(key != KIOCB_KEY))
2002                 return -EINVAL;
2003
2004         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
2005         if (unlikely(!ctx))
2006                 return -EINVAL;
2007
2008         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
2009         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
2010         list_for_each_entry(kiocb, &ctx->active_reqs, ki_list) {
2011                 if (kiocb->ki_res.obj == obj) {
2012                         ret = kiocb->ki_cancel(&kiocb->rw);
2013                         list_del_init(&kiocb->ki_list);
2014                         break;
2015                 }
2016         }
2017         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
2018
2019         if (!ret) {
2020                 /*
2021                  * The result argument is no longer used - the io_event is
2022                  * always delivered via the ring buffer. -EINPROGRESS indicates
2023                  * cancellation is progress:
2024                  */
2025                 ret = -EINPROGRESS;
2026         }
2027
2028         percpu_ref_put(&ctx->users);
2029
2030         return ret;
2031 }
2032
2033 static long do_io_getevents(aio_context_t ctx_id,
2034                 long min_nr,
2035                 long nr,
2036                 struct io_event __user *events,
2037                 struct timespec64 *ts)
2038 {
2039         ktime_t until = ts ? timespec64_to_ktime(*ts) : KTIME_MAX;
2040         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
2041         long ret = -EINVAL;
2042
2043         if (likely(ioctx)) {
2044                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0))
2045                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, until);
2046                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
2047         }
2048
2049         return ret;
2050 }
2051
2052 /* io_getevents:
2053  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
2054  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id. If
2055  *      it succeeds, the number of read events is returned. May fail with
2056  *      -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range, if nr is
2057  *      out of range, if timeout is out of range.  May fail with -EFAULT
2058  *      if any of the memory specified is invalid.  May return 0 or
2059  *      < min_nr if the timeout specified by timeout has elapsed
2060  *      before sufficient events are available, where timeout == NULL
2061  *      specifies an infinite timeout. Note that the timeout pointed to by
2062  *      timeout is relative.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
2063  */
2064 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
2065                 long, min_nr,
2066                 long, nr,
2067                 struct io_event __user *, events,
2068                 struct timespec __user *, timeout)
2069 {
2070         struct timespec64       ts;
2071         int                     ret;
2072
2073         if (timeout && unlikely(get_timespec64(&ts, timeout)))
2074                 return -EFAULT;
2075
2076         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &ts : NULL);
2077         if (!ret && signal_pending(current))
2078                 ret = -EINTR;
2079         return ret;
2080 }
2081
2082 struct __aio_sigset {
2083         const sigset_t __user   *sigmask;
2084         size_t          sigsetsize;
2085 };
2086
2087 SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents,
2088                 aio_context_t, ctx_id,
2089                 long, min_nr,
2090                 long, nr,
2091                 struct io_event __user *, events,
2092                 struct timespec __user *, timeout,
2093                 const struct __aio_sigset __user *, usig)
2094 {
2095         struct __aio_sigset     ksig = { NULL, };
2096         sigset_t                ksigmask, sigsaved;
2097         struct timespec64       ts;
2098         int ret;
2099
2100         if (timeout && unlikely(get_timespec64(&ts, timeout)))
2101                 return -EFAULT;
2102
2103         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2104                 return -EFAULT;
2105
2106         if (ksig.sigmask) {
2107                 if (ksig.sigsetsize != sizeof(sigset_t))
2108                         return -EINVAL;
2109                 if (copy_from_user(&ksigmask, ksig.sigmask, sizeof(ksigmask)))
2110                         return -EFAULT;
2111                 sigdelsetmask(&ksigmask, sigmask(SIGKILL) | sigmask(SIGSTOP));
2112                 sigprocmask(SIG_SETMASK, &ksigmask, &sigsaved);
2113         }
2114
2115         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &ts : NULL);
2116         if (signal_pending(current)) {
2117                 if (ksig.sigmask) {
2118                         current->saved_sigmask = sigsaved;
2119                         set_restore_sigmask();
2120                 }
2121
2122                 if (!ret)
2123                         ret = -ERESTARTNOHAND;
2124         } else {
2125                 if (ksig.sigmask)
2126                         sigprocmask(SIG_SETMASK, &sigsaved, NULL);
2127         }
2128
2129         return ret;
2130 }
2131
2132 #ifdef CONFIG_COMPAT
2133 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, compat_aio_context_t, ctx_id,
2134                        compat_long_t, min_nr,
2135                        compat_long_t, nr,
2136                        struct io_event __user *, events,
2137                        struct compat_timespec __user *, timeout)
2138 {
2139         struct timespec64 t;
2140         int ret;
2141
2142         if (timeout && compat_get_timespec64(&t, timeout))
2143                 return -EFAULT;
2144
2145         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &t : NULL);
2146         if (!ret && signal_pending(current))
2147                 ret = -EINTR;
2148         return ret;
2149 }
2150
2151
2152 struct __compat_aio_sigset {
2153         compat_sigset_t __user  *sigmask;
2154         compat_size_t           sigsetsize;
2155 };
2156
2157 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents,
2158                 compat_aio_context_t, ctx_id,
2159                 compat_long_t, min_nr,
2160                 compat_long_t, nr,
2161                 struct io_event __user *, events,
2162                 struct compat_timespec __user *, timeout,
2163                 const struct __compat_aio_sigset __user *, usig)
2164 {
2165         struct __compat_aio_sigset ksig = { NULL, };
2166         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2167         struct timespec64 t;
2168         int ret;
2169
2170         if (timeout && compat_get_timespec64(&t, timeout))
2171                 return -EFAULT;
2172
2173         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2174                 return -EFAULT;
2175
2176         if (ksig.sigmask) {
2177                 if (ksig.sigsetsize != sizeof(compat_sigset_t))
2178                         return -EINVAL;
2179                 if (get_compat_sigset(&ksigmask, ksig.sigmask))
2180                         return -EFAULT;
2181                 sigdelsetmask(&ksigmask, sigmask(SIGKILL) | sigmask(SIGSTOP));
2182                 sigprocmask(SIG_SETMASK, &ksigmask, &sigsaved);
2183         }
2184
2185         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &t : NULL);
2186         if (signal_pending(current)) {
2187                 if (ksig.sigmask) {
2188                         current->saved_sigmask = sigsaved;
2189                         set_restore_sigmask();
2190                 }
2191                 if (!ret)
2192                         ret = -ERESTARTNOHAND;
2193         } else {
2194                 if (ksig.sigmask)
2195                         sigprocmask(SIG_SETMASK, &sigsaved, NULL);
2196         }
2197
2198         return ret;
2199 }
2200 #endif