aio: lookup_ioctx can return the wrong value when looking up a bogus context
[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 #include <linux/uio.h>
19
20 #define DEBUG 0
21
22 #include <linux/sched.h>
23 #include <linux/fs.h>
24 #include <linux/file.h>
25 #include <linux/mm.h>
26 #include <linux/mman.h>
27 #include <linux/slab.h>
28 #include <linux/timer.h>
29 #include <linux/aio.h>
30 #include <linux/highmem.h>
31 #include <linux/workqueue.h>
32 #include <linux/security.h>
33 #include <linux/eventfd.h>
34
35 #include <asm/kmap_types.h>
36 #include <asm/uaccess.h>
37 #include <asm/mmu_context.h>
38
39 #if DEBUG > 1
40 #define dprintk         printk
41 #else
42 #define dprintk(x...)   do { ; } while (0)
43 #endif
44
45 /*------ sysctl variables----*/
46 static DEFINE_SPINLOCK(aio_nr_lock);
47 unsigned long aio_nr;           /* current system wide number of aio requests */
48 unsigned long aio_max_nr = 0x10000; /* system wide maximum number of aio requests */
49 /*----end sysctl variables---*/
50
51 static struct kmem_cache        *kiocb_cachep;
52 static struct kmem_cache        *kioctx_cachep;
53
54 static struct workqueue_struct *aio_wq;
55
56 /* Used for rare fput completion. */
57 static void aio_fput_routine(struct work_struct *);
58 static DECLARE_WORK(fput_work, aio_fput_routine);
59
60 static DEFINE_SPINLOCK(fput_lock);
61 static LIST_HEAD(fput_head);
62
63 static void aio_kick_handler(struct work_struct *);
64 static void aio_queue_work(struct kioctx *);
65
66 /* aio_setup
67  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
68  *      failure as this is done early during the boot sequence.
69  */
70 static int __init aio_setup(void)
71 {
72         kiocb_cachep = KMEM_CACHE(kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
73         kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
74
75         aio_wq = create_workqueue("aio");
76
77         pr_debug("aio_setup: sizeof(struct page) = %d\n", (int)sizeof(struct page));
78
79         return 0;
80 }
81
82 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
83 {
84         struct aio_ring_info *info = &ctx->ring_info;
85         long i;
86
87         for (i=0; i<info->nr_pages; i++)
88                 put_page(info->ring_pages[i]);
89
90         if (info->mmap_size) {
91                 down_write(&ctx->mm->mmap_sem);
92                 do_munmap(ctx->mm, info->mmap_base, info->mmap_size);
93                 up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
94         }
95
96         if (info->ring_pages && info->ring_pages != info->internal_pages)
97                 kfree(info->ring_pages);
98         info->ring_pages = NULL;
99         info->nr = 0;
100 }
101
102 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx)
103 {
104         struct aio_ring *ring;
105         struct aio_ring_info *info = &ctx->ring_info;
106         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
107         unsigned long size;
108         int nr_pages;
109
110         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
111         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
112
113         size = sizeof(struct aio_ring);
114         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
115         nr_pages = (size + PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
116
117         if (nr_pages < 0)
118                 return -EINVAL;
119
120         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event);
121
122         info->nr = 0;
123         info->ring_pages = info->internal_pages;
124         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
125                 info->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
126                 if (!info->ring_pages)
127                         return -ENOMEM;
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_ANONYMOUS|MAP_PRIVATE,
135                                   0);
136         if (IS_ERR((void *)info->mmap_base)) {
137                 up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
138                 info->mmap_size = 0;
139                 aio_free_ring(ctx);
140                 return -EAGAIN;
141         }
142
143         dprintk("mmap address: 0x%08lx\n", info->mmap_base);
144         info->nr_pages = get_user_pages(current, ctx->mm,
145                                         info->mmap_base, nr_pages, 
146                                         1, 0, info->ring_pages, NULL);
147         up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
148
149         if (unlikely(info->nr_pages != nr_pages)) {
150                 aio_free_ring(ctx);
151                 return -EAGAIN;
152         }
153
154         ctx->user_id = info->mmap_base;
155
156         info->nr = nr_events;           /* trusted copy */
157
158         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_USER0);
159         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
160         ring->id = ctx->user_id;
161         ring->head = ring->tail = 0;
162         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
163         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
164         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
