[PATCH] uml: fixes performance regression in activate_mm and thus exec()
[linux-2.6.git] / fs / aio.c
1 /*
2  *      An async IO implementation for Linux
3  *      Written by Benjamin LaHaise <bcrl@kvack.org>
4  *
5  *      Implements an efficient asynchronous io interface.
6  *
7  *      Copyright 2000, 2001, 2002 Red Hat, Inc.  All Rights Reserved.
8  *
9  *      See ../COPYING for licensing terms.
10  */
11 #include <linux/kernel.h>
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/errno.h>
14 #include <linux/time.h>
15 #include <linux/aio_abi.h>
16 #include <linux/module.h>
17 #include <linux/syscalls.h>
18
19 #define DEBUG 0
20
21 #include <linux/sched.h>
22 #include <linux/fs.h>
23 #include <linux/file.h>
24 #include <linux/mm.h>
25 #include <linux/mman.h>
26 #include <linux/slab.h>
27 #include <linux/timer.h>
28 #include <linux/aio.h>
29 #include <linux/highmem.h>
30 #include <linux/workqueue.h>
31 #include <linux/security.h>
32
33 #include <asm/kmap_types.h>
34 #include <asm/uaccess.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36
37 #if DEBUG > 1
38 #define dprintk         printk
39 #else
40 #define dprintk(x...)   do { ; } while (0)
41 #endif
42
43 /*------ sysctl variables----*/
44 atomic_t aio_nr = ATOMIC_INIT(0);       /* current system wide number of aio requests */
45 unsigned aio_max_nr = 0x10000;  /* system wide maximum number of aio requests */
46 /*----end sysctl variables---*/
47
48 static kmem_cache_t     *kiocb_cachep;
49 static kmem_cache_t     *kioctx_cachep;
50
51 static struct workqueue_struct *aio_wq;
52
53 /* Used for rare fput completion. */
54 static void aio_fput_routine(void *);
55 static DECLARE_WORK(fput_work, aio_fput_routine, NULL);
56
57 static DEFINE_SPINLOCK(fput_lock);
58 static LIST_HEAD(fput_head);
59
60 static void aio_kick_handler(void *);
61 static void aio_queue_work(struct kioctx *);
62
63 /* aio_setup
64  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
65  *      failure as this is done early during the boot sequence.
66  */
67 static int __init aio_setup(void)
68 {
69         kiocb_cachep = kmem_cache_create("kiocb", sizeof(struct kiocb),
70                                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL, NULL);
71         kioctx_cachep = kmem_cache_create("kioctx", sizeof(struct kioctx),
72                                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL, NULL);
73
74         aio_wq = create_workqueue("aio");
75
76         pr_debug("aio_setup: sizeof(struct page) = %d\n", (int)sizeof(struct page));
77
78         return 0;
79 }
80
81 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
82 {
83         struct aio_ring_info *info = &ctx->ring_info;
84         long i;
85
86         for (i=0; i<info->nr_pages; i++)
87                 put_page(info->ring_pages[i]);
88
89         if (info->mmap_size) {
90                 down_write(&ctx->mm->mmap_sem);
91                 do_munmap(ctx->mm, info->mmap_base, info->mmap_size);
92                 up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
93         }
94
95         if (info->ring_pages && info->ring_pages != info->internal_pages)
96                 kfree(info->ring_pages);
97         info->ring_pages = NULL;
98         info->nr = 0;
99 }
100
101 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx)
102 {
103         struct aio_ring *ring;
104         struct aio_ring_info *info = &ctx->ring_info;
105         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
106         unsigned long size;
107         int nr_pages;
108
109         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
110         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
111
112         size = sizeof(struct aio_ring);
113         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
114         nr_pages = (size + PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
115
116         if (nr_pages < 0)
117                 return -EINVAL;
118
119         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event);
120
121         info->nr = 0;
122         info->ring_pages = info->internal_pages;
123         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
124                 info->ring_pages = kmalloc(sizeof(struct page *) * nr_pages, GFP_KERNEL);
125                 if (!info->ring_pages)
126                         return -ENOMEM;
127                 memset(info->ring_pages, 0, sizeof(struct page *) * nr_pages);
128         }
129
130         info->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
131         dprintk("attempting mmap of %lu bytes\n", info->mmap_size);
132         down_write(&ctx->mm->mmap_sem);
133         info->mmap_base = do_mmap(NULL, 0, info->mmap_size, 
134                                   PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_ANON|MAP_PRIVATE,
135                                   0);
136         if (IS_ERR((void *)info->mmap_base)) {
137                 up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
138                 printk("mmap err: %ld\n", -info->mmap_base);
139                 info->mmap_size = 0;
140                 aio_free_ring(ctx);
141                 return -EAGAIN;
142         }
143
144         dprintk("mmap address: 0x%08lx\n", info->mmap_base);
145         info->nr_pages = get_user_pages(current, ctx->mm,
146                                         info->mmap_base, nr_pages, 
147                                         1, 0, info->ring_pages, NULL);
148         up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
149
150         if (unlikely(info->nr_pages != nr_pages)) {
151                 aio_free_ring(ctx);
152                 return -EAGAIN;
153         }
154
155         ctx->user_id = info->mmap_base;
156
157         info->nr = nr_events;           /* trusted copy */
158
159         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_USER0);
160         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
161         ring->id = ctx->user_id;
162         ring->head = ring->tail = 0;
163         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
164         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
165         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
166         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
167         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
168
169         return 0;
170 }
171
172
173 /* aio_ring_event: returns a pointer to the event at the given index from
174  * kmap_atomic(, km).  Release the pointer with put_aio_ring_event();
175  */
176 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
177 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
178 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
179
180 #define aio_ring_event(info, nr, km) ({                                 \
181         unsigned pos = (nr) + AIO_EVENTS_OFFSET;                        \
182         struct io_event *__event;                                       \
183         __event = kmap_atomic(                                          \
184                         (info)->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE], km); \
185         __event += pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;                           \
186         __event;                                                        \
187 })
188
189 #define put_aio_ring_event(event, km) do {      \
190         struct io_event *__event = (event);     \
191         (void)__event;                          \
192         kunmap_atomic((void *)((unsigned long)__event & PAGE_MASK), km); \
193 } while(0)
194
195 /* ioctx_alloc
196  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
197  */
198 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
199 {
200         struct mm_struct *mm;
201         struct kioctx *ctx;
202
203         /* Prevent overflows */
204         if ((nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) ||
205             (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct kiocb)))) {
206                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
207                 return ERR_PTR(-EINVAL);
208         }
209
210         if (nr_events > aio_max_nr)
211                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
212
213         ctx = kmem_cache_alloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
214         if (!ctx)
215                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
216
217         memset(ctx, 0, sizeof(*ctx));
218         ctx->max_reqs = nr_events;
219         mm = ctx->mm = current->mm;
220         atomic_inc(&mm->mm_count);
221
222         atomic_set(&ctx->users, 1);
223         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
224         spin_lock_init(&ctx->ring_info.ring_lock);
225         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
226
227         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
228         INIT_LIST_HEAD(&ctx->run_list);
229         INIT_WORK(&ctx->wq, aio_kick_handler, ctx);
230
231         if (aio_setup_ring(ctx) < 0)
232                 goto out_freectx;
233
234         /* limit the number of system wide aios */
235         atomic_add(ctx->max_reqs, &aio_nr);     /* undone by __put_ioctx */
236         if (unlikely(atomic_read(&aio_nr) > aio_max_nr))
237                 goto out_cleanup;
238
239         /* now link into global list.  kludge.  FIXME */
240         write_lock(&mm->ioctx_list_lock);
241         ctx->next = mm->ioctx_list;
242         mm->ioctx_list = ctx;
243         write_unlock(&mm->ioctx_list_lock);
244
245         dprintk("aio: allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
246                 ctx, ctx->user_id, current->mm, ctx->ring_info.nr);
247         return ctx;
248
249 out_cleanup:
250         atomic_sub(ctx->max_reqs, &aio_nr);
251         ctx->max_reqs = 0;      /* prevent __put_ioctx from sub'ing aio_nr */
252         __put_ioctx(ctx);
253         return ERR_PTR(-EAGAIN);
254
255 out_freectx:
256         mmdrop(mm);
257         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
258         ctx = ERR_PTR(-ENOMEM);
259
260         dprintk("aio: error allocating ioctx %p\n", ctx);
261         return ctx;
262 }
263
264 /* aio_cancel_all
265  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used 
266  *      when the processes owning a context have all exited to encourage 
267  *      the rapid destruction of the kioctx.
