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 /*
  74  * Plugging is meant to work with larger batches of IOs. If we don't
  75  * have more than the below, then don't bother setting up a plug.
  76  */
  77 #define AIO_PLUG_THRESHOLD      2
  78
  79 #define AIO_RING_PAGES  8
  80
  81 struct kioctx_table {
  82         struct rcu_head         rcu;
  83         unsigned                nr;
  84         struct kioctx __rcu     *table[];
  85 };
  86
  87 struct kioctx_cpu {
  88         unsigned                reqs_available;
  89 };
  90
  91 struct ctx_rq_wait {
  92         struct completion comp;
  93         atomic_t count;
  94 };
  95
  96 struct kioctx {
  97         struct percpu_ref       users;
  98         atomic_t                dead;
  99
 100         struct percpu_ref       reqs;
 101
 102         unsigned long           user_id;
 103
 104         struct __percpu kioctx_cpu *cpu;
 105
 106         /*
 107          * For percpu reqs_available, number of slots we move to/from global
 108          * counter at a time:
 109          */
 110         unsigned                req_batch;
 111         /*
 112          * This is what userspace passed to io_setup(), it's not used for
 113          * anything but counting against the global max_reqs quota.
 114          *
 115          * The real limit is nr_events - 1, which will be larger (see
 116          * aio_setup_ring())
 117          */
 118         unsigned                max_reqs;
 119
 120         /* Size of ringbuffer, in units of struct io_event */
 121         unsigned                nr_events;
 122
 123         unsigned long           mmap_base;
 124         unsigned long           mmap_size;
 125
 126         struct page             **ring_pages;
 127         long                    nr_pages;
 128
 129         struct rcu_work         free_rwork;     /* see free_ioctx() */
 130
 131         /*
 132          * signals when all in-flight requests are done
 133          */
 134         struct ctx_rq_wait      *rq_wait;
 135
 136         struct {
 137                 /*
 138                  * This counts the number of available slots in the ringbuffer,
 139                  * so we avoid overflowing it: it's decremented (if positive)
 140                  * when allocating a kiocb and incremented when the resulting
 141                  * io_event is pulled off the ringbuffer.
 142                  *
 143                  * We batch accesses to it with a percpu version.
 144                  */
 145                 atomic_t        reqs_available;
 146         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 147
 148         struct {
 149                 spinlock_t      ctx_lock;
 150                 struct list_head active_reqs;   /* used for cancellation */
 151         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 152
 153         struct {
 154                 struct mutex    ring_lock;
 155                 wait_queue_head_t wait;
 156         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 157
 158         struct {
 159                 unsigned        tail;
 160                 unsigned        completed_events;
 161                 spinlock_t      completion_lock;
 162         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 163
 164         struct page             *internal_pages[AIO_RING_PAGES];
 165         struct file             *aio_ring_file;
 166
 167         unsigned                id;
 168 };
 169
 170 struct fsync_iocb {
 171         struct work_struct      work;
 172         struct file             *file;
 173         bool                    datasync;
 174 };
 175
 176 struct poll_iocb {
 177         struct file             *file;
 178         struct wait_queue_head  *head;
 179         __poll_t                events;
 180         bool                    woken;
 181         bool                    cancelled;
 182         struct wait_queue_entry wait;
 183         struct work_struct      work;
 184 };
 185
 186 struct aio_kiocb {
 187         union {
 188                 struct kiocb            rw;
 189                 struct fsync_iocb       fsync;
 190                 struct poll_iocb        poll;
 191         };
 192
 193         struct kioctx           *ki_ctx;
 194         kiocb_cancel_fn         *ki_cancel;
 195
 196         struct iocb __user      *ki_user_iocb;  /* user's aiocb */
 197         __u64                   ki_user_data;   /* user's data for completion */
 198
 199         struct list_head        ki_list;        /* the aio core uses this
 200                                                  * for cancellation */
 201         refcount_t              ki_refcnt;
 202
 203         /*
 204          * If the aio_resfd field of the userspace iocb is not zero,
 205          * this is the underlying eventfd context to deliver events to.
 206          */
 207         struct eventfd_ctx      *ki_eventfd;
 208 };
 209
 210 /*------ sysctl variables----*/
 211 static DEFINE_SPINLOCK(aio_nr_lock);
 212 unsigned long aio_nr;           /* current system wide number of aio requests */
 213 unsigned long aio_max_nr = 0x10000; /* system wide maximum number of aio requests */
 214 /*----end sysctl variables---*/
 215
 216 static struct kmem_cache        *kiocb_cachep;
 217 static struct kmem_cache        *kioctx_cachep;
 218
 219 static struct vfsmount *aio_mnt;
 220
 221 static const struct file_operations aio_ring_fops;
 222 static const struct address_space_operations aio_ctx_aops;
 223
 224 static struct file *aio_private_file(struct kioctx *ctx, loff_t nr_pages)
 225 {
 226         struct file *file;
 227         struct inode *inode = alloc_anon_inode(aio_mnt->mnt_sb);
 228         if (IS_ERR(inode))
 229                 return ERR_CAST(inode);
 230
 231         inode->i_mapping->a_ops = &aio_ctx_aops;
 232         inode->i_mapping->private_data = ctx;
 233         inode->i_size = PAGE_SIZE * nr_pages;
 234
 235         file = alloc_file_pseudo(inode, aio_mnt, "[aio]",
 236                                 O_RDWR, &aio_ring_fops);
 237         if (IS_ERR(file))
 238                 iput(inode);
 239         return file;
 240 }
 241
 242 static struct dentry *aio_mount(struct file_system_type *fs_type,
 243                                 int flags, const char *dev_name, void *data)
 244 {
 245         struct dentry *root = mount_pseudo(fs_type, "aio:", NULL, NULL,
 246                                            AIO_RING_MAGIC);
 247
 248         if (!IS_ERR(root))
 249                 root->d_sb->s_iflags |= SB_I_NOEXEC;
 250         return root;
 251 }
 252
 253 /* aio_setup
 254  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
 255  *      failure as this is done early during the boot sequence.
 256  */
 257 static int __init aio_setup(void)
 258 {
 259         static struct file_system_type aio_fs = {
 260                 .name           = "aio",
 261                 .mount          = aio_mount,
 262                 .kill_sb        = kill_anon_super,
 263         };
 264         aio_mnt = kern_mount(&aio_fs);
 265         if (IS_ERR(aio_mnt))
 266                 panic("Failed to create aio fs mount.");
 267
 268         kiocb_cachep = KMEM_CACHE(aio_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 269         kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 270         return 0;
 271 }
 272 __initcall(aio_setup);
 273
 274 static void put_aio_ring_file(struct kioctx *ctx)
 275 {
 276         struct file *aio_ring_file = ctx->aio_ring_file;
 277         struct address_space *i_mapping;
 278
 279         if (aio_ring_file) {
 280                 truncate_setsize(file_inode(aio_ring_file), 0);
 281
 282                 /* Prevent further access to the kioctx from migratepages */
 283                 i_mapping = aio_ring_file->f_mapping;
 284                 spin_lock(&i_mapping->private_lock);
 285                 i_mapping->private_data = NULL;
 286                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 287                 spin_unlock(&i_mapping->private_lock);
 288
 289                 fput(aio_ring_file);
 290         }
 291 }
 292
 293 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
 294 {
 295         int i;
 296
 297         /* Disconnect the kiotx from the ring file.  This prevents future
 298          * accesses to the kioctx from page migration.
 299          */
 300         put_aio_ring_file(ctx);
 301
 302         for (i = 0; i < ctx->nr_pages; i++) {
 303                 struct page *page;
 304                 pr_debug("pid(%d) [%d] page->count=%d\n", current->pid, i,
 305                                 page_count(ctx->ring_pages[i]));
 306                 page = ctx->ring_pages[i];
 307                 if (!page)
 308                         continue;
 309                 ctx->ring_pages[i] = NULL;
 310                 put_page(page);
 311         }
 312
 313         if (ctx->ring_pages && ctx->ring_pages != ctx->internal_pages) {
 314                 kfree(ctx->ring_pages);
 315                 ctx->ring_pages = NULL;
 316         }
 317 }
 318
 319 static int aio_ring_mremap(struct vm_area_struct *vma)
 320 {
 321         struct file *file = vma->vm_file;
 322         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 323         struct kioctx_table *table;
 324         int i, res = -EINVAL;
 325
 326         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 327         rcu_read_lock();
 328         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 329         for (i = 0; i < table->nr; i++) {
 330                 struct kioctx *ctx;
 331
 332                 ctx = rcu_dereference(table->table[i]);
 333                 if (ctx && ctx->aio_ring_file == file) {
 334                         if (!atomic_read(&ctx->dead)) {
 335                                 ctx->user_id = ctx->mmap_base = vma->vm_start;
 336                                 res = 0;
 337                         }
 338                         break;
 339                 }
 340         }
 341
 342         rcu_read_unlock();
 343         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 344         return res;
 345 }
 346
 347 static const struct vm_operations_struct aio_ring_vm_ops = {
 348         .mremap         = aio_ring_mremap,
 349 #if IS_ENABLED(CONFIG_MMU)
 350         .fault          = filemap_fault,
 351         .map_pages      = filemap_map_pages,
 352         .page_mkwrite   = filemap_page_mkwrite,
 353 #endif
 354 };
 355
 356 static int aio_ring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 357 {
 358         vma->vm_flags |= VM_DONTEXPAND;
 359         vma->vm_ops = &aio_ring_vm_ops;
 360         return 0;
 361 }
 362
 363 static const struct file_operations aio_ring_fops = {
 364         .mmap = aio_ring_mmap,
 365 };
 366
 367 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 368 static int aio_migratepage(struct address_space *mapping, struct page *new,
 369                         struct page *old, enum migrate_mode mode)
 370 {
 371         struct kioctx *ctx;
 372         unsigned long flags;
 373         pgoff_t idx;
 374         int rc;
 375
 376         /*
 377          * We cannot support the _NO_COPY case here, because copy needs to
 378          * happen under the ctx->completion_lock. That does not work with the
 379          * migration workflow of MIGRATE_SYNC_NO_COPY.