165         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
166         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
167
168         return 0;
169 }
170
171
172 /* aio_ring_event: returns a pointer to the event at the given index from
173  * kmap_atomic(, km).  Release the pointer with put_aio_ring_event();
174  */
175 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
176 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
177 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
178
179 #define aio_ring_event(info, nr, km) ({                                 \
180         unsigned pos = (nr) + AIO_EVENTS_OFFSET;                        \
181         struct io_event *__event;                                       \
182         __event = kmap_atomic(                                          \
183                         (info)->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE], km); \
184         __event += pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;                           \
185         __event;                                                        \
186 })
187
188 #define put_aio_ring_event(event, km) do {      \
189         struct io_event *__event = (event);     \
190         (void)__event;                          \
191         kunmap_atomic((void *)((unsigned long)__event & PAGE_MASK), km); \
192 } while(0)
193
194 static void ctx_rcu_free(struct rcu_head *head)
195 {
196         struct kioctx *ctx = container_of(head, struct kioctx, rcu_head);
197         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
198
199         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
200
201         if (nr_events) {
202                 spin_lock(&aio_nr_lock);
203                 BUG_ON(aio_nr - nr_events > aio_nr);
204                 aio_nr -= nr_events;
205                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
206         }
207 }
208
209 /* __put_ioctx
210  *      Called when the last user of an aio context has gone away,
211  *      and the struct needs to be freed.
212  */
213 static void __put_ioctx(struct kioctx *ctx)
214 {
215         BUG_ON(ctx->reqs_active);
216
217         cancel_delayed_work(&ctx->wq);
218         cancel_work_sync(&ctx->wq.work);
219         aio_free_ring(ctx);
220         mmdrop(ctx->mm);
221         ctx->mm = NULL;
222         pr_debug("__put_ioctx: freeing %p\n", ctx);
223         call_rcu(&ctx->rcu_head, ctx_rcu_free);
224 }
225
226 #define get_ioctx(kioctx) do {                                          \
227         BUG_ON(atomic_read(&(kioctx)->users) <= 0);                     \
228         atomic_inc(&(kioctx)->users);                                   \
229 } while (0)
230 #define put_ioctx(kioctx) do {                                          \
231         BUG_ON(atomic_read(&(kioctx)->users) <= 0);                     \
232         if (unlikely(atomic_dec_and_test(&(kioctx)->users)))            \
233                 __put_ioctx(kioctx);                                    \
234 } while (0)
235
236 /* ioctx_alloc
237  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
238  */
239 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
240 {
241         struct mm_struct *mm;
242         struct kioctx *ctx;
243         int did_sync = 0;
244
245         /* Prevent overflows */
246         if ((nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) ||
247             (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct kiocb)))) {
248                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
249                 return ERR_PTR(-EINVAL);
250         }
251
252         if ((unsigned long)nr_events > aio_max_nr)
253                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
254
255         ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
256         if (!ctx)
257                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
258
259         ctx->max_reqs = nr_events;
260         mm = ctx->mm = current->mm;
261         atomic_inc(&mm->mm_count);
262
263         atomic_set(&ctx->users, 1);
264         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
265         spin_lock_init(&ctx->ring_info.ring_lock);
266         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
267
268         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
269         INIT_LIST_HEAD(&ctx->run_list);
270         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->wq, aio_kick_handler);
271
272         if (aio_setup_ring(ctx) < 0)
273                 goto out_freectx;
274
275         /* limit the number of system wide aios */
276         do {
277                 spin_lock_bh(&aio_nr_lock);
278                 if (aio_nr + nr_events > aio_max_nr ||
279                     aio_nr + nr_events < aio_nr)
280                         ctx->max_reqs = 0;
281                 else
282                         aio_nr += ctx->max_reqs;
283                 spin_unlock_bh(&aio_nr_lock);
284                 if (ctx->max_reqs || did_sync)
285                         break;
286
287                 /* wait for rcu callbacks to have completed before giving up */
288                 synchronize_rcu();