268  */
269 static void aio_cancel_all(struct kioctx *ctx)
270 {
271         int (*cancel)(struct kiocb *, struct io_event *);
272         struct io_event res;
273         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
274         ctx->dead = 1;
275         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
276                 struct list_head *pos = ctx->active_reqs.next;
277                 struct kiocb *iocb = list_kiocb(pos);
278                 list_del_init(&iocb->ki_list);
279                 cancel = iocb->ki_cancel;
280                 kiocbSetCancelled(iocb);
281                 if (cancel) {
282                         iocb->ki_users++;
283                         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
284                         cancel(iocb, &res);
285                         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
286                 }
287         }
288         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
289 }
290
291 static void wait_for_all_aios(struct kioctx *ctx)
292 {
293         struct task_struct *tsk = current;
294         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
295
296         if (!ctx->reqs_active)
297                 return;
298
299         add_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
300         set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
301         while (ctx->reqs_active) {
302                 schedule();
303                 set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
304         }
305         __set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
306         remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
307 }
308
309 /* wait_on_sync_kiocb:
310  *      Waits on the given sync kiocb to complete.
311  */
312 ssize_t fastcall wait_on_sync_kiocb(struct kiocb *iocb)
313 {
314         while (iocb->ki_users) {
315                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
316                 if (!iocb->ki_users)
317                         break;
318                 schedule();
319         }
320         __set_current_state(TASK_RUNNING);
321         return iocb->ki_user_data;
322 }
323
324 /* exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, 
325  * there is no way for any new requests to be submited or any of the 
326  * io_* syscalls to be called on the context.  However, there may be 
327  * outstanding requests which hold references to the context; as they 
328  * go away, they will call put_ioctx and release any pinned memory
329  * associated with the request (held via struct page * references).
330  */
331 void fastcall exit_aio(struct mm_struct *mm)
332 {
333         struct kioctx *ctx = mm->ioctx_list;
334         mm->ioctx_list = NULL;
335         while (ctx) {
336                 struct kioctx *next = ctx->next;
337                 ctx->next = NULL;
338                 aio_cancel_all(ctx);
339
340                 wait_for_all_aios(ctx);
341                 /*
342                  * this is an overkill, but ensures we don't leave
343                  * the ctx on the aio_wq
344                  */
345                 flush_workqueue(aio_wq);
346
347                 if (1 != atomic_read(&ctx->users))
348                         printk(KERN_DEBUG
349                                 "exit_aio:ioctx still alive: %d %d %d\n",
350                                 atomic_read(&ctx->users), ctx->dead,
351                                 ctx->reqs_active);
352                 put_ioctx(ctx);
353                 ctx = next;
354         }
355 }
356
357 /* __put_ioctx
358  *      Called when the last user of an aio context has gone away,
359  *      and the struct needs to be freed.
360  */
361 void fastcall __put_ioctx(struct kioctx *ctx)
362 {
363         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
364
365         if (unlikely(ctx->reqs_active))
366                 BUG();
367
368         cancel_delayed_work(&ctx->wq);
369         flush_workqueue(aio_wq);
370         aio_free_ring(ctx);
371         mmdrop(ctx->mm);
372         ctx->mm = NULL;
373         pr_debug("__put_ioctx: freeing %p\n", ctx);
374         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
375
376         atomic_sub(nr_events, &aio_nr);
377 }
378
379 /* aio_get_req
380  *      Allocate a slot for an aio request.  Increments the users count
381  * of the kioctx so that the kioctx stays around until all requests are
382  * complete.  Returns NULL if no requests are free.
383  *
384  * Returns with kiocb->users set to 2.  The io submit code path holds
385  * an extra reference while submitting the i/o.
386  * This prevents races between the aio code path referencing the
387  * req (after submitting it) and aio_complete() freeing the req.
388  */
389 static struct kiocb *FASTCALL(__aio_get_req(struct kioctx *ctx));
390 static struct kiocb fastcall *__aio_get_req(struct kioctx *ctx)
391 {
392         struct kiocb *req = NULL;
393         struct aio_ring *ring;
394         int okay = 0;
395
396         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL);
397         if (unlikely(!req))
398                 return NULL;
399
400         req->ki_flags = 1 << KIF_LOCKED;
401         req->ki_users = 2;
402         req->ki_key = 0;
403         req->ki_ctx = ctx;
404         req->ki_cancel = NULL;
405         req->ki_retry = NULL;
406         req->ki_dtor = NULL;
407         req->private = NULL;
408         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_run_list);
409
410         /* Check if the completion queue has enough free space to
411          * accept an event from this io.
412          */
413         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
414         ring = kmap_atomic(ctx->ring_info.ring_pages[0], KM_USER0);
415         if (ctx->reqs_active < aio_ring_avail(&ctx->ring_info, ring)) {
416                 list_add(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
417                 get_ioctx(ctx);
418                 ctx->reqs_active++;
419                 okay = 1;
420         }
421         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
422         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
423
424         if (!okay) {
425                 kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
426                 req = NULL;
427         }
428
429         return req;
430 }
431
432 static inline struct kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
433 {
434         struct kiocb *req;
435         /* Handle a potential starvation case -- should be exceedingly rare as 
436          * requests will be stuck on fput_head only if the aio_fput_routine is 
437          * delayed and the requests were the last user of the struct file.