 380          */
 381         if (mode == MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
 382                 return -EINVAL;
 383
 384         rc = 0;
 385
 386         /* mapping->private_lock here protects against the kioctx teardown.  */
 387         spin_lock(&mapping->private_lock);
 388         ctx = mapping->private_data;
 389         if (!ctx) {
 390                 rc = -EINVAL;
 391                 goto out;
 392         }
 393
 394         /* The ring_lock mutex.  The prevents aio_read_events() from writing
 395          * to the ring's head, and prevents page migration from mucking in
 396          * a partially initialized kiotx.
 397          */
 398         if (!mutex_trylock(&ctx->ring_lock)) {
 399                 rc = -EAGAIN;
 400                 goto out;
 401         }
 402
 403         idx = old->index;
 404         if (idx < (pgoff_t)ctx->nr_pages) {
 405                 /* Make sure the old page hasn't already been changed */
 406                 if (ctx->ring_pages[idx] != old)
 407                         rc = -EAGAIN;
 408         } else
 409                 rc = -EINVAL;
 410
 411         if (rc != 0)
 412                 goto out_unlock;
 413
 414         /* Writeback must be complete */
 415         BUG_ON(PageWriteback(old));
 416         get_page(new);
 417
 418         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, new, old, mode, 1);
 419         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
 420                 put_page(new);
 421                 goto out_unlock;
 422         }
 423
 424         /* Take completion_lock to prevent other writes to the ring buffer
 425          * while the old page is copied to the new.  This prevents new
 426          * events from being lost.
 427          */
 428         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
 429         migrate_page_copy(new, old);
 430         BUG_ON(ctx->ring_pages[idx] != old);
 431         ctx->ring_pages[idx] = new;
 432         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
 433
 434         /* The old page is no longer accessible. */
 435         put_page(old);
 436
 437 out_unlock:
 438         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
 439 out:
 440         spin_unlock(&mapping->private_lock);
 441         return rc;
 442 }
 443 #endif
 444
 445 static const struct address_space_operations aio_ctx_aops = {
 446         .set_page_dirty = __set_page_dirty_no_writeback,
 447 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 448         .migratepage    = aio_migratepage,
 449 #endif
 450 };
 451
 452 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx, unsigned int nr_events)
 453 {
 454         struct aio_ring *ring;
 455         struct mm_struct *mm = current->mm;
 456         unsigned long size, unused;
 457         int nr_pages;
 458         int i;
 459         struct file *file;
 460
 461         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
 462         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
 463
 464         size = sizeof(struct aio_ring);
 465         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
 466
 467         nr_pages = PFN_UP(size);
 468         if (nr_pages < 0)
 469                 return -EINVAL;
 470
 471         file = aio_private_file(ctx, nr_pages);
 472         if (IS_ERR(file)) {
 473                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 474                 return -ENOMEM;
 475         }
 476
 477         ctx->aio_ring_file = file;
 478         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring))
 479                         / sizeof(struct io_event);
 480
 481         ctx->ring_pages = ctx->internal_pages;
 482         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
 483                 ctx->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *),
 484                                           GFP_KERNEL);
 485                 if (!ctx->ring_pages) {
 486                         put_aio_ring_file(ctx);
 487                         return -ENOMEM;
 488                 }
 489         }
 490
 491         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 492                 struct page *page;
 493                 page = find_or_create_page(file->f_mapping,
 494                                            i, GFP_HIGHUSER | __GFP_ZERO);
 495                 if (!page)
 496                         break;
 497                 pr_debug("pid(%d) page[%d]->count=%d\n",
 498                          current->pid, i, page_count(page));
 499                 SetPageUptodate(page);
 500                 unlock_page(page);
 501
 502                 ctx->ring_pages[i] = page;
 503         }
 504         ctx->nr_pages = i;
 505
 506         if (unlikely(i != nr_pages)) {
 507                 aio_free_ring(ctx);
 508                 return -ENOMEM;
 509         }
 510
 511         ctx->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
 512         pr_debug("attempting mmap of %lu bytes\n", ctx->mmap_size);
 513
 514         if (down_write_killable(&mm->mmap_sem)) {
 515                 ctx->mmap_size = 0;
 516                 aio_free_ring(ctx);
 517                 return -EINTR;
 518         }
 519
 520         ctx->mmap_base = do_mmap_pgoff(ctx->aio_ring_file, 0, ctx->mmap_size,
 521                                        PROT_READ | PROT_WRITE,
 522                                        MAP_SHARED, 0, &unused, NULL);
 523         up_write(&mm->mmap_sem);
 524         if (IS_ERR((void *)ctx->mmap_base)) {
 525                 ctx->mmap_size = 0;
 526                 aio_free_ring(ctx);
 527                 return -ENOMEM;
 528         }
 529
 530         pr_debug("mmap address: 0x%08lx\n", ctx->mmap_base);
 531
 532         ctx->user_id = ctx->mmap_base;
 533         ctx->nr_events = nr_events; /* trusted copy */
 534
 535         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 536         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
 537         ring->id = ~0U;
 538         ring->head = ring->tail = 0;
 539         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
 540         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
 541         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
 542         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
 543         kunmap_atomic(ring);
 544         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 545
 546         return 0;
 547 }
 548
 549 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
 550 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
 551 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
 552
 553 void kiocb_set_cancel_fn(struct kiocb *iocb, kiocb_cancel_fn *cancel)
 554 {
 555         struct aio_kiocb *req = container_of(iocb, struct aio_kiocb, rw);
 556         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
 557         unsigned long flags;
 558
 559         if (WARN_ON_ONCE(!list_empty(&req->ki_list)))
 560                 return;
 561
 562         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
 563         list_add_tail(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
 564         req->ki_cancel = cancel;
 565         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
 566 }
 567 EXPORT_SYMBOL(kiocb_set_cancel_fn);
 568
 569 /*
 570  * free_ioctx() should be RCU delayed to synchronize against the RCU
 571  * protected lookup_ioctx() and also needs process context to call
 572  * aio_free_ring().  Use rcu_work.
 573  */
 574 static void free_ioctx(struct work_struct *work)
 575 {
 576         struct kioctx *ctx = container_of(to_rcu_work(work), struct kioctx,
 577                                           free_rwork);
 578         pr_debug("freeing %p\n", ctx);
 579
 580         aio_free_ring(ctx);
 581         free_percpu(ctx->cpu);
 582         percpu_ref_exit(&ctx->reqs);
 583         percpu_ref_exit(&ctx->users);
 584         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 585 }
 586
 587 static void free_ioctx_reqs(struct percpu_ref *ref)
 588 {
 589         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, reqs);
 590
 591         /* At this point we know that there are no any in-flight requests */
 592         if (ctx->rq_wait && atomic_dec_and_test(&ctx->rq_wait->count))
 593                 complete(&ctx->rq_wait->comp);
 594
 595         /* Synchronize against RCU protected table->table[] dereferences */
 596         INIT_RCU_WORK(&ctx->free_rwork, free_ioctx);
 597         queue_rcu_work(system_wq, &ctx->free_rwork);
 598 }
 599
 600 /*
 601  * When this function runs, the kioctx has been removed from the "hash table"
 602  * and ctx->users has dropped to 0, so we know no more kiocbs can be submitted -
 603  * now it's safe to cancel any that need to be.