289                 did_sync = 1;
290                 ctx->max_reqs = nr_events;
291         } while (1);
292
293         if (ctx->max_reqs == 0)
294                 goto out_cleanup;
295
296         /* now link into global list. */
297         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
298         hlist_add_head_rcu(&ctx->list, &mm->ioctx_list);
299         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
300
301         dprintk("aio: allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
302                 ctx, ctx->user_id, current->mm, ctx->ring_info.nr);
303         return ctx;
304
305 out_cleanup:
306         __put_ioctx(ctx);
307         return ERR_PTR(-EAGAIN);
308
309 out_freectx:
310         mmdrop(mm);
311         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
312         ctx = ERR_PTR(-ENOMEM);
313
314         dprintk("aio: error allocating ioctx %p\n", ctx);
315         return ctx;
316 }
317
318 /* aio_cancel_all
319  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used 
320  *      when the processes owning a context have all exited to encourage 
321  *      the rapid destruction of the kioctx.
322  */
323 static void aio_cancel_all(struct kioctx *ctx)
324 {
325         int (*cancel)(struct kiocb *, struct io_event *);
326         struct io_event res;
327         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
328         ctx->dead = 1;
329         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
330                 struct list_head *pos = ctx->active_reqs.next;
331                 struct kiocb *iocb = list_kiocb(pos);
332                 list_del_init(&iocb->ki_list);
333                 cancel = iocb->ki_cancel;
334                 kiocbSetCancelled(iocb);
335                 if (cancel) {
336                         iocb->ki_users++;
337                         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
338                         cancel(iocb, &res);
339                         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
340                 }
341         }
342         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
343 }
344
345 static void wait_for_all_aios(struct kioctx *ctx)
346 {
347         struct task_struct *tsk = current;
348         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
349
350         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
351         if (!ctx->reqs_active)
352                 goto out;
353
354         add_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
355         set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
356         while (ctx->reqs_active) {
357                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
358                 io_schedule();
359                 set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
360                 spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
361         }
362         __set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
363         remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
364
365 out:
366         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
367 }
368
369 /* wait_on_sync_kiocb:
370  *      Waits on the given sync kiocb to complete.
371  */
372 ssize_t wait_on_sync_kiocb(struct kiocb *iocb)
373 {
374         while (iocb->ki_users) {
375                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
376                 if (!iocb->ki_users)
377                         break;
378                 io_schedule();
379         }
380         __set_current_state(TASK_RUNNING);
381         return iocb->ki_user_data;
382 }
383
384 /* exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, 
385  * there is no way for any new requests to be submited or any of the 
386  * io_* syscalls to be called on the context.  However, there may be 
387  * outstanding requests which hold references to the context; as they 
388  * go away, they will call put_ioctx and release any pinned memory
389  * associated with the request (held via struct page * references).
390  */
391 void exit_aio(struct mm_struct *mm)
392 {
393         struct kioctx *ctx;
394
395         while (!hlist_empty(&mm->ioctx_list)) {
396                 ctx = hlist_entry(mm->ioctx_list.first, struct kioctx, list);
397                 hlist_del_rcu(&ctx->list);
398
399                 aio_cancel_all(ctx);
400
401                 wait_for_all_aios(ctx);
402                 /*
403                  * Ensure we don't leave the ctx on the aio_wq
404                  */
405                 cancel_work_sync(&ctx->wq.work);
406
407                 if (1 != atomic_read(&ctx->users))
408                         printk(KERN_DEBUG
409                                 "exit_aio:ioctx still alive: %d %d %d\n",
410                                 atomic_read(&ctx->users), ctx->dead,
411                                 ctx->reqs_active);
412                 put_ioctx(ctx);
413         }
414 }
415
416 /* aio_get_req
417  *      Allocate a slot for an aio request.  Increments the users count
418  * of the kioctx so that the kioctx stays around until all requests are
419  * complete.  Returns NULL if no requests are free.