438          */
439         req = __aio_get_req(ctx);
440         if (unlikely(NULL == req)) {
441                 aio_fput_routine(NULL);
442                 req = __aio_get_req(ctx);
443         }
444         return req;
445 }
446
447 static inline void really_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
448 {
449         if (req->ki_dtor)
450                 req->ki_dtor(req);
451         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
452         ctx->reqs_active--;
453
454         if (unlikely(!ctx->reqs_active && ctx->dead))
455                 wake_up(&ctx->wait);
456 }
457
458 static void aio_fput_routine(void *data)
459 {
460         spin_lock_irq(&fput_lock);
461         while (likely(!list_empty(&fput_head))) {
462                 struct kiocb *req = list_kiocb(fput_head.next);
463                 struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
464
465                 list_del(&req->ki_list);
466                 spin_unlock_irq(&fput_lock);
467
468                 /* Complete the fput */
469                 __fput(req->ki_filp);
470
471                 /* Link the iocb into the context's free list */
472                 spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
473                 really_put_req(ctx, req);
474                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
475
476                 put_ioctx(ctx);
477                 spin_lock_irq(&fput_lock);
478         }
479         spin_unlock_irq(&fput_lock);
480 }
481
482 /* __aio_put_req
483  *      Returns true if this put was the last user of the request.
484  */
485 static int __aio_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
486 {
487         dprintk(KERN_DEBUG "aio_put(%p): f_count=%d\n",
488                 req, atomic_read(&req->ki_filp->f_count));
489
490         req->ki_users --;
491         if (unlikely(req->ki_users < 0))
492                 BUG();
493         if (likely(req->ki_users))
494                 return 0;
495         list_del(&req->ki_list);                /* remove from active_reqs */
496         req->ki_cancel = NULL;
497         req->ki_retry = NULL;
498
499         /* Must be done under the lock to serialise against cancellation.
500          * Call this aio_fput as it duplicates fput via the fput_work.
501          */
502         if (unlikely(atomic_dec_and_test(&req->ki_filp->f_count))) {
503                 get_ioctx(ctx);
504                 spin_lock(&fput_lock);
505                 list_add(&req->ki_list, &fput_head);
506                 spin_unlock(&fput_lock);
507                 queue_work(aio_wq, &fput_work);
508         } else
509                 really_put_req(ctx, req);
510         return 1;
511 }
512
513 /* aio_put_req
514  *      Returns true if this put was the last user of the kiocb,
515  *      false if the request is still in use.
516  */
517 int fastcall aio_put_req(struct kiocb *req)
518 {
519         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
520         int ret;
521         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
522         ret = __aio_put_req(ctx, req);
523         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
524         if (ret)
525                 put_ioctx(ctx);
526         return ret;
527 }
528
529 /*      Lookup an ioctx id.  ioctx_list is lockless for reads.
530  *      FIXME: this is O(n) and is only suitable for development.
531  */
532 struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
533 {
534         struct kioctx *ioctx;
535         struct mm_struct *mm;
536
537         mm = current->mm;
538         read_lock(&mm->ioctx_list_lock);
539         for (ioctx = mm->ioctx_list; ioctx; ioctx = ioctx->next)
540                 if (likely(ioctx->user_id == ctx_id && !ioctx->dead)) {
541                         get_ioctx(ioctx);
542                         break;
543                 }
544         read_unlock(&mm->ioctx_list_lock);
545
546         return ioctx;
547 }
548
549 /*
550  * use_mm
551  *      Makes the calling kernel thread take on the specified
552  *      mm context.
553  *      Called by the retry thread execute retries within the
554  *      iocb issuer's mm context, so that copy_from/to_user
555  *      operations work seamlessly for aio.
556  *      (Note: this routine is intended to be called only
557  *      from a kernel thread context)
558  */
559 static void use_mm(struct mm_struct *mm)
560 {
561         struct mm_struct *active_mm;
562         struct task_struct *tsk = current;
563
564         task_lock(tsk);
565         tsk->flags |= PF_BORROWED_MM;
566         active_mm = tsk->active_mm;
567         atomic_inc(&mm->mm_count);
568         tsk->mm = mm;
569         tsk->active_mm = mm;
570         /*
571          * Note that on UML this *requires* PF_BORROWED_MM to be set, otherwise
572          * it won't work. Update it accordingly if you change it here
573          */
574         activate_mm(active_mm, mm);
575         task_unlock(tsk);
576
577         mmdrop(active_mm);
578 }
579
580 /*
581  * unuse_mm
582  *      Reverses the effect of use_mm, i.e. releases the
583  *      specified mm context which was earlier taken on
584  *      by the calling kernel thread
585  *      (Note: this routine is intended to be called only
586  *      from a kernel thread context)
587  *
588  * Comments: Called with ctx->ctx_lock held. This nests
589  * task_lock instead ctx_lock.
590  */
591 static void unuse_mm(struct mm_struct *mm)
592 {
593         struct task_struct *tsk = current;
594
595         task_lock(tsk);
596         tsk->flags &= ~PF_BORROWED_MM;
597         tsk->mm = NULL;
598         /* active_mm is still 'mm' */
599         enter_lazy_tlb(mm, tsk);
600         task_unlock(tsk);
601 }
602
603 /*
604  * Queue up a kiocb to be retried. Assumes that the kiocb
605  * has already been marked as kicked, and places it on
606  * the retry run list for the corresponding ioctx, if it
607  * isn't already queued. Returns 1 if it actually queued
608  * the kiocb (to tell the caller to activate the work
609  * queue to process it), or 0, if it found that it was
610  * already queued.
611  *
612  * Should be called with the spin lock iocb->ki_ctx->ctx_lock
613  * held
614  */
615 static inline int __queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
616 {
617         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
618
619         if (list_empty(&iocb->ki_run_list)) {
620                 list_add_tail(&iocb->ki_run_list,
621                         &ctx->run_list);
622                 return 1;
623         }
624         return 0;
625 }
626
627 /* aio_run_iocb
628  *      This is the core aio execution routine. It is
629  *      invoked both for initial i/o submission and
630  *      subsequent retries via the aio_kick_handler.
631  *      Expects to be invoked with iocb->ki_ctx->lock
632  *      already held. The lock is released and reaquired
633  *      as needed during processing.