 604  */
 605 static void free_ioctx_users(struct percpu_ref *ref)
 606 {
 607         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, users);
 608         struct aio_kiocb *req;
 609
 610         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 611
 612         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
 613                 req = list_first_entry(&ctx->active_reqs,
 614                                        struct aio_kiocb, ki_list);
 615                 req->ki_cancel(&req->rw);
 616                 list_del_init(&req->ki_list);
 617         }
 618
 619         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 620
 621         percpu_ref_kill(&ctx->reqs);
 622         percpu_ref_put(&ctx->reqs);
 623 }
 624
 625 static int ioctx_add_table(struct kioctx *ctx, struct mm_struct *mm)
 626 {
 627         unsigned i, new_nr;
 628         struct kioctx_table *table, *old;
 629         struct aio_ring *ring;
 630
 631         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 632         table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 633
 634         while (1) {
 635                 if (table)
 636                         for (i = 0; i < table->nr; i++)
 637                                 if (!rcu_access_pointer(table->table[i])) {
 638                                         ctx->id = i;
 639                                         rcu_assign_pointer(table->table[i], ctx);
 640                                         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 641
 642                                         /* While kioctx setup is in progress,
 643                                          * we are protected from page migration
 644                                          * changes ring_pages by ->ring_lock.
 645                                          */
 646                                         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 647                                         ring->id = ctx->id;
 648                                         kunmap_atomic(ring);
 649                                         return 0;
 650                                 }
 651
 652                 new_nr = (table ? table->nr : 1) * 4;
 653                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 654
 655                 table = kzalloc(sizeof(*table) + sizeof(struct kioctx *) *
 656                                 new_nr, GFP_KERNEL);
 657                 if (!table)
 658                         return -ENOMEM;
 659
 660                 table->nr = new_nr;
 661
 662                 spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 663                 old = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 664
 665                 if (!old) {
 666                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
 667                 } else if (table->nr > old->nr) {
 668                         memcpy(table->table, old->table,
 669                                old->nr * sizeof(struct kioctx *));
 670
 671                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
 672                         kfree_rcu(old, rcu);
 673                 } else {
 674                         kfree(table);
 675                         table = old;
 676                 }
 677         }
 678 }
 679
 680 static void aio_nr_sub(unsigned nr)
 681 {
 682         spin_lock(&aio_nr_lock);
 683         if (WARN_ON(aio_nr - nr > aio_nr))
 684                 aio_nr = 0;
 685         else
 686                 aio_nr -= nr;
 687         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 688 }
 689
 690 /* ioctx_alloc
 691  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
 692  */
 693 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
 694 {
 695         struct mm_struct *mm = current->mm;
 696         struct kioctx *ctx;
 697         int err = -ENOMEM;
 698
 699         /*
 700          * Store the original nr_events -- what userspace passed to io_setup(),
 701          * for counting against the global limit -- before it changes.
 702          */
 703         unsigned int max_reqs = nr_events;
 704
 705         /*
 706          * We keep track of the number of available ringbuffer slots, to prevent
 707          * overflow (reqs_available), and we also use percpu counters for this.
 708          *
 709          * So since up to half the slots might be on other cpu's percpu counters
 710          * and unavailable, double nr_events so userspace sees what they
 711          * expected: additionally, we move req_batch slots to/from percpu
 712          * counters at a time, so make sure that isn't 0:
 713          */
 714         nr_events = max(nr_events, num_possible_cpus() * 4);
 715         nr_events *= 2;
 716
 717         /* Prevent overflows */
 718         if (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) {
 719                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
 720                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 721         }
 722
 723         if (!nr_events || (unsigned long)max_reqs > aio_max_nr)
 724                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
 725
 726         ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
 727         if (!ctx)
 728                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 729
 730         ctx->max_reqs = max_reqs;
 731
 732         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
 733         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
 734         mutex_init(&ctx->ring_lock);
 735         /* Protect against page migration throughout kiotx setup by keeping
 736          * the ring_lock mutex held until setup is complete. */
 737         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
 738         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
 739
 740         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
 741
 742         if (percpu_ref_init(&ctx->users, free_ioctx_users, 0, GFP_KERNEL))
 743                 goto err;
 744
 745         if (percpu_ref_init(&ctx->reqs, free_ioctx_reqs, 0, GFP_KERNEL))
 746                 goto err;
 747
 748         ctx->cpu = alloc_percpu(struct kioctx_cpu);
 749         if (!ctx->cpu)
 750                 goto err;
 751
 752         err = aio_setup_ring(ctx, nr_events);
 753         if (err < 0)
 754                 goto err;
 755
 756         atomic_set(&ctx->reqs_available, ctx->nr_events - 1);
 757         ctx->req_batch = (ctx->nr_events - 1) / (num_possible_cpus() * 4);
 758         if (ctx->req_batch < 1)
 759                 ctx->req_batch = 1;
 760
 761         /* limit the number of system wide aios */
 762         spin_lock(&aio_nr_lock);
 763         if (aio_nr + ctx->max_reqs > aio_max_nr ||
 764             aio_nr + ctx->max_reqs < aio_nr) {
 765                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
 766                 err = -EAGAIN;
 767                 goto err_ctx;
 768         }
 769         aio_nr += ctx->max_reqs;
 770         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 771
 772         percpu_ref_get(&ctx->users);    /* io_setup() will drop this ref */
 773         percpu_ref_get(&ctx->reqs);     /* free_ioctx_users() will drop this */
 774
 775         err = ioctx_add_table(ctx, mm);
 776         if (err)
 777                 goto err_cleanup;
 778
 779         /* Release the ring_lock mutex now that all setup is complete. */
 780         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
 781
 782         pr_debug("allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
 783                  ctx, ctx->user_id, mm, ctx->nr_events);
 784         return ctx;
 785
 786 err_cleanup:
 787         aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
 788 err_ctx:
 789         atomic_set(&ctx->dead, 1);
 790         if (ctx->mmap_size)
 791                 vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
 792         aio_free_ring(ctx);
 793 err:
 794         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
 795         free_percpu(ctx->cpu);
 796         percpu_ref_exit(&ctx->reqs);
 797         percpu_ref_exit(&ctx->users);
 798         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 799         pr_debug("error allocating ioctx %d\n", err);
 800         return ERR_PTR(err);
 801 }
 802
 803 /* kill_ioctx
 804  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used
 805  *      when the processes owning a context have all exited to encourage
 806  *      the rapid destruction of the kioctx.
 807  */
 808 static int kill_ioctx(struct mm_struct *mm, struct kioctx *ctx,
 809                       struct ctx_rq_wait *wait)
 810 {
 811         struct kioctx_table *table;
 812
 813         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 814         if (atomic_xchg(&ctx->dead, 1)) {
 815                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 816                 return -EINVAL;
 817         }
 818
 819         table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 820         WARN_ON(ctx != rcu_access_pointer(table->table[ctx->id]));
 821         RCU_INIT_POINTER(table->table[ctx->id], NULL);
 822         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 823
 824         /* free_ioctx_reqs() will do the necessary RCU synchronization */
 825         wake_up_all(&ctx->wait);
 826
 827         /*
 828          * It'd be more correct to do this in free_ioctx(), after all
 829          * the outstanding kiocbs have finished - but by then io_destroy
 830          * has already returned, so io_setup() could potentially return
 831          * -EAGAIN with no ioctxs actually in use (as far as userspace
 832          *  could tell).
 833          */
 834         aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
 835
 836         if (ctx->mmap_size)
 837                 vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
 838
 839         ctx->rq_wait = wait;
 840         percpu_ref_kill(&ctx->users);
 841         return 0;
 842 }
 843
 844 /*
 845  * exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, there is
 846  * no way for any new requests to be submited or any of the io_* syscalls to be
 847  * called on the context.
 848  *
 849  * There may be outstanding kiocbs, but free_ioctx() will explicitly wait on
 850  * them.
 851  */
 852 void exit_aio(struct mm_struct *mm)
 853 {
 854         struct kioctx_table *table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 855         struct ctx_rq_wait wait;
 856         int i, skipped;
 857
 858         if (!table)
 859                 return;
 860
 861         atomic_set(&wait.count, table->nr);
 862         init_completion(&wait.comp);
 863
 864         skipped = 0;
 865         for (i = 0; i < table->nr; ++i) {
 866                 struct kioctx *ctx =
 867                         rcu_dereference_protected(table->table[i], true);
 868
 869                 if (!ctx) {
 870                         skipped++;
 871                         continue;
 872                 }
 873
 874                 /*
 875                  * We don't need to bother with munmap() here - exit_mmap(mm)
 876                  * is coming and it'll unmap everything. And we simply can't,
 877                  * this is not necessarily our ->mm.
 878                  * Since kill_ioctx() uses non-zero ->mmap_size as indicator
 879                  * that it needs to unmap the area, just set it to 0.