420  *
421  * Returns with kiocb->users set to 2.  The io submit code path holds
422  * an extra reference while submitting the i/o.
423  * This prevents races between the aio code path referencing the
424  * req (after submitting it) and aio_complete() freeing the req.
425  */
426 static struct kiocb *__aio_get_req(struct kioctx *ctx)
427 {
428         struct kiocb *req = NULL;
429         struct aio_ring *ring;
430         int okay = 0;
431
432         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL);
433         if (unlikely(!req))
434                 return NULL;
435
436         req->ki_flags = 0;
437         req->ki_users = 2;
438         req->ki_key = 0;
439         req->ki_ctx = ctx;
440         req->ki_cancel = NULL;
441         req->ki_retry = NULL;
442         req->ki_dtor = NULL;
443         req->private = NULL;
444         req->ki_iovec = NULL;
445         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_run_list);
446         req->ki_eventfd = NULL;
447
448         /* Check if the completion queue has enough free space to
449          * accept an event from this io.
450          */
451         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
452         ring = kmap_atomic(ctx->ring_info.ring_pages[0], KM_USER0);
453         if (ctx->reqs_active < aio_ring_avail(&ctx->ring_info, ring)) {
454                 list_add(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
455                 ctx->reqs_active++;
456                 okay = 1;
457         }
458         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
459         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
460
461         if (!okay) {
462                 kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
463                 req = NULL;
464         }
465
466         return req;
467 }
468
469 static inline struct kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
470 {
471         struct kiocb *req;
472         /* Handle a potential starvation case -- should be exceedingly rare as 
473          * requests will be stuck on fput_head only if the aio_fput_routine is 
474          * delayed and the requests were the last user of the struct file.
475          */
476         req = __aio_get_req(ctx);
477         if (unlikely(NULL == req)) {
478                 aio_fput_routine(NULL);
479                 req = __aio_get_req(ctx);
480         }
481         return req;
482 }
483
484 static inline void really_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
485 {
486         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
487
488         if (req->ki_dtor)
489                 req->ki_dtor(req);
490         if (req->ki_iovec != &req->ki_inline_vec)
491                 kfree(req->ki_iovec);
492         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
493         ctx->reqs_active--;
494
495         if (unlikely(!ctx->reqs_active && ctx->dead))
496                 wake_up(&ctx->wait);
497 }
498
499 static void aio_fput_routine(struct work_struct *data)
500 {
501         spin_lock_irq(&fput_lock);
502         while (likely(!list_empty(&fput_head))) {
503                 struct kiocb *req = list_kiocb(fput_head.next);
504                 struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
505
506                 list_del(&req->ki_list);
507                 spin_unlock_irq(&fput_lock);
508
509                 /* Complete the fput(s) */
510                 if (req->ki_filp != NULL)
511                         __fput(req->ki_filp);
512                 if (req->ki_eventfd != NULL)
513                         __fput(req->ki_eventfd);
514
515                 /* Link the iocb into the context's free list */
516                 spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
517                 really_put_req(ctx, req);
518                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
519
520                 put_ioctx(ctx);
521                 spin_lock_irq(&fput_lock);
522         }
523         spin_unlock_irq(&fput_lock);
524 }
525
526 /* __aio_put_req
527  *      Returns true if this put was the last user of the request.