634  *
635  * Calls the iocb retry method (already setup for the
636  * iocb on initial submission) for operation specific
637  * handling, but takes care of most of common retry
638  * execution details for a given iocb. The retry method
639  * needs to be non-blocking as far as possible, to avoid
640  * holding up other iocbs waiting to be serviced by the
641  * retry kernel thread.
642  *
643  * The trickier parts in this code have to do with
644  * ensuring that only one retry instance is in progress
645  * for a given iocb at any time. Providing that guarantee
646  * simplifies the coding of individual aio operations as
647  * it avoids various potential races.
648  */
649 static ssize_t aio_run_iocb(struct kiocb *iocb)
650 {
651         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
652         ssize_t (*retry)(struct kiocb *);
653         ssize_t ret;
654
655         if (iocb->ki_retried++ > 1024*1024) {
656                 printk("Maximal retry count.  Bytes done %Zd\n",
657                         iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left);
658                 return -EAGAIN;
659         }
660
661         if (!(iocb->ki_retried & 0xff)) {
662                 pr_debug("%ld retry: %d of %d\n", iocb->ki_retried,
663                         iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left, iocb->ki_nbytes);
664         }
665
666         if (!(retry = iocb->ki_retry)) {
667                 printk("aio_run_iocb: iocb->ki_retry = NULL\n");
668                 return 0;
669         }
670
671         /*
672          * We don't want the next retry iteration for this
673          * operation to start until this one has returned and
674          * updated the iocb state. However, wait_queue functions
675          * can trigger a kick_iocb from interrupt context in the
676          * meantime, indicating that data is available for the next
677          * iteration. We want to remember that and enable the
678          * next retry iteration _after_ we are through with
679          * this one.
680          *
681          * So, in order to be able to register a "kick", but
682          * prevent it from being queued now, we clear the kick
683          * flag, but make the kick code *think* that the iocb is
684          * still on the run list until we are actually done.
685          * When we are done with this iteration, we check if
686          * the iocb was kicked in the meantime and if so, queue
687          * it up afresh.
688          */
689
690         kiocbClearKicked(iocb);
691
692         /*
693          * This is so that aio_complete knows it doesn't need to
694          * pull the iocb off the run list (We can't just call
695          * INIT_LIST_HEAD because we don't want a kick_iocb to
696          * queue this on the run list yet)
697          */
698         iocb->ki_run_list.next = iocb->ki_run_list.prev = NULL;
699         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
700
701         /* Quit retrying if the i/o has been cancelled */
702         if (kiocbIsCancelled(iocb)) {
703                 ret = -EINTR;
704                 aio_complete(iocb, ret, 0);
705                 /* must not access the iocb after this */
706                 goto out;
707         }
708
709         /*
710          * Now we are all set to call the retry method in async
711          * context. By setting this thread's io_wait context
712          * to point to the wait queue entry inside the currently
713          * running iocb for the duration of the retry, we ensure
714          * that async notification wakeups are queued by the
715          * operation instead of blocking waits, and when notified,
716          * cause the iocb to be kicked for continuation (through
717          * the aio_wake_function callback).
718          */
719         BUG_ON(current->io_wait != NULL);
720         current->io_wait = &iocb->ki_wait;
721         ret = retry(iocb);
722         current->io_wait = NULL;
723
724         if (-EIOCBRETRY != ret) {
725                 if (-EIOCBQUEUED != ret) {
726                         BUG_ON(!list_empty(&iocb->ki_wait.task_list));
727                         aio_complete(iocb, ret, 0);
728                         /* must not access the iocb after this */
729                 }
730         } else {
731                 /*
732                  * Issue an additional retry to avoid waiting forever if
733                  * no waits were queued (e.g. in case of a short read).
734                  */
735                 if (list_empty(&iocb->ki_wait.task_list))
736                         kiocbSetKicked(iocb);
737         }
738 out:
739         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
740
741         if (-EIOCBRETRY == ret) {
742                 /*
743                  * OK, now that we are done with this iteration
744                  * and know that there is more left to go,
745                  * this is where we let go so that a subsequent
746                  * "kick" can start the next iteration
747                  */
748
749                 /* will make __queue_kicked_iocb succeed from here on */
750                 INIT_LIST_HEAD(&iocb->ki_run_list);
751                 /* we must queue the next iteration ourselves, if it
752                  * has already been kicked */
753                 if (kiocbIsKicked(iocb)) {
754                         __queue_kicked_iocb(iocb);
755
756                         /*
757                          * __queue_kicked_iocb will always return 1 here, because
758                          * iocb->ki_run_list is empty at this point so it should
759                          * be safe to unconditionally queue the context into the
760                          * work queue.
761                          */
762                         aio_queue_work(ctx);
763                 }
764         }
765         return ret;
766 }
767
768 /*
769  * __aio_run_iocbs:
770  *      Process all pending retries queued on the ioctx
771  *      run list.
772  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm
773  * context. Expects to be called with ctx->ctx_lock held
774  */
775 static int __aio_run_iocbs(struct kioctx *ctx)
776 {
777         struct kiocb *iocb;
778         LIST_HEAD(run_list);
779
780         list_splice_init(&ctx->run_list, &run_list);
781         while (!list_empty(&run_list)) {
782                 iocb = list_entry(run_list.next, struct kiocb,
783                         ki_run_list);
784                 list_del(&iocb->ki_run_list);
785                 /*
786                  * Hold an extra reference while retrying i/o.
787                  */
788                 iocb->ki_users++;       /* grab extra reference */
789                 aio_run_iocb(iocb);
790                 if (__aio_put_req(ctx, iocb))  /* drop extra ref */
791                         put_ioctx(ctx);
792         }
793         if (!list_empty(&ctx->run_list))
794                 return 1;
795         return 0;
796 }
797
798 static void aio_queue_work(struct kioctx * ctx)
799 {
800         unsigned long timeout;
801         /*
802          * if someone is waiting, get the work started right
803          * away, otherwise, use a longer delay
804          */
805         smp_mb();
806         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
807                 timeout = 1;
808         else
809                 timeout = HZ/10;
810         queue_delayed_work(aio_wq, &ctx->wq, timeout);
811 }
812
813
814 /*
815  * aio_run_iocbs:
816  *      Process all pending retries queued on the ioctx
817  *      run list.
818  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm
819  * context.
820  */
821 static inline void aio_run_iocbs(struct kioctx *ctx)
822 {
823         int requeue;
824
825         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
826
827         requeue = __aio_run_iocbs(ctx);
828         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
829         if (requeue)
830                 aio_queue_work(ctx);
831 }
832
833 /*
834  * just like aio_run_iocbs, but keeps running them until
835  * the list stays empty
836  */
837 static inline void aio_run_all_iocbs(struct kioctx *ctx)
838 {
839         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
840         while (__aio_run_iocbs(ctx))
841                 ;
842         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
843 }
844
845 /*
846  * aio_kick_handler:
847  *      Work queue handler triggered to process pending
848  *      retries on an ioctx. Takes on the aio issuer's
849  *      mm context before running the iocbs, so that
850  *      copy_xxx_user operates on the issuer's address
851  *      space.