 880                  */
 881                 ctx->mmap_size = 0;
 882                 kill_ioctx(mm, ctx, &wait);
 883         }
 884
 885         if (!atomic_sub_and_test(skipped, &wait.count)) {
 886                 /* Wait until all IO for the context are done. */
 887                 wait_for_completion(&wait.comp);
 888         }
 889
 890         RCU_INIT_POINTER(mm->ioctx_table, NULL);
 891         kfree(table);
 892 }
 893
 894 static void put_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned nr)
 895 {
 896         struct kioctx_cpu *kcpu;
 897         unsigned long flags;
 898
 899         local_irq_save(flags);
 900         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 901         kcpu->reqs_available += nr;
 902
 903         while (kcpu->reqs_available >= ctx->req_batch * 2) {
 904                 kcpu->reqs_available -= ctx->req_batch;
 905                 atomic_add(ctx->req_batch, &ctx->reqs_available);
 906         }
 907
 908         local_irq_restore(flags);
 909 }
 910
 911 static bool __get_reqs_available(struct kioctx *ctx)
 912 {
 913         struct kioctx_cpu *kcpu;
 914         bool ret = false;
 915         unsigned long flags;
 916
 917         local_irq_save(flags);
 918         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 919         if (!kcpu->reqs_available) {
 920                 int old, avail = atomic_read(&ctx->reqs_available);
 921
 922                 do {
 923                         if (avail < ctx->req_batch)
 924                                 goto out;
 925
 926                         old = avail;
 927                         avail = atomic_cmpxchg(&ctx->reqs_available,
 928                                                avail, avail - ctx->req_batch);
 929                 } while (avail != old);
 930
 931                 kcpu->reqs_available += ctx->req_batch;
 932         }
 933
 934         ret = true;
 935         kcpu->reqs_available--;
 936 out:
 937         local_irq_restore(flags);
 938         return ret;
 939 }
 940
 941 /* refill_reqs_available
 942  *      Updates the reqs_available reference counts used for tracking the
 943  *      number of free slots in the completion ring.  This can be called
 944  *      from aio_complete() (to optimistically update reqs_available) or
 945  *      from aio_get_req() (the we're out of events case).  It must be
 946  *      called holding ctx->completion_lock.
 947  */
 948 static void refill_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned head,
 949                                   unsigned tail)
 950 {
 951         unsigned events_in_ring, completed;
 952
 953         /* Clamp head since userland can write to it. */
 954         head %= ctx->nr_events;
 955         if (head <= tail)
 956                 events_in_ring = tail - head;
 957         else
 958                 events_in_ring = ctx->nr_events - (head - tail);
 959
 960         completed = ctx->completed_events;
 961         if (events_in_ring < completed)
 962                 completed -= events_in_ring;
 963         else
 964                 completed = 0;
 965
 966         if (!completed)
 967                 return;
 968
 969         ctx->completed_events -= completed;
 970         put_reqs_available(ctx, completed);
 971 }
 972
 973 /* user_refill_reqs_available
 974  *      Called to refill reqs_available when aio_get_req() encounters an
 975  *      out of space in the completion ring.
 976  */
 977 static void user_refill_reqs_available(struct kioctx *ctx)
 978 {
 979         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
 980         if (ctx->completed_events) {
 981                 struct aio_ring *ring;
 982                 unsigned head;
 983
 984                 /* Access of ring->head may race with aio_read_events_ring()
 985                  * here, but that's okay since whether we read the old version
 986                  * or the new version, and either will be valid.  The important
 987                  * part is that head cannot pass tail since we prevent
 988                  * aio_complete() from updating tail by holding
 989                  * ctx->completion_lock.  Even if head is invalid, the check
 990                  * against ctx->completed_events below will make sure we do the
 991                  * safe/right thing.
 992                  */
 993                 ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 994                 head = ring->head;
 995                 kunmap_atomic(ring);
 996
 997                 refill_reqs_available(ctx, head, ctx->tail);
 998         }
 999
1000         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1001 }
1002
1003 static bool get_reqs_available(struct kioctx *ctx)
1004 {
1005         if (__get_reqs_available(ctx))
1006                 return true;
1007         user_refill_reqs_available(ctx);
1008         return __get_reqs_available(ctx);
1009 }
1010
1011 /* aio_get_req
1012  *      Allocate a slot for an aio request.
1013  * Returns NULL if no requests are free.
1014  */
1015 static inline struct aio_kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
1016 {
1017         struct aio_kiocb *req;
1018
1019         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL);
1020         if (unlikely(!req))
1021                 return NULL;
1022
1023         percpu_ref_get(&ctx->reqs);
1024         req->ki_ctx = ctx;
1025         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_list);
1026         refcount_set(&req->ki_refcnt, 0);
1027         req->ki_eventfd = NULL;
1028         return req;
1029 }
1030
1031 static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
1032 {
1033         struct aio_ring __user *ring  = (void __user *)ctx_id;
1034         struct mm_struct *mm = current->mm;
1035         struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
1036         struct kioctx_table *table;
1037         unsigned id;
1038
1039         if (get_user(id, &ring->id))
1040                 return NULL;
1041
1042         rcu_read_lock();
1043         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
1044
1045         if (!table || id >= table->nr)
1046                 goto out;
1047
1048         id = array_index_nospec(id, table->nr);
1049         ctx = rcu_dereference(table->table[id]);
1050         if (ctx && ctx->user_id == ctx_id) {
1051                 if (percpu_ref_tryget_live(&ctx->users))
1052                         ret = ctx;
1053         }
1054 out:
1055         rcu_read_unlock();
1056         return ret;
1057 }
1058
1059 static inline void iocb_put(struct aio_kiocb *iocb)
1060 {
1061         if (refcount_read(&iocb->ki_refcnt) == 0 ||
1062             refcount_dec_and_test(&iocb->ki_refcnt)) {
1063                 percpu_ref_put(&iocb->ki_ctx->reqs);
1064                 kmem_cache_free(kiocb_cachep, iocb);
1065         }
1066 }
1067
1068 static void aio_fill_event(struct io_event *ev, struct aio_kiocb *iocb,
1069                            long res, long res2)
1070 {
1071         ev->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_user_iocb;
1072         ev->data = iocb->ki_user_data;
1073         ev->res = res;
1074         ev->res2 = res2;
1075 }
1076
1077 /* aio_complete
1078  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
1079  */
1080 static void aio_complete(struct aio_kiocb *iocb, long res, long res2)
1081 {
1082         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
1083         struct aio_ring *ring;
1084         struct io_event *ev_page, *event;
1085         unsigned tail, pos, head;
1086         unsigned long   flags;
1087
1088         /*
1089          * Add a completion event to the ring buffer. Must be done holding
1090          * ctx->completion_lock to prevent other code from messing with the tail
1091          * pointer since we might be called from irq context.
1092          */
1093         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1094
1095         tail = ctx->tail;
1096         pos = tail + AIO_EVENTS_OFFSET;
1097
1098         if (++tail >= ctx->nr_events)
1099                 tail = 0;
1100
1101         ev_page = kmap_atomic(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
1102         event = ev_page + pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;
1103
1104         aio_fill_event(event, iocb, res, res2);
1105
1106         kunmap_atomic(ev_page);
1107         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
1108
1109         pr_debug("%p[%u]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
1110                  ctx, tail, iocb, iocb->ki_user_iocb, iocb->ki_user_data,
1111                  res, res2);
1112
1113         /* after flagging the request as done, we
1114          * must never even look at it again
1115          */
1116         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
1117
1118         ctx->tail = tail;
1119
1120         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1121         head = ring->head;
1122         ring->tail = tail;
1123         kunmap_atomic(ring);
1124         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
1125
1126         ctx->completed_events++;
1127         if (ctx->completed_events > 1)
1128                 refill_reqs_available(ctx, head, tail);
1129         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1130
1131         pr_debug("added to ring %p at [%u]\n", iocb, tail);
1132
1133         /*
1134          * Check if the user asked us to deliver the result through an
1135          * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
1136          * from IRQ context.
1137          */
1138         if (iocb->ki_eventfd) {
1139                 eventfd_signal(iocb->ki_eventfd, 1);
1140                 eventfd_ctx_put(iocb->ki_eventfd);
1141         }
1142
1143         /*
1144          * We have to order our ring_info tail store above and test
1145          * of the wait list below outside the wait lock.  This is
1146          * like in wake_up_bit() where clearing a bit has to be
1147          * ordered with the unlocked test.
1148          */
1149         smp_mb();
1150
1151         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1152                 wake_up(&ctx->wait);
1153         iocb_put(iocb);
1154 }
1155
1156 /* aio_read_events_ring
1157  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of
1158  *      events fetched
1159  */
1160 static long aio_read_events_ring(struct kioctx *ctx,
1161                                  struct io_event __user *event, long nr)
1162 {
1163         struct aio_ring *ring;
1164         unsigned head, tail, pos;
1165         long ret = 0;
1166         int copy_ret;
1167
1168         /*
1169          * The mutex can block and wake us up and that will cause
1170          * wait_event_interruptible_hrtimeout() to schedule without sleeping
1171          * and repeat. This should be rare enough that it doesn't cause
1172          * peformance issues. See the comment in read_events() for more detail.