528  */
529 static int __aio_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
530 {
531         int schedule_putreq = 0;
532
533         dprintk(KERN_DEBUG "aio_put(%p): f_count=%ld\n",
534                 req, atomic_long_read(&req->ki_filp->f_count));
535
536         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
537
538         req->ki_users--;
539         BUG_ON(req->ki_users < 0);
540         if (likely(req->ki_users))
541                 return 0;
542         list_del(&req->ki_list);                /* remove from active_reqs */
543         req->ki_cancel = NULL;
544         req->ki_retry = NULL;
545
546         /*
547          * Try to optimize the aio and eventfd file* puts, by avoiding to
548          * schedule work in case it is not __fput() time. In normal cases,
549          * we would not be holding the last reference to the file*, so
550          * this function will be executed w/out any aio kthread wakeup.
551          */
552         if (unlikely(atomic_long_dec_and_test(&req->ki_filp->f_count)))
553                 schedule_putreq++;
554         else
555                 req->ki_filp = NULL;
556         if (req->ki_eventfd != NULL) {
557                 if (unlikely(atomic_long_dec_and_test(&req->ki_eventfd->f_count)))
558                         schedule_putreq++;
559                 else
560                         req->ki_eventfd = NULL;
561         }
562         if (unlikely(schedule_putreq)) {
563                 get_ioctx(ctx);
564                 spin_lock(&fput_lock);
565                 list_add(&req->ki_list, &fput_head);
566                 spin_unlock(&fput_lock);
567                 queue_work(aio_wq, &fput_work);
568         } else
569                 really_put_req(ctx, req);
570         return 1;
571 }
572
573 /* aio_put_req
574  *      Returns true if this put was the last user of the kiocb,
575  *      false if the request is still in use.
576  */
577 int aio_put_req(struct kiocb *req)
578 {
579         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
580         int ret;
581         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
582         ret = __aio_put_req(ctx, req);
583         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
584         return ret;
585 }
586
587 static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
588 {
589         struct mm_struct *mm = current->mm;
590         struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
591         struct hlist_node *n;
592
593         rcu_read_lock();
594
595         hlist_for_each_entry_rcu(ctx, n, &mm->ioctx_list, list) {
596                 if (ctx->user_id == ctx_id && !ctx->dead) {
597                         get_ioctx(ctx);
598                         ret = ctx;
599                         break;
600                 }
601         }
602
603         rcu_read_unlock();
604         return ret;
605 }
606
607 /*
608  * use_mm
609  *      Makes the calling kernel thread take on the specified
610  *      mm context.
611  *      Called by the retry thread execute retries within the
612  *      iocb issuer's mm context, so that copy_from/to_user
613  *      operations work seamlessly for aio.
614  *      (Note: this routine is intended to be called only
615  *      from a kernel thread context)
616  */
617 static void use_mm(struct mm_struct *mm)
618 {
619         struct mm_struct *active_mm;
620         struct task_struct *tsk = current;
621
622         task_lock(tsk);
623         active_mm = tsk->active_mm;
624         atomic_inc(&mm->mm_count);
625         tsk->mm = mm;
626         tsk->active_mm = mm;
627         switch_mm(active_mm, mm, tsk);
628         task_unlock(tsk);
629
630         mmdrop(active_mm);
631 }
632
633 /*
634  * unuse_mm
635  *      Reverses the effect of use_mm, i.e. releases the
636  *      specified mm context which was earlier taken on
637  *      by the calling kernel thread
638  *      (Note: this routine is intended to be called only
639  *      from a kernel thread context)
640  */
641 static void unuse_mm(struct mm_struct *mm)
642 {
643         struct task_struct *tsk = current;
644
645         task_lock(tsk);
646         tsk->mm = NULL;
647         /* active_mm is still 'mm' */
648         enter_lazy_tlb(mm, tsk);
649         task_unlock(tsk);
650 }
651
652 /*
653  * Queue up a kiocb to be retried. Assumes that the kiocb
654  * has already been marked as kicked, and places it on
655  * the retry run list for the corresponding ioctx, if it
656  * isn't already queued. Returns 1 if it actually queued
657  * the kiocb (to tell the caller to activate the work
658  * queue to process it), or 0, if it found that it was
659  * already queued.