852  * Run on aiod's context.
853  */
854 static void aio_kick_handler(void *data)
855 {
856         struct kioctx *ctx = data;
857         mm_segment_t oldfs = get_fs();
858         int requeue;
859
860         set_fs(USER_DS);
861         use_mm(ctx->mm);
862         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
863         requeue =__aio_run_iocbs(ctx);
864         unuse_mm(ctx->mm);
865         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
866         set_fs(oldfs);
867         /*
868          * we're in a worker thread already, don't use queue_delayed_work,
869          */
870         if (requeue)
871                 queue_work(aio_wq, &ctx->wq);
872 }
873
874
875 /*
876  * Called by kick_iocb to queue the kiocb for retry
877  * and if required activate the aio work queue to process
878  * it
879  */
880 static void queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
881 {
882         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
883         unsigned long flags;
884         int run = 0;
885
886         WARN_ON((!list_empty(&iocb->ki_wait.task_list)));
887
888         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
889         run = __queue_kicked_iocb(iocb);
890         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
891         if (run)
892                 aio_queue_work(ctx);
893 }
894
895 /*
896  * kick_iocb:
897  *      Called typically from a wait queue callback context
898  *      (aio_wake_function) to trigger a retry of the iocb.
899  *      The retry is usually executed by aio workqueue
900  *      threads (See aio_kick_handler).
901  */
902 void fastcall kick_iocb(struct kiocb *iocb)
903 {
904         /* sync iocbs are easy: they can only ever be executing from a 
905          * single context. */
906         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
907                 kiocbSetKicked(iocb);
908                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
909                 return;
910         }
911
912         /* If its already kicked we shouldn't queue it again */
913         if (!kiocbTryKick(iocb)) {
914                 queue_kicked_iocb(iocb);
915         }
916 }
917 EXPORT_SYMBOL(kick_iocb);
918
919 /* aio_complete
920  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
921  *      Returns true if this is the last user of the request.  The 
922  *      only other user of the request can be the cancellation code.
923  */
924 int fastcall aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
925 {
926         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
927         struct aio_ring_info    *info;
928         struct aio_ring *ring;
929         struct io_event *event;
930         unsigned long   flags;
931         unsigned long   tail;
932         int             ret;
933
934         /* Special case handling for sync iocbs: events go directly
935          * into the iocb for fast handling.  Note that this will not 
936          * work if we allow sync kiocbs to be cancelled. in which
937          * case the usage count checks will have to move under ctx_lock
938          * for all cases.
939          */
940         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
941                 int ret;
942
943                 iocb->ki_user_data = res;
944                 if (iocb->ki_users == 1) {
945                         iocb->ki_users = 0;
946                         ret = 1;
947                 } else {
948                         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
949                         iocb->ki_users--;
950                         ret = (0 == iocb->ki_users);
951                         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
952                 }
953                 /* sync iocbs put the task here for us */
954                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
955                 return ret;
956         }
957
958         info = &ctx->ring_info;
959
960         /* add a completion event to the ring buffer.
961          * must be done holding ctx->ctx_lock to prevent
962          * other code from messing with the tail
963          * pointer since we might be called from irq
964          * context.
965          */
966         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
967
968         if (iocb->ki_run_list.prev && !list_empty(&iocb->ki_run_list))
969                 list_del_init(&iocb->ki_run_list);
970
971         /*
972          * cancelled requests don't get events, userland was given one
973          * when the event got cancelled.
974          */
975         if (kiocbIsCancelled(iocb))
976                 goto put_rq;
977
978         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_IRQ1);
979
980         tail = info->tail;
981         event = aio_ring_event(info, tail, KM_IRQ0);
982         if (++tail >= info->nr)
983                 tail = 0;
984
985         event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_obj.user;
986         event->data = iocb->ki_user_data;
987         event->res = res;
988         event->res2 = res2;
989
990         dprintk("aio_complete: %p[%lu]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
991                 ctx, tail, iocb, iocb->ki_obj.user, iocb->ki_user_data,
992                 res, res2);
993
994         /* after flagging the request as done, we
995          * must never even look at it again
996          */
997         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
998
999         info->tail = tail;
1000         ring->tail = tail;
1001
1002         put_aio_ring_event(event, KM_IRQ0);
1003         kunmap_atomic(ring, KM_IRQ1);
1004
1005         pr_debug("added to ring %p at [%lu]\n", iocb, tail);
1006
1007         pr_debug("%ld retries: %d of %d\n", iocb->ki_retried,
1008                 iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left, iocb->ki_nbytes);
1009 put_rq:
1010         /* everything turned out well, dispose of the aiocb. */
1011         ret = __aio_put_req(ctx, iocb);
1012
1013         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
1014
1015         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1016                 wake_up(&ctx->wait);
1017
1018         if (ret)
1019                 put_ioctx(ctx);
1020
1021         return ret;
1022 }
1023
1024 /* aio_read_evt
1025  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of 
1026  *      events fetched (0 or 1 ;-)
1027  *      FIXME: make this use cmpxchg.
1028  *      TODO: make the ringbuffer user mmap()able (requires FIXME).