1173          */
1174         sched_annotate_sleep();
1175         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
1176
1177         /* Access to ->ring_pages here is protected by ctx->ring_lock. */
1178         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1179         head = ring->head;
1180         tail = ring->tail;
1181         kunmap_atomic(ring);
1182
1183         /*
1184          * Ensure that once we've read the current tail pointer, that
1185          * we also see the events that were stored up to the tail.
1186          */
1187         smp_rmb();
1188
1189         pr_debug("h%u t%u m%u\n", head, tail, ctx->nr_events);
1190
1191         if (head == tail)
1192                 goto out;
1193
1194         head %= ctx->nr_events;
1195         tail %= ctx->nr_events;
1196
1197         while (ret < nr) {
1198                 long avail;
1199                 struct io_event *ev;
1200                 struct page *page;
1201
1202                 avail = (head <= tail ?  tail : ctx->nr_events) - head;
1203                 if (head == tail)
1204                         break;
1205
1206                 pos = head + AIO_EVENTS_OFFSET;
1207                 page = ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE];
1208                 pos %= AIO_EVENTS_PER_PAGE;
1209
1210                 avail = min(avail, nr - ret);
1211                 avail = min_t(long, avail, AIO_EVENTS_PER_PAGE - pos);
1212
1213                 ev = kmap(page);
1214                 copy_ret = copy_to_user(event + ret, ev + pos,
1215                                         sizeof(*ev) * avail);
1216                 kunmap(page);
1217
1218                 if (unlikely(copy_ret)) {
1219                         ret = -EFAULT;
1220                         goto out;
1221                 }
1222
1223                 ret += avail;
1224                 head += avail;
1225                 head %= ctx->nr_events;
1226         }
1227
1228         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1229         ring->head = head;
1230         kunmap_atomic(ring);
1231         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
1232
1233         pr_debug("%li  h%u t%u\n", ret, head, tail);
1234 out:
1235         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
1236
1237         return ret;
1238 }
1239
1240 static bool aio_read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1241                             struct io_event __user *event, long *i)
1242 {
1243         long ret = aio_read_events_ring(ctx, event + *i, nr - *i);
1244
1245         if (ret > 0)
1246                 *i += ret;
1247
1248         if (unlikely(atomic_read(&ctx->dead)))
1249                 ret = -EINVAL;
1250
1251         if (!*i)
1252                 *i = ret;
1253
1254         return ret < 0 || *i >= min_nr;
1255 }
1256
1257 static long read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1258                         struct io_event __user *event,
1259                         ktime_t until)
1260 {
1261         long ret = 0;
1262
1263         /*
1264          * Note that aio_read_events() is being called as the conditional - i.e.
1265          * we're calling it after prepare_to_wait() has set task state to
1266          * TASK_INTERRUPTIBLE.
1267          *
1268          * But aio_read_events() can block, and if it blocks it's going to flip
1269          * the task state back to TASK_RUNNING.
1270          *
1271          * This should be ok, provided it doesn't flip the state back to
1272          * TASK_RUNNING and return 0 too much - that causes us to spin. That
1273          * will only happen if the mutex_lock() call blocks, and we then find
1274          * the ringbuffer empty. So in practice we should be ok, but it's
1275          * something to be aware of when touching this code.
1276          */
1277         if (until == 0)
1278                 aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret);
1279         else
1280                 wait_event_interruptible_hrtimeout(ctx->wait,
1281                                 aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret),
1282                                 until);
1283         return ret;
1284 }
1285
1286 /* sys_io_setup:
1287  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1288  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1289  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1290  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting
1291  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1292  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail
1293  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit
1294  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1295  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1296  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1297  *      implemented.
1298  */
1299 SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
1300 {
1301         struct kioctx *ioctx = NULL;
1302         unsigned long ctx;
1303         long ret;
1304
1305         ret = get_user(ctx, ctxp);
1306         if (unlikely(ret))
1307                 goto out;
1308
1309         ret = -EINVAL;
1310         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1311                 pr_debug("EINVAL: ctx %lu nr_events %u\n",
1312                          ctx, nr_events);
1313                 goto out;
1314         }
1315
1316         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1317         ret = PTR_ERR(ioctx);
1318         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1319                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1320                 if (ret)
1321                         kill_ioctx(current->mm, ioctx, NULL);
1322                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1323         }
1324
1325 out:
1326         return ret;
1327 }
1328
1329 #ifdef CONFIG_COMPAT
1330 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, u32 __user *, ctx32p)
1331 {
1332         struct kioctx *ioctx = NULL;
1333         unsigned long ctx;
1334         long ret;
1335
1336         ret = get_user(ctx, ctx32p);
1337         if (unlikely(ret))
1338                 goto out;
1339
1340         ret = -EINVAL;
1341         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1342                 pr_debug("EINVAL: ctx %lu nr_events %u\n",
1343                          ctx, nr_events);
1344                 goto out;
1345         }
1346
1347         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1348         ret = PTR_ERR(ioctx);
1349         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1350                 /* truncating is ok because it's a user address */
1351                 ret = put_user((u32)ioctx->user_id, ctx32p);
1352                 if (ret)
1353                         kill_ioctx(current->mm, ioctx, NULL);
1354                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1355         }
1356
1357 out:
1358         return ret;
1359 }
1360 #endif
1361
1362 /* sys_io_destroy:
1363  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding
1364  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1365  *      implemented.  May fail with -EINVAL if the context pointed to
1366  *      is invalid.
1367  */
1368 SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
1369 {
1370         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1371         if (likely(NULL != ioctx)) {
1372                 struct ctx_rq_wait wait;
1373                 int ret;
1374
1375                 init_completion(&wait.comp);
1376                 atomic_set(&wait.count, 1);
1377
1378                 /* Pass requests_done to kill_ioctx() where it can be set
1379                  * in a thread-safe way. If we try to set it here then we have
1380                  * a race condition if two io_destroy() called simultaneously.
1381                  */
1382                 ret = kill_ioctx(current->mm, ioctx, &wait);
1383                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1384
1385                 /* Wait until all IO for the context are done. Otherwise kernel
1386                  * keep using user-space buffers even if user thinks the context
1387                  * is destroyed.
1388                  */
1389                 if (!ret)
1390                         wait_for_completion(&wait.comp);
1391
1392                 return ret;
1393         }
1394         pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1395         return -EINVAL;
1396 }
1397
1398 static void aio_remove_iocb(struct aio_kiocb *iocb)
1399 {
1400         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
1401         unsigned long flags;
1402
1403         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
1404         list_del(&iocb->ki_list);
1405         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
1406 }
1407
1408 static void aio_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1409 {
1410         struct aio_kiocb *iocb = container_of(kiocb, struct aio_kiocb, rw);
1411
1412         if (!list_empty_careful(&iocb->ki_list))
1413                 aio_remove_iocb(iocb);
1414
1415         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE) {
1416                 struct inode *inode = file_inode(kiocb->ki_filp);
1417
1418                 /*
1419                  * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
1420                  * thread.
1421                  */
1422                 if (S_ISREG(inode->i_mode))
1423                         __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1424                 file_end_write(kiocb->ki_filp);
1425         }
1426
1427         fput(kiocb->ki_filp);
1428         aio_complete(iocb, res, res2);
1429 }
1430
1431 static int aio_prep_rw(struct kiocb *req, const struct iocb *iocb)
1432 {
1433         int ret;
1434
1435         req->ki_filp = fget(iocb->aio_fildes);
1436         if (unlikely(!req->ki_filp))
1437                 return -EBADF;
1438         req->ki_complete = aio_complete_rw;
1439         req->private = NULL;
1440         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1441         req->ki_flags = iocb_flags(req->ki_filp);
1442         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD)
1443                 req->ki_flags |= IOCB_EVENTFD;
1444         req->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(req->ki_filp));
1445         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_IOPRIO) {
1446                 /*
1447                  * If the IOCB_FLAG_IOPRIO flag of aio_flags is set, then
1448                  * aio_reqprio is interpreted as an I/O scheduling
1449                  * class and priority.
1450                  */
1451                 ret = ioprio_check_cap(iocb->aio_reqprio);
1452                 if (ret) {
1453                         pr_debug("aio ioprio check cap error: %d\n", ret);
1454                         goto out_fput;
1455                 }
1456
1457                 req->ki_ioprio = iocb->aio_reqprio;
1458         } else
1459                 req->ki_ioprio = get_current_ioprio();
1460
1461         ret = kiocb_set_rw_flags(req, iocb->aio_rw_flags);
1462         if (unlikely(ret))
1463                 goto out_fput;
1464
1465         req->ki_flags &= ~IOCB_HIPRI; /* no one is going to poll for this I/O */
1466         return 0;
1467
1468 out_fput:
1469         fput(req->ki_filp);
1470         return ret;
1471 }
1472
1473 static int aio_setup_rw(int rw, const struct iocb *iocb, struct iovec **iovec,
1474                 bool vectored, bool compat, struct iov_iter *iter)
1475 {
1476         void __user *buf = (void __user *)(uintptr_t)iocb->aio_buf;
1477         size_t len = iocb->aio_nbytes;
1478
1479         if (!vectored) {
1480                 ssize_t ret = import_single_range(rw, buf, len, *iovec, iter);
1481                 *iovec = NULL;
1482                 return ret;
1483         }
1484 #ifdef CONFIG_COMPAT
1485         if (compat)
1486                 return compat_import_iovec(rw, buf, len, UIO_FASTIOV, iovec,
1487                                 iter);
1488 #endif
1489         return import_iovec(rw, buf, len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
1490 }
1491
1492 static inline void aio_rw_done(struct kiocb *req, ssize_t ret)
1493 {
1494         switch (ret) {
1495         case -EIOCBQUEUED:
1496                 break;
1497         case -ERESTARTSYS:
1498         case -ERESTARTNOINTR:
1499         case -ERESTARTNOHAND:
1500         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
1501                 /*
1502                  * There's no easy way to restart the syscall since other AIO's
1503                  * may be already running. Just fail this IO with EINTR.