660  */
661 static inline int __queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
662 {
663         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
664
665         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
666
667         if (list_empty(&iocb->ki_run_list)) {
668                 list_add_tail(&iocb->ki_run_list,
669                         &ctx->run_list);
670                 return 1;
671         }
672         return 0;
673 }
674
675 /* aio_run_iocb
676  *      This is the core aio execution routine. It is
677  *      invoked both for initial i/o submission and
678  *      subsequent retries via the aio_kick_handler.
679  *      Expects to be invoked with iocb->ki_ctx->lock
680  *      already held. The lock is released and reacquired
681  *      as needed during processing.
682  *
683  * Calls the iocb retry method (already setup for the
684  * iocb on initial submission) for operation specific
685  * handling, but takes care of most of common retry
686  * execution details for a given iocb. The retry method
687  * needs to be non-blocking as far as possible, to avoid
688  * holding up other iocbs waiting to be serviced by the
689  * retry kernel thread.
690  *
691  * The trickier parts in this code have to do with
692  * ensuring that only one retry instance is in progress
693  * for a given iocb at any time. Providing that guarantee
694  * simplifies the coding of individual aio operations as
695  * it avoids various potential races.
696  */
697 static ssize_t aio_run_iocb(struct kiocb *iocb)
698 {
699         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
700         ssize_t (*retry)(struct kiocb *);
701         ssize_t ret;
702
703         if (!(retry = iocb->ki_retry)) {
704                 printk("aio_run_iocb: iocb->ki_retry = NULL\n");
705                 return 0;
706         }
707
708         /*
709          * We don't want the next retry iteration for this
710          * operation to start until this one has returned and
711          * updated the iocb state. However, wait_queue functions
712          * can trigger a kick_iocb from interrupt context in the
713          * meantime, indicating that data is available for the next
714          * iteration. We want to remember that and enable the
715          * next retry iteration _after_ we are through with
716          * this one.
717          *
718          * So, in order to be able to register a "kick", but
719          * prevent it from being queued now, we clear the kick
720          * flag, but make the kick code *think* that the iocb is
721          * still on the run list until we are actually done.
722          * When we are done with this iteration, we check if
723          * the iocb was kicked in the meantime and if so, queue
724          * it up afresh.
725          */
726
727         kiocbClearKicked(iocb);
728
729         /*
730          * This is so that aio_complete knows it doesn't need to
731          * pull the iocb off the run list (We can't just call
732          * INIT_LIST_HEAD because we don't want a kick_iocb to
733          * queue this on the run list yet)
734          */
735         iocb->ki_run_list.next = iocb->ki_run_list.prev = NULL;
736         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
737
738         /* Quit retrying if the i/o has been cancelled */
739         if (kiocbIsCancelled(iocb)) {
740                 ret = -EINTR;
741                 aio_complete(iocb, ret, 0);
742                 /* must not access the iocb after this */
743                 goto out;
744         }
745
746         /*
747          * Now we are all set to call the retry method in async
748          * context.
749          */
750         ret = retry(iocb);
751
752         if (ret != -EIOCBRETRY && ret != -EIOCBQUEUED) {
753                 BUG_ON(!list_empty(&iocb->ki_wait.task_list));
754                 aio_complete(iocb, ret, 0);
755         }
756 out:
757         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
758
759         if (-EIOCBRETRY == ret) {
760                 /*
761                  * OK, now that we are done with this iteration
762                  * and know that there is more left to go,
763                  * this is where we let go so that a subsequent
764                  * "kick" can start the next iteration
765                  */
766
767                 /* will make __queue_kicked_iocb succeed from here on */
768                 INIT_LIST_HEAD(&iocb->ki_run_list);
769                 /* we must queue the next iteration ourselves, if it
770                  * has already been kicked */
771                 if (kiocbIsKicked(iocb)) {
772                         __queue_kicked_iocb(iocb);
773
774                         /*
775                          * __queue_kicked_iocb will always return 1 here, because
776                          * iocb->ki_run_list is empty at this point so it should
777                          * be safe to unconditionally queue the context into the
778                          * work queue.