1029  */
1030 static int aio_read_evt(struct kioctx *ioctx, struct io_event *ent)
1031 {
1032         struct aio_ring_info *info = &ioctx->ring_info;
1033         struct aio_ring *ring;
1034         unsigned long head;
1035         int ret = 0;
1036
1037         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_USER0);
1038         dprintk("in aio_read_evt h%lu t%lu m%lu\n",
1039                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail,
1040                  (unsigned long)ring->nr);
1041
1042         if (ring->head == ring->tail)
1043                 goto out;
1044
1045         spin_lock(&info->ring_lock);
1046
1047         head = ring->head % info->nr;
1048         if (head != ring->tail) {
1049                 struct io_event *evp = aio_ring_event(info, head, KM_USER1);
1050                 *ent = *evp;
1051                 head = (head + 1) % info->nr;
1052                 smp_mb(); /* finish reading the event before updatng the head */
1053                 ring->head = head;
1054                 ret = 1;
1055                 put_aio_ring_event(evp, KM_USER1);
1056         }
1057         spin_unlock(&info->ring_lock);
1058
1059 out:
1060         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
1061         dprintk("leaving aio_read_evt: %d  h%lu t%lu\n", ret,
1062                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail);
1063         return ret;
1064 }
1065
1066 struct aio_timeout {
1067         struct timer_list       timer;
1068         int                     timed_out;
1069         struct task_struct      *p;
1070 };
1071
1072 static void timeout_func(unsigned long data)
1073 {
1074         struct aio_timeout *to = (struct aio_timeout *)data;
1075
1076         to->timed_out = 1;
1077         wake_up_process(to->p);
1078 }
1079
1080 static inline void init_timeout(struct aio_timeout *to)
1081 {
1082         init_timer(&to->timer);
1083         to->timer.data = (unsigned long)to;
1084         to->timer.function = timeout_func;
1085         to->timed_out = 0;
1086         to->p = current;
1087 }
1088
1089 static inline void set_timeout(long start_jiffies, struct aio_timeout *to,
1090                                const struct timespec *ts)
1091 {
1092         to->timer.expires = start_jiffies + timespec_to_jiffies(ts);
1093         if (time_after(to->timer.expires, jiffies))
1094                 add_timer(&to->timer);
1095         else
1096                 to->timed_out = 1;
1097 }
1098
1099 static inline void clear_timeout(struct aio_timeout *to)
1100 {
1101         del_singleshot_timer_sync(&to->timer);
1102 }
1103
1104 static int read_events(struct kioctx *ctx,
1105                         long min_nr, long nr,
1106                         struct io_event __user *event,
1107                         struct timespec __user *timeout)
1108 {
1109         long                    start_jiffies = jiffies;
1110         struct task_struct      *tsk = current;
1111         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
1112         int                     ret;
1113         int                     i = 0;
1114         struct io_event         ent;
1115         struct aio_timeout      to;
1116         int                     retry = 0;
1117
1118         /* needed to zero any padding within an entry (there shouldn't be 
1119          * any, but C is fun!
1120          */
1121         memset(&ent, 0, sizeof(ent));
1122 retry:
1123         ret = 0;
1124         while (likely(i < nr)) {
1125                 ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1126                 if (unlikely(ret <= 0))
1127                         break;
1128
1129                 dprintk("read event: %Lx %Lx %Lx %Lx\n",
1130                         ent.data, ent.obj, ent.res, ent.res2);
1131
1132                 /* Could we split the check in two? */
1133                 ret = -EFAULT;
1134                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1135                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1136                         break;
1137                 }
1138                 ret = 0;
1139
1140                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1141                 event ++;
1142                 i ++;
1143         }
1144
1145         if (min_nr <= i)
1146                 return i;
1147         if (ret)
1148                 return ret;
1149
1150         /* End fast path */
1151
1152         /* racey check, but it gets redone */
1153         if (!retry && unlikely(!list_empty(&ctx->run_list))) {
1154                 retry = 1;
1155                 aio_run_all_iocbs(ctx);
1156                 goto retry;
1157         }
1158
1159         init_timeout(&to);
1160         if (timeout) {
1161                 struct timespec ts;
1162                 ret = -EFAULT;
1163                 if (unlikely(copy_from_user(&ts, timeout, sizeof(ts))))
1164                         goto out;
1165
1166                 set_timeout(start_jiffies, &to, &ts);
1167         }
1168
1169         while (likely(i < nr)) {
1170                 add_wait_queue_exclusive(&ctx->wait, &wait);
1171                 do {
1172                         set_task_state(tsk, TASK_INTERRUPTIBLE);
1173                         ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1174                         if (ret)
1175                                 break;
1176                         if (min_nr <= i)
1177                                 break;
1178                         ret = 0;
1179                         if (to.timed_out)       /* Only check after read evt */
1180                                 break;
1181                         schedule();
1182                         if (signal_pending(tsk)) {
1183                                 ret = -EINTR;
1184                                 break;
1185                         }
1186                         /*ret = aio_read_evt(ctx, &ent);*/
1187                 } while (1) ;
1188
1189                 set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
1190                 remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
1191
1192                 if (unlikely(ret <= 0))
1193                         break;
1194
1195                 ret = -EFAULT;
1196                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1197                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1198                         break;
1199                 }
1200
1201                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1202                 event ++;
1203                 i ++;
1204         }
1205
1206         if (timeout)
1207                 clear_timeout(&to);
1208 out:
1209         return i ? i : ret;
1210 }
1211
1212 /* Take an ioctx and remove it from the list of ioctx's.  Protects 
1213  * against races with itself via ->dead.
1214  */
1215 static void io_destroy(struct kioctx *ioctx)
1216 {
1217         struct mm_struct *mm = current->mm;
1218         struct kioctx **tmp;
1219         int was_dead;
1220
1221         /* delete the entry from the list is someone else hasn't already */
1222         write_lock(&mm->ioctx_list_lock);
1223         was_dead = ioctx->dead;
1224         ioctx->dead = 1;
1225         for (tmp = &mm->ioctx_list; *tmp && *tmp != ioctx;
1226              tmp = &(*tmp)->next)
1227                 ;
1228         if (*tmp)
1229                 *tmp = ioctx->next;
1230         write_unlock(&mm->ioctx_list_lock);
1231
1232         dprintk("aio_release(%p)\n", ioctx);
1233         if (likely(!was_dead))
1234                 put_ioctx(ioctx);       /* twice for the list */
1235
1236         aio_cancel_all(ioctx);
1237         wait_for_all_aios(ioctx);
1238         put_ioctx(ioctx);       /* once for the lookup */
1239 }
1240
1241 /* sys_io_setup:
1242  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1243  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1244  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1245  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting 
1246  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1247  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail 
1248  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit 
1249  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1250  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1251  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1252  *      implemented.
1253  */
1254 asmlinkage long sys_io_setup(unsigned nr_events, aio_context_t __user *ctxp)
1255 {
1256         struct kioctx *ioctx = NULL;
1257         unsigned long ctx;
1258         long ret;
1259
1260         ret = get_user(ctx, ctxp);
1261         if (unlikely(ret))
1262                 goto out;
1263
1264         ret = -EINVAL;
1265         if (unlikely(ctx || (int)nr_events <= 0)) {
1266                 pr_debug("EINVAL: io_setup: ctx or nr_events > max\n");
1267                 goto out;
1268         }
1269
1270         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1271         ret = PTR_ERR(ioctx);
1272         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1273                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1274                 if (!ret)
1275                         return 0;
1276
1277                 get_ioctx(ioctx); /* io_destroy() expects us to hold a ref */
1278                 io_destroy(ioctx);
1279         }
1280
1281 out:
1282         return ret;
1283 }
1284
1285 /* sys_io_destroy:
1286  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding 
1287  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1288  *      implemented.  May fail with -EFAULT if the context pointed to
1289  *      is invalid.