1504                  */
1505                 ret = -EINTR;
1506                 /*FALLTHRU*/
1507         default:
1508                 req->ki_complete(req, ret, 0);
1509         }
1510 }
1511
1512 static ssize_t aio_read(struct kiocb *req, const struct iocb *iocb,
1513                         bool vectored, bool compat)
1514 {
1515         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
1516         struct iov_iter iter;
1517         struct file *file;
1518         ssize_t ret;
1519
1520         ret = aio_prep_rw(req, iocb);
1521         if (ret)
1522                 return ret;
1523         file = req->ki_filp;
1524
1525         ret = -EBADF;
1526         if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1527                 goto out_fput;
1528         ret = -EINVAL;
1529         if (unlikely(!file->f_op->read_iter))
1530                 goto out_fput;
1531
1532         ret = aio_setup_rw(READ, iocb, &iovec, vectored, compat, &iter);
1533         if (ret)
1534                 goto out_fput;
1535         ret = rw_verify_area(READ, file, &req->ki_pos, iov_iter_count(&iter));
1536         if (!ret)
1537                 aio_rw_done(req, call_read_iter(file, req, &iter));
1538         kfree(iovec);
1539 out_fput:
1540         if (unlikely(ret))
1541                 fput(file);
1542         return ret;
1543 }
1544
1545 static ssize_t aio_write(struct kiocb *req, const struct iocb *iocb,
1546                          bool vectored, bool compat)
1547 {
1548         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
1549         struct iov_iter iter;
1550         struct file *file;
1551         ssize_t ret;
1552
1553         ret = aio_prep_rw(req, iocb);
1554         if (ret)
1555                 return ret;
1556         file = req->ki_filp;
1557
1558         ret = -EBADF;
1559         if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1560                 goto out_fput;
1561         ret = -EINVAL;
1562         if (unlikely(!file->f_op->write_iter))
1563                 goto out_fput;
1564
1565         ret = aio_setup_rw(WRITE, iocb, &iovec, vectored, compat, &iter);
1566         if (ret)
1567                 goto out_fput;
1568         ret = rw_verify_area(WRITE, file, &req->ki_pos, iov_iter_count(&iter));
1569         if (!ret) {
1570                 /*
1571                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
1572                  * which will be released by another thread in
1573                  * aio_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
1574                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
1575                  * we return to userspace.
1576                  */
1577                 if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode)) {
1578                         __sb_start_write(file_inode(file)->i_sb, SB_FREEZE_WRITE, true);
1579                         __sb_writers_release(file_inode(file)->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1580                 }
1581                 req->ki_flags |= IOCB_WRITE;
1582                 aio_rw_done(req, call_write_iter(file, req, &iter));
1583         }
1584         kfree(iovec);
1585 out_fput:
1586         if (unlikely(ret))
1587                 fput(file);
1588         return ret;
1589 }
1590
1591 static void aio_fsync_work(struct work_struct *work)
1592 {
1593         struct fsync_iocb *req = container_of(work, struct fsync_iocb, work);
1594         int ret;
1595
1596         ret = vfs_fsync(req->file, req->datasync);
1597         fput(req->file);
1598         aio_complete(container_of(req, struct aio_kiocb, fsync), ret, 0);
1599 }
1600
1601 static int aio_fsync(struct fsync_iocb *req, const struct iocb *iocb,
1602                      bool datasync)
1603 {
1604         if (unlikely(iocb->aio_buf || iocb->aio_offset || iocb->aio_nbytes ||
1605                         iocb->aio_rw_flags))
1606                 return -EINVAL;
1607
1608         req->file = fget(iocb->aio_fildes);
1609         if (unlikely(!req->file))
1610                 return -EBADF;
1611         if (unlikely(!req->file->f_op->fsync)) {
1612                 fput(req->file);
1613                 return -EINVAL;
1614         }
1615
1616         req->datasync = datasync;
1617         INIT_WORK(&req->work, aio_fsync_work);
1618         schedule_work(&req->work);
1619         return 0;
1620 }
1621
1622 static inline void aio_poll_complete(struct aio_kiocb *iocb, __poll_t mask)
1623 {
1624         struct file *file = iocb->poll.file;
1625
1626         aio_complete(iocb, mangle_poll(mask), 0);
1627         fput(file);
1628 }
1629
1630 static void aio_poll_complete_work(struct work_struct *work)
1631 {
1632         struct poll_iocb *req = container_of(work, struct poll_iocb, work);
1633         struct aio_kiocb *iocb = container_of(req, struct aio_kiocb, poll);
1634         struct poll_table_struct pt = { ._key = req->events };
1635         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
1636         __poll_t mask = 0;
1637
1638         if (!READ_ONCE(req->cancelled))
1639                 mask = vfs_poll(req->file, &pt) & req->events;
1640
1641         /*
1642          * Note that ->ki_cancel callers also delete iocb from active_reqs after
1643          * calling ->ki_cancel.  We need the ctx_lock roundtrip here to
1644          * synchronize with them.  In the cancellation case the list_del_init
1645          * itself is not actually needed, but harmless so we keep it in to
1646          * avoid further branches in the fast path.
1647          */
1648         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1649         if (!mask && !READ_ONCE(req->cancelled)) {
1650                 add_wait_queue(req->head, &req->wait);
1651                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1652                 return;
1653         }
1654         list_del_init(&iocb->ki_list);
1655         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1656
1657         aio_poll_complete(iocb, mask);
1658 }
1659
1660 /* assumes we are called with irqs disabled */
1661 static int aio_poll_cancel(struct kiocb *iocb)
1662 {
1663         struct aio_kiocb *aiocb = container_of(iocb, struct aio_kiocb, rw);
1664         struct poll_iocb *req = &aiocb->poll;
1665
1666         spin_lock(&req->head->lock);
1667         WRITE_ONCE(req->cancelled, true);
1668         if (!list_empty(&req->wait.entry)) {
1669                 list_del_init(&req->wait.entry);
1670                 schedule_work(&aiocb->poll.work);
1671         }
1672         spin_unlock(&req->head->lock);
1673
1674         return 0;
1675 }
1676
1677 static int aio_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
1678                 void *key)
1679 {
1680         struct poll_iocb *req = container_of(wait, struct poll_iocb, wait);
1681         struct aio_kiocb *iocb = container_of(req, struct aio_kiocb, poll);
1682         __poll_t mask = key_to_poll(key);
1683
1684         req->woken = true;
1685
1686         /* for instances that support it check for an event match first: */
1687         if (mask) {
1688                 if (!(mask & req->events))
1689                         return 0;
1690
1691                 /* try to complete the iocb inline if we can: */
1692                 if (spin_trylock(&iocb->ki_ctx->ctx_lock)) {
1693                         list_del(&iocb->ki_list);
1694                         spin_unlock(&iocb->ki_ctx->ctx_lock);
1695
1696                         list_del_init(&req->wait.entry);
1697                         aio_poll_complete(iocb, mask);
1698                         return 1;
1699                 }
1700         }
1701
1702         list_del_init(&req->wait.entry);
1703         schedule_work(&req->work);
1704         return 1;
1705 }
1706
1707 struct aio_poll_table {
1708         struct poll_table_struct        pt;
1709         struct aio_kiocb                *iocb;
1710         int                             error;
1711 };
1712
1713 static void
1714 aio_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
1715                 struct poll_table_struct *p)
1716 {
1717         struct aio_poll_table *pt = container_of(p, struct aio_poll_table, pt);
1718
1719         /* multiple wait queues per file are not supported */
1720         if (unlikely(pt->iocb->poll.head)) {
1721                 pt->error = -EINVAL;
1722                 return;
1723         }
1724
1725         pt->error = 0;
1726         pt->iocb->poll.head = head;
1727         add_wait_queue(head, &pt->iocb->poll.wait);
1728 }
1729
1730 static ssize_t aio_poll(struct aio_kiocb *aiocb, const struct iocb *iocb)
1731 {
1732         struct kioctx *ctx = aiocb->ki_ctx;
1733         struct poll_iocb *req = &aiocb->poll;
1734         struct aio_poll_table apt;
1735         __poll_t mask;
1736
1737         /* reject any unknown events outside the normal event mask. */
1738         if ((u16)iocb->aio_buf != iocb->aio_buf)
1739                 return -EINVAL;
1740         /* reject fields that are not defined for poll */
1741         if (iocb->aio_offset || iocb->aio_nbytes || iocb->aio_rw_flags)
1742                 return -EINVAL;
1743
1744         INIT_WORK(&req->work, aio_poll_complete_work);
1745         req->events = demangle_poll(iocb->aio_buf) | EPOLLERR | EPOLLHUP;
1746         req->file = fget(iocb->aio_fildes);
1747         if (unlikely(!req->file))
1748                 return -EBADF;
1749
1750         req->head = NULL;
1751         req->woken = false;
1752         req->cancelled = false;
1753
1754         apt.pt._qproc = aio_poll_queue_proc;