779                          */
780                         aio_queue_work(ctx);
781                 }
782         }
783         return ret;
784 }
785
786 /*
787  * __aio_run_iocbs:
788  *      Process all pending retries queued on the ioctx
789  *      run list.
790  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm
791  * context.
792  */
793 static int __aio_run_iocbs(struct kioctx *ctx)
794 {
795         struct kiocb *iocb;
796         struct list_head run_list;
797
798         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
799
800         list_replace_init(&ctx->run_list, &run_list);
801         while (!list_empty(&run_list)) {
802                 iocb = list_entry(run_list.next, struct kiocb,
803                         ki_run_list);
804                 list_del(&iocb->ki_run_list);
805                 /*
806                  * Hold an extra reference while retrying i/o.
807                  */
808                 iocb->ki_users++;       /* grab extra reference */
809                 aio_run_iocb(iocb);
810                 __aio_put_req(ctx, iocb);
811         }
812         if (!list_empty(&ctx->run_list))
813                 return 1;
814         return 0;
815 }
816
817 static void aio_queue_work(struct kioctx * ctx)
818 {
819         unsigned long timeout;
820         /*
821          * if someone is waiting, get the work started right
822          * away, otherwise, use a longer delay
823          */
824         smp_mb();
825         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
826                 timeout = 1;
827         else
828                 timeout = HZ/10;
829         queue_delayed_work(aio_wq, &ctx->wq, timeout);
830 }
831
832
833 /*
834  * aio_run_iocbs:
835  *      Process all pending retries queued on the ioctx
836  *      run list.
837  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm
838  * context.
839  */
840 static inline void aio_run_iocbs(struct kioctx *ctx)
841 {
842         int requeue;
843
844         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
845
846         requeue = __aio_run_iocbs(ctx);
847         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
848         if (requeue)
849                 aio_queue_work(ctx);
850 }
851
852 /*
853  * just like aio_run_iocbs, but keeps running them until
854  * the list stays empty
855  */
856 static inline void aio_run_all_iocbs(struct kioctx *ctx)
857 {
858         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
859         while (__aio_run_iocbs(ctx))
860                 ;
861         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
862 }
863
864 /*
865  * aio_kick_handler:
866  *      Work queue handler triggered to process pending
867  *      retries on an ioctx. Takes on the aio issuer's
868  *      mm context before running the iocbs, so that
869  *      copy_xxx_user operates on the issuer's address
870  *      space.
871  * Run on aiod's context.
872  */
873 static void aio_kick_handler(struct work_struct *work)
874 {
875         struct kioctx *ctx = container_of(work, struct kioctx, wq.work);
876         mm_segment_t oldfs = get_fs();
877         struct mm_struct *mm;
878         int requeue;
879
880         set_fs(USER_DS);
881         use_mm(ctx->mm);
882         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
883         requeue =__aio_run_iocbs(ctx);
884         mm = ctx->mm;
885         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
886         unuse_mm(mm);
887         set_fs(oldfs);
888         /*
889          * we're in a worker thread already, don't use queue_delayed_work,
890          */
891         if (requeue)
892                 queue_delayed_work(aio_wq, &ctx->wq, 0);
893 }
894
895
896 /*
897  * Called by kick_iocb to queue the kiocb for retry
898  * and if required activate the aio work queue to process
899  * it
900  */
901 static void try_queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
902 {
903         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
904         unsigned long flags;
905         int run = 0;
906
907         /* We're supposed to be the only path putting the iocb back on the run
908          * list.  If we find that the iocb is *back* on a wait queue already
909          * than retry has happened before we could queue the iocb.  This also
910          * means that the retry could have completed and freed our iocb, no
911          * good. */
912         BUG_ON((!list_empty(&iocb->ki_wait.task_list)));
913
914         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
915         /* set this inside the lock so that we can't race with aio_run_iocb()
916          * testing it and putting the iocb on the run list under the lock */
917         if (!kiocbTryKick(iocb))
918                 run = __queue_kicked_iocb(iocb);
919         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
920         if (run)
921                 aio_queue_work(ctx);
922 }
923
924 /*
925  * kick_iocb:
926  *      Called typically from a wait queue callback context
927  *      (aio_wake_function) to trigger a retry of the iocb.