1290  */
1291 asmlinkage long sys_io_destroy(aio_context_t ctx)
1292 {
1293         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1294         if (likely(NULL != ioctx)) {
1295                 io_destroy(ioctx);
1296                 return 0;
1297         }
1298         pr_debug("EINVAL: io_destroy: invalid context id\n");
1299         return -EINVAL;
1300 }
1301
1302 /*
1303  * Default retry method for aio_read (also used for first time submit)
1304  * Responsible for updating iocb state as retries progress
1305  */
1306 static ssize_t aio_pread(struct kiocb *iocb)
1307 {
1308         struct file *file = iocb->ki_filp;
1309         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
1310         struct inode *inode = mapping->host;
1311         ssize_t ret = 0;
1312
1313         ret = file->f_op->aio_read(iocb, iocb->ki_buf,
1314                 iocb->ki_left, iocb->ki_pos);
1315
1316         /*
1317          * Can't just depend on iocb->ki_left to determine
1318          * whether we are done. This may have been a short read.
1319          */
1320         if (ret > 0) {
1321                 iocb->ki_buf += ret;
1322                 iocb->ki_left -= ret;
1323                 /*
1324                  * For pipes and sockets we return once we have
1325                  * some data; for regular files we retry till we
1326                  * complete the entire read or find that we can't
1327                  * read any more data (e.g short reads).
1328                  */
1329                 if (!S_ISFIFO(inode->i_mode) && !S_ISSOCK(inode->i_mode))
1330                         ret = -EIOCBRETRY;
1331         }
1332
1333         /* This means we must have transferred all that we could */
1334         /* No need to retry anymore */
1335         if ((ret == 0) || (iocb->ki_left == 0))
1336                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1337
1338         return ret;
1339 }
1340
1341 /*
1342  * Default retry method for aio_write (also used for first time submit)
1343  * Responsible for updating iocb state as retries progress
1344  */
1345 static ssize_t aio_pwrite(struct kiocb *iocb)
1346 {
1347         struct file *file = iocb->ki_filp;
1348         ssize_t ret = 0;
1349
1350         ret = file->f_op->aio_write(iocb, iocb->ki_buf,
1351                 iocb->ki_left, iocb->ki_pos);
1352
1353         if (ret > 0) {
1354                 iocb->ki_buf += ret;
1355                 iocb->ki_left -= ret;
1356
1357                 ret = -EIOCBRETRY;
1358         }
1359
1360         /* This means we must have transferred all that we could */
1361         /* No need to retry anymore */
1362         if ((ret == 0) || (iocb->ki_left == 0))
1363                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1364
1365         return ret;
1366 }
1367
1368 static ssize_t aio_fdsync(struct kiocb *iocb)
1369 {
1370         struct file *file = iocb->ki_filp;
1371         ssize_t ret = -EINVAL;
1372
1373         if (file->f_op->aio_fsync)
1374                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 1);
1375         return ret;
1376 }
1377
1378 static ssize_t aio_fsync(struct kiocb *iocb)
1379 {
1380         struct file *file = iocb->ki_filp;
1381         ssize_t ret = -EINVAL;
1382
1383         if (file->f_op->aio_fsync)
1384                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 0);
1385         return ret;
1386 }
1387
1388 /*
1389  * aio_setup_iocb:
1390  *      Performs the initial checks and aio retry method
1391  *      setup for the kiocb at the time of io submission.
1392  */
1393 static ssize_t aio_setup_iocb(struct kiocb *kiocb)
1394 {
1395         struct file *file = kiocb->ki_filp;
1396         ssize_t ret = 0;
1397
1398         switch (kiocb->ki_opcode) {
1399         case IOCB_CMD_PREAD:
1400                 ret = -EBADF;
1401                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1402                         break;
1403                 ret = -EFAULT;
1404                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_WRITE, kiocb->ki_buf,
1405                         kiocb->ki_left)))
1406                         break;
1407                 ret = -EINVAL;
1408                 if (file->f_op->aio_read)
1409                         kiocb->ki_retry = aio_pread;
1410                 break;
1411         case IOCB_CMD_PWRITE:
1412                 ret = -EBADF;
1413                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1414                         break;
1415                 ret = -EFAULT;
1416                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, kiocb->ki_buf,
1417                         kiocb->ki_left)))
1418                         break;
1419                 ret = -EINVAL;
1420                 if (file->f_op->aio_write)
1421                         kiocb->ki_retry = aio_pwrite;
1422                 break;
1423         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1424                 ret = -EINVAL;
1425                 if (file->f_op->aio_fsync)
1426                         kiocb->ki_retry = aio_fdsync;
1427                 break;
1428         case IOCB_CMD_FSYNC:
1429                 ret = -EINVAL;
1430                 if (file->f_op->aio_fsync)
1431                         kiocb->ki_retry = aio_fsync;
1432                 break;
1433         default:
1434                 dprintk("EINVAL: io_submit: no operation provided\n");
1435                 ret = -EINVAL;
1436         }
1437
1438         if (!kiocb->ki_retry)
1439                 return ret;
1440
1441         return 0;
1442 }
1443
1444 /*
1445  * aio_wake_function:
1446  *      wait queue callback function for aio notification,
1447  *      Simply triggers a retry of the operation via kick_iocb.
1448  *
1449  *      This callback is specified in the wait queue entry in
1450  *      a kiocb (current->io_wait points to this wait queue
1451  *      entry when an aio operation executes; it is used
1452  *      instead of a synchronous wait when an i/o blocking
1453  *      condition is encountered during aio).
1454  *
1455  * Note:
1456  * This routine is executed with the wait queue lock held.
1457  * Since kick_iocb acquires iocb->ctx->ctx_lock, it nests
1458  * the ioctx lock inside the wait queue lock. This is safe
1459  * because this callback isn't used for wait queues which
1460  * are nested inside ioctx lock (i.e. ctx->wait)
1461  */
1462 static int aio_wake_function(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
1463                              int sync, void *key)
1464 {
1465         struct kiocb *iocb = container_of(wait, struct kiocb, ki_wait);
1466
1467         list_del_init(&wait->task_list);
1468         kick_iocb(iocb);
1469         return 1;
1470 }
1471
1472 int fastcall io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1473                          struct iocb *iocb)
1474 {
1475         struct kiocb *req;
1476         struct file *file;
1477         ssize_t ret;
1478
1479         /* enforce forwards compatibility on users */
1480         if (unlikely(iocb->aio_reserved1 || iocb->aio_reserved2 ||
1481                      iocb->aio_reserved3)) {
1482                 pr_debug("EINVAL: io_submit: reserve field set\n");
1483                 return -EINVAL;
1484         }
1485
1486         /* prevent overflows */
1487         if (unlikely(
1488             (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1489             (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1490             ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1491            )) {
1492                 pr_debug("EINVAL: io_submit: overflow check\n");
1493                 return -EINVAL;
1494         }
1495
1496         file = fget(iocb->aio_fildes);
1497         if (unlikely(!file))
1498                 return -EBADF;
1499
1500         req = aio_get_req(ctx);         /* returns with 2 references to req */
1501         if (unlikely(!req)) {
1502                 fput(file);
1503                 return -EAGAIN;
1504         }
1505
1506         req->ki_filp = file;
1507         ret = put_user(req->ki_key, &user_iocb->aio_key);
1508         if (unlikely(ret)) {
1509                 dprintk("EFAULT: aio_key\n");
1510                 goto out_put_req;
1511         }
1512
1513         req->ki_obj.user = user_iocb;
1514         req->ki_user_data = iocb->aio_data;
1515         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1516
1517         req->ki_buf = (char __user *)(unsigned long)iocb->aio_buf;
1518         req->ki_left = req->ki_nbytes = iocb->aio_nbytes;
1519         req->ki_opcode = iocb->aio_lio_opcode;
1520         init_waitqueue_func_entry(&req->ki_wait, aio_wake_function);
1521         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_wait.task_list);
1522         req->ki_retried = 0;
1523
1524         ret = aio_setup_iocb(req);
1525
1526         if (ret)
1527                 goto out_put_req;
1528
1529         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1530         if (likely(list_empty(&ctx->run_list))) {
1531                 aio_run_iocb(req);
1532         } else {
1533                 list_add_tail(&req->ki_run_list, &ctx->run_list);
1534                 /* drain the run list */
1535                 while (__aio_run_iocbs(ctx))
1536                         ;
1537         }
1538         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1539         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1540         return 0;
1541
1542 out_put_req:
1543         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1544         aio_put_req(req);       /* drop i/o ref to req */
1545         return ret;
1546 }
1547
1548 /* sys_io_submit:
1549  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1550  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1551  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1552  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1553  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1554  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1555  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1556  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1557  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1558  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1559  */
1560 asmlinkage long sys_io_submit(aio_context_t ctx_id, long nr,
1561                               struct iocb __user * __user *iocbpp)
1562 {
1563         struct kioctx *ctx;
1564         long ret = 0;
1565         int i;
1566
1567         if (unlikely(nr < 0))
1568                 return -EINVAL;
1569
1570         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, iocbpp, (nr*sizeof(*iocbpp)))))
1571                 return -EFAULT;
1572
1573         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1574         if (unlikely(!ctx)) {
1575                 pr_debug("EINVAL: io_submit: invalid context id\n");
1576                 return -EINVAL;
1577         }
1578
1579         /*
1580          * AKPM: should this return a partial result if some of the IOs were
1581          * successfully submitted?
1582          */
1583         for (i=0; i<nr; i++) {
1584                 struct iocb __user *user_iocb;
1585                 struct iocb tmp;
1586
1587                 if (unlikely(__get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1588                         ret = -EFAULT;
1589                         break;
1590                 }
1591
1592                 if (unlikely(copy_from_user(&tmp, user_iocb, sizeof(tmp)))) {
1593                         ret = -EFAULT;
1594                         break;
1595                 }
1596
1597                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, &tmp);
1598                 if (ret)
1599                         break;
1600         }
1601
1602         put_ioctx(ctx);
1603         return i ? i : ret;
1604 }
1605
1606 /* lookup_kiocb
1607  *      Finds a given iocb for cancellation.
1608  *      MUST be called with ctx->ctx_lock held.
1609  */
1610 static struct kiocb *lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb,
1611                                   u32 key)
1612 {
1613         struct list_head *pos;
1614         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
1615         list_for_each(pos, &ctx->active_reqs) {
1616                 struct kiocb *kiocb = list_kiocb(pos);
1617                 if (kiocb->ki_obj.user == iocb && kiocb->ki_key == key)
1618                         return kiocb;
1619         }
1620         return NULL;
1621 }
1622
1623 /* sys_io_cancel:
1624  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1625  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1626  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1627  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1628  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1629  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1630  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1631  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1632  */
1633 asmlinkage long sys_io_cancel(aio_context_t ctx_id, struct iocb __user *iocb,
1634                               struct io_event __user *result)
1635 {
1636         int (*cancel)(struct kiocb *iocb, struct io_event *res);
1637         struct kioctx *ctx;
1638         struct kiocb *kiocb;
1639         u32 key;
1640         int ret;
1641
1642         ret = get_user(key, &iocb->aio_key);
1643         if (unlikely(ret))
1644                 return -EFAULT;
1645
1646         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1647         if (unlikely(!ctx))
1648                 return -EINVAL;
1649
1650         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1651         ret = -EAGAIN;
1652         kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb, key);
1653         if (kiocb && kiocb->ki_cancel) {
1654                 cancel = kiocb->ki_cancel;
1655                 kiocb->ki_users ++;
1656                 kiocbSetCancelled(kiocb);
1657         } else
1658                 cancel = NULL;
1659         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1660
1661         if (NULL != cancel) {
1662                 struct io_event tmp;
1663                 pr_debug("calling cancel\n");
1664                 memset(&tmp, 0, sizeof(tmp));
1665                 tmp.obj = (u64)(unsigned long)kiocb->ki_obj.user;
1666                 tmp.data = kiocb->ki_user_data;
1667                 ret = cancel(kiocb, &tmp);
1668                 if (!ret) {
1669                         /* Cancellation succeeded -- copy the result
1670                          * into the user's buffer.
1671                          */
1672                         if (copy_to_user(result, &tmp, sizeof(tmp)))
1673                                 ret = -EFAULT;
1674                 }
1675         } else
1676                 printk(KERN_DEBUG "iocb has no cancel operation\n");
1677
1678         put_ioctx(ctx);
1679
1680         return ret;
1681 }
1682
1683 /* io_getevents:
1684  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
1685  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id.  May
1686  *      fail with -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range,
1687  *      if nr is out of range, if when is out of range.  May fail with
1688  *      -EFAULT if any of the memory specified to is invalid.  May return
1689  *      0 or < min_nr if no events are available and the timeout specified
1690  *      by when has elapsed, where when == NULL specifies an infinite
1691  *      timeout.  Note that the timeout pointed to by when is relative and
1692  *      will be updated if not NULL and the operation blocks.  Will fail
1693  *      with -ENOSYS if not implemented.
1694  */
1695 asmlinkage long sys_io_getevents(aio_context_t ctx_id,
1696                                  long min_nr,
1697                                  long nr,
1698                                  struct io_event __user *events,
1699                                  struct timespec __user *timeout)
1700 {
1701         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1702         long ret = -EINVAL;
1703
1704         if (likely(ioctx)) {
1705                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0 && nr >= 0))
1706                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, timeout);
1707                 put_ioctx(ioctx);
1708         }
1709
1710         return ret;
1711 }
1712
1713 __initcall(aio_setup);
1714
1715 EXPORT_SYMBOL(aio_complete);
1716 EXPORT_SYMBOL(aio_put_req);
1717 EXPORT_SYMBOL(wait_on_sync_kiocb);