1755         apt.pt._key = req->events;
1756         apt.iocb = aiocb;
1757         apt.error = -EINVAL; /* same as no support for IOCB_CMD_POLL */
1758
1759         /* initialized the list so that we can do list_empty checks */
1760         INIT_LIST_HEAD(&req->wait.entry);
1761         init_waitqueue_func_entry(&req->wait, aio_poll_wake);
1762
1763         /* one for removal from waitqueue, one for this function */
1764         refcount_set(&aiocb->ki_refcnt, 2);
1765
1766         mask = vfs_poll(req->file, &apt.pt) & req->events;
1767         if (unlikely(!req->head)) {
1768                 /* we did not manage to set up a waitqueue, done */
1769                 goto out;
1770         }
1771
1772         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1773         spin_lock(&req->head->lock);
1774         if (req->woken) {
1775                 /* wake_up context handles the rest */
1776                 mask = 0;
1777                 apt.error = 0;
1778         } else if (mask || apt.error) {
1779                 /* if we get an error or a mask we are done */
1780                 WARN_ON_ONCE(list_empty(&req->wait.entry));
1781                 list_del_init(&req->wait.entry);
1782         } else {
1783                 /* actually waiting for an event */
1784                 list_add_tail(&aiocb->ki_list, &ctx->active_reqs);
1785                 aiocb->ki_cancel = aio_poll_cancel;
1786         }
1787         spin_unlock(&req->head->lock);
1788         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1789
1790 out:
1791         if (unlikely(apt.error)) {
1792                 fput(req->file);
1793                 return apt.error;
1794         }
1795
1796         if (mask)
1797                 aio_poll_complete(aiocb, mask);
1798         iocb_put(aiocb);
1799         return 0;
1800 }
1801
1802 static int __io_submit_one(struct kioctx *ctx, const struct iocb *iocb,
1803                            struct iocb __user *user_iocb, bool compat)
1804 {
1805         struct aio_kiocb *req;
1806         ssize_t ret;
1807
1808         /* enforce forwards compatibility on users */
1809         if (unlikely(iocb->aio_reserved2)) {
1810                 pr_debug("EINVAL: reserve field set\n");
1811                 return -EINVAL;
1812         }
1813
1814         /* prevent overflows */
1815         if (unlikely(
1816             (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1817             (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1818             ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1819            )) {
1820                 pr_debug("EINVAL: overflow check\n");
1821                 return -EINVAL;
1822         }
1823
1824         if (!get_reqs_available(ctx))
1825                 return -EAGAIN;
1826
1827         ret = -EAGAIN;
1828         req = aio_get_req(ctx);
1829         if (unlikely(!req))
1830                 goto out_put_reqs_available;
1831
1832         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
1833                 /*
1834                  * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
1835                  * instance of the file* now. The file descriptor must be
1836                  * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
1837                  * event using the eventfd_signal() function.
1838                  */
1839                 req->ki_eventfd = eventfd_ctx_fdget((int) iocb->aio_resfd);
1840                 if (IS_ERR(req->ki_eventfd)) {
1841                         ret = PTR_ERR(req->ki_eventfd);
1842                         req->ki_eventfd = NULL;
1843                         goto out_put_req;
1844                 }
1845         }
1846
1847         ret = put_user(KIOCB_KEY, &user_iocb->aio_key);
1848         if (unlikely(ret)) {
1849                 pr_debug("EFAULT: aio_key\n");
1850                 goto out_put_req;
1851         }
1852
1853         req->ki_user_iocb = user_iocb;
1854         req->ki_user_data = iocb->aio_data;
1855
1856         switch (iocb->aio_lio_opcode) {
1857         case IOCB_CMD_PREAD:
1858                 ret = aio_read(&req->rw, iocb, false, compat);
1859                 break;
1860         case IOCB_CMD_PWRITE:
1861                 ret = aio_write(&req->rw, iocb, false, compat);
1862                 break;
1863         case IOCB_CMD_PREADV:
1864                 ret = aio_read(&req->rw, iocb, true, compat);
1865                 break;
1866         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1867                 ret = aio_write(&req->rw, iocb, true, compat);
1868                 break;
1869         case IOCB_CMD_FSYNC:
1870                 ret = aio_fsync(&req->fsync, iocb, false);
1871                 break;
1872         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1873                 ret = aio_fsync(&req->fsync, iocb, true);
1874                 break;
1875         case IOCB_CMD_POLL:
1876                 ret = aio_poll(req, iocb);
1877                 break;
1878         default:
1879                 pr_debug("invalid aio operation %d\n", iocb->aio_lio_opcode);
1880                 ret = -EINVAL;
1881                 break;
1882         }
1883
1884         /*
1885          * If ret is 0, we'd either done aio_complete() ourselves or have
1886          * arranged for that to be done asynchronously.  Anything non-zero
1887          * means that we need to destroy req ourselves.
1888          */
1889         if (ret)
1890                 goto out_put_req;
1891         return 0;
1892 out_put_req:
1893         if (req->ki_eventfd)
1894                 eventfd_ctx_put(req->ki_eventfd);
1895         iocb_put(req);
1896 out_put_reqs_available:
1897         put_reqs_available(ctx, 1);
1898         return ret;
1899 }
1900
1901 static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1902                          bool compat)
1903 {
1904         struct iocb iocb;
1905
1906         if (unlikely(copy_from_user(&iocb, user_iocb, sizeof(iocb))))
1907                 return -EFAULT;
1908
1909         return __io_submit_one(ctx, &iocb, user_iocb, compat);
1910 }
1911
1912 /* sys_io_submit:
1913  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1914  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1915  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1916  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1917  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1918  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1919  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1920  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1921  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1922  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1923  */
1924 SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
1925                 struct iocb __user * __user *, iocbpp)
1926 {
1927         struct kioctx *ctx;
1928         long ret = 0;
1929         int i = 0;
1930         struct blk_plug plug;
1931
1932         if (unlikely(nr < 0))
1933                 return -EINVAL;
1934
1935         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1936         if (unlikely(!ctx)) {
1937                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1938                 return -EINVAL;
1939         }
1940
1941         if (nr > ctx->nr_events)
1942                 nr = ctx->nr_events;
1943
1944         if (nr > AIO_PLUG_THRESHOLD)
1945                 blk_start_plug(&plug);
1946         for (i = 0; i < nr; i++) {
1947                 struct iocb __user *user_iocb;
1948
1949                 if (unlikely(get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1950                         ret = -EFAULT;
1951                         break;
1952                 }
1953
1954                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, false);
1955                 if (ret)
1956                         break;
1957         }
1958         if (nr > AIO_PLUG_THRESHOLD)
1959                 blk_finish_plug(&plug);
1960
1961         percpu_ref_put(&ctx->users);
1962         return i ? i : ret;
1963 }
1964
1965 #ifdef CONFIG_COMPAT
1966 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(io_submit, compat_aio_context_t, ctx_id,
1967                        int, nr, compat_uptr_t __user *, iocbpp)
1968 {
1969         struct kioctx *ctx;
1970         long ret = 0;
1971         int i = 0;
1972         struct blk_plug plug;
1973
1974         if (unlikely(nr < 0))
1975                 return -EINVAL;
1976
1977         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1978         if (unlikely(!ctx)) {
1979                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1980                 return -EINVAL;
1981         }
1982
1983         if (nr > ctx->nr_events)
1984                 nr = ctx->nr_events;
1985
1986         if (nr > AIO_PLUG_THRESHOLD)
1987                 blk_start_plug(&plug);
1988         for (i = 0; i < nr; i++) {
1989                 compat_uptr_t user_iocb;
1990
1991                 if (unlikely(get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1992                         ret = -EFAULT;
1993                         break;
1994                 }
1995
1996                 ret = io_submit_one(ctx, compat_ptr(user_iocb), true);
1997                 if (ret)
1998                         break;
1999         }
2000         if (nr > AIO_PLUG_THRESHOLD)
2001                 blk_finish_plug(&plug);
2002
2003         percpu_ref_put(&ctx->users);
2004         return i ? i : ret;
2005 }
2006 #endif
2007
2008 /* lookup_kiocb
2009  *      Finds a given iocb for cancellation.
2010  */
2011 static struct aio_kiocb *
2012 lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb)
2013 {
2014         struct aio_kiocb *kiocb;
2015
2016         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
2017
2018         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
2019         list_for_each_entry(kiocb, &ctx->active_reqs, ki_list) {
2020                 if (kiocb->ki_user_iocb == iocb)
2021                         return kiocb;
2022         }
2023         return NULL;
2024 }
2025
2026 /* sys_io_cancel:
2027  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
2028  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
2029  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
2030  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
2031  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
2032  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
2033  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
2034  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
2035  */
2036 SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
2037                 struct io_event __user *, result)
2038 {
2039         struct kioctx *ctx;
2040         struct aio_kiocb *kiocb;
2041         int ret = -EINVAL;
2042         u32 key;
2043
2044         if (unlikely(get_user(key, &iocb->aio_key)))
2045                 return -EFAULT;
2046         if (unlikely(key != KIOCB_KEY))
2047                 return -EINVAL;
2048
2049         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
2050         if (unlikely(!ctx))
2051                 return -EINVAL;
2052
2053         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
2054         kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb);
2055         if (kiocb) {
2056                 ret = kiocb->ki_cancel(&kiocb->rw);
2057                 list_del_init(&kiocb->ki_list);
2058         }
2059         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
2060
2061         if (!ret) {
2062                 /*
2063                  * The result argument is no longer used - the io_event is
2064                  * always delivered via the ring buffer. -EINPROGRESS indicates
2065                  * cancellation is progress:
2066                  */
2067                 ret = -EINPROGRESS;
2068         }
2069
2070         percpu_ref_put(&ctx->users);
2071
2072         return ret;
2073 }
2074
2075 static long do_io_getevents(aio_context_t ctx_id,
2076                 long min_nr,
2077                 long nr,
2078                 struct io_event __user *events,
2079                 struct timespec64 *ts)
2080 {
2081         ktime_t until = ts ? timespec64_to_ktime(*ts) : KTIME_MAX;
2082         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
2083         long ret = -EINVAL;
2084
2085         if (likely(ioctx)) {
2086                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0))
2087                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, until);
2088                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
2089         }
2090
2091         return ret;
2092 }
2093
2094 /* io_getevents:
2095  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
2096  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id. If
2097  *      it succeeds, the number of read events is returned. May fail with
2098  *      -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range, if nr is
2099  *      out of range, if timeout is out of range.  May fail with -EFAULT
2100  *      if any of the memory specified is invalid.  May return 0 or
2101  *      < min_nr if the timeout specified by timeout has elapsed
2102  *      before sufficient events are available, where timeout == NULL
2103  *      specifies an infinite timeout. Note that the timeout pointed to by
2104  *      timeout is relative.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
2105  */
2106 #if !defined(CONFIG_64BIT_TIME) || defined(CONFIG_64BIT)
2107
2108 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
2109                 long, min_nr,
2110                 long, nr,
2111                 struct io_event __user *, events,
2112                 struct __kernel_timespec __user *, timeout)
2113 {
2114         struct timespec64       ts;
2115         int                     ret;
2116
2117         if (timeout && unlikely(get_timespec64(&ts, timeout)))
2118                 return -EFAULT;
2119
2120         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &ts : NULL);
2121         if (!ret && signal_pending(current))
2122                 ret = -EINTR;
2123         return ret;
2124 }
2125
2126 #endif
2127
2128 struct __aio_sigset {
2129         const sigset_t __user   *sigmask;
2130         size_t          sigsetsize;
2131 };
2132
2133 SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents,
2134                 aio_context_t, ctx_id,
2135                 long, min_nr,
2136                 long, nr,
2137                 struct io_event __user *, events,
2138                 struct __kernel_timespec __user *, timeout,
2139                 const struct __aio_sigset __user *, usig)
2140 {
2141         struct __aio_sigset     ksig = { NULL, };
2142         sigset_t                ksigmask, sigsaved;
2143         struct timespec64       ts;
2144         int ret;
2145
2146         if (timeout && unlikely(get_timespec64(&ts, timeout)))
2147                 return -EFAULT;
2148
2149         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2150                 return -EFAULT;
2151
2152         ret = set_user_sigmask(ksig.sigmask, &ksigmask, &sigsaved, ksig.sigsetsize);
2153         if (ret)
2154                 return ret;
2155
2156         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &ts : NULL);
2157         restore_user_sigmask(ksig.sigmask, &sigsaved);
2158         if (signal_pending(current) && !ret)
2159                 ret = -ERESTARTNOHAND;
2160
2161         return ret;
2162 }
2163
2164 #if defined(CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME) && !defined(CONFIG_64BIT)
2165
2166 SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents_time32,
2167                 aio_context_t, ctx_id,
2168                 long, min_nr,
2169                 long, nr,
2170                 struct io_event __user *, events,
2171                 struct old_timespec32 __user *, timeout,
2172                 const struct __aio_sigset __user *, usig)
2173 {
2174         struct __aio_sigset     ksig = { NULL, };
2175         sigset_t                ksigmask, sigsaved;
2176         struct timespec64       ts;
2177         int ret;
2178
2179         if (timeout && unlikely(get_old_timespec32(&ts, timeout)))
2180                 return -EFAULT;
2181
2182         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2183                 return -EFAULT;
2184
2185
2186         ret = set_user_sigmask(ksig.sigmask, &ksigmask, &sigsaved, ksig.sigsetsize);
2187         if (ret)
2188                 return ret;
2189
2190         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &ts : NULL);
2191         restore_user_sigmask(ksig.sigmask, &sigsaved);
2192         if (signal_pending(current) && !ret)
2193                 ret = -ERESTARTNOHAND;
2194
2195         return ret;
2196 }
2197
2198 #endif
2199
2200 #if defined(CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME)
2201
2202 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, compat_aio_context_t, ctx_id,
2203                        compat_long_t, min_nr,
2204                        compat_long_t, nr,
2205                        struct io_event __user *, events,
2206                        struct old_timespec32 __user *, timeout)
2207 {
2208         struct timespec64 t;
2209         int ret;
2210
2211         if (timeout && get_old_timespec32(&t, timeout))
2212                 return -EFAULT;
2213
2214         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &t : NULL);
2215         if (!ret && signal_pending(current))
2216                 ret = -EINTR;
2217         return ret;
2218 }
2219
2220 #endif
2221
2222 #ifdef CONFIG_COMPAT
2223
2224 struct __compat_aio_sigset {
2225         compat_sigset_t __user  *sigmask;
2226         compat_size_t           sigsetsize;
2227 };
2228
2229 #if defined(CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME)
2230
2231 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents,
2232                 compat_aio_context_t, ctx_id,
2233                 compat_long_t, min_nr,
2234                 compat_long_t, nr,
2235                 struct io_event __user *, events,
2236                 struct old_timespec32 __user *, timeout,
2237                 const struct __compat_aio_sigset __user *, usig)
2238 {
2239         struct __compat_aio_sigset ksig = { NULL, };
2240         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2241         struct timespec64 t;
2242         int ret;
2243
2244         if (timeout && get_old_timespec32(&t, timeout))
2245                 return -EFAULT;
2246
2247         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2248                 return -EFAULT;
2249
2250         ret = set_compat_user_sigmask(ksig.sigmask, &ksigmask, &sigsaved, ksig.sigsetsize);
2251         if (ret)
2252                 return ret;
2253
2254         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &t : NULL);
2255         restore_user_sigmask(ksig.sigmask, &sigsaved);
2256         if (signal_pending(current) && !ret)
2257                 ret = -ERESTARTNOHAND;
2258
2259         return ret;
2260 }
2261
2262 #endif
2263
2264 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents_time64,
2265                 compat_aio_context_t, ctx_id,
2266                 compat_long_t, min_nr,
2267                 compat_long_t, nr,
2268                 struct io_event __user *, events,
2269                 struct __kernel_timespec __user *, timeout,
2270                 const struct __compat_aio_sigset __user *, usig)
2271 {
2272         struct __compat_aio_sigset ksig = { NULL, };
2273         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2274         struct timespec64 t;
2275         int ret;
2276
2277         if (timeout && get_timespec64(&t, timeout))
2278                 return -EFAULT;
2279
2280         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2281                 return -EFAULT;
2282
2283         ret = set_compat_user_sigmask(ksig.sigmask, &ksigmask, &sigsaved, ksig.sigsetsize);
2284         if (ret)
2285                 return ret;
2286
2287         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &t : NULL);
2288         restore_user_sigmask(ksig.sigmask, &sigsaved);
2289         if (signal_pending(current) && !ret)
2290                 ret = -ERESTARTNOHAND;
2291
2292         return ret;
2293 }
2294 #endif