928  *      The retry is usually executed by aio workqueue
929  *      threads (See aio_kick_handler).
930  */
931 void kick_iocb(struct kiocb *iocb)
932 {
933         /* sync iocbs are easy: they can only ever be executing from a 
934          * single context. */
935         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
936                 kiocbSetKicked(iocb);
937                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
938                 return;
939         }
940
941         try_queue_kicked_iocb(iocb);
942 }
943 EXPORT_SYMBOL(kick_iocb);
944
945 /* aio_complete
946  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
947  *      Returns true if this is the last user of the request.  The 
948  *      only other user of the request can be the cancellation code.
949  */
950 int aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
951 {
952         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
953         struct aio_ring_info    *info;
954         struct aio_ring *ring;
955         struct io_event *event;
956         unsigned long   flags;
957         unsigned long   tail;
958         int             ret;
959
960         /*
961          * Special case handling for sync iocbs:
962          *  - events go directly into the iocb for fast handling
963          *  - the sync task with the iocb in its stack holds the single iocb
964          *    ref, no other paths have a way to get another ref
965          *  - the sync task helpfully left a reference to itself in the iocb
966          */
967         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
968                 BUG_ON(iocb->ki_users != 1);
969                 iocb->ki_user_data = res;
970                 iocb->ki_users = 0;
971                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
972                 return 1;
973         }
974
975         info = &ctx->ring_info;
976
977         /* add a completion event to the ring buffer.
978          * must be done holding ctx->ctx_lock to prevent
979          * other code from messing with the tail
980          * pointer since we might be called from irq
981          * context.
982          */
983         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
984
985         if (iocb->ki_run_list.prev && !list_empty(&iocb->ki_run_list))
986                 list_del_init(&iocb->ki_run_list);
987
988         /*
989          * cancelled requests don't get events, userland was given one
990          * when the event got cancelled.
991          */
992         if (kiocbIsCancelled(iocb))
993                 goto put_rq;
994
995         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_IRQ1);
996
997         tail = info->tail;
998         event = aio_ring_event(info, tail, KM_IRQ0);
999         if (++tail >= info->nr)
1000                 tail = 0;
1001
1002         event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_obj.user;
1003         event->data = iocb->ki_user_data;
1004         event->res = res;
1005         event->res2 = res2;
1006
1007         dprintk("aio_complete: %p[%lu]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
1008                 ctx, tail, iocb, iocb->ki_obj.user, iocb->ki_user_data,
1009                 res, res2);
1010
1011         /* after flagging the request as done, we
1012          * must never even look at it again
1013          */
1014         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
1015
1016         info->tail = tail;
1017         ring->tail = tail;
1018
1019         put_aio_ring_event(event, KM_IRQ0);
1020         kunmap_atomic(ring, KM_IRQ1);
1021
1022         pr_debug("added to ring %p at [%lu]\n", iocb, tail);
1023
1024         /*
1025          * Check if the user asked us to deliver the result through an
1026          * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
1027          * from IRQ context.
1028          */
1029         if (iocb->ki_eventfd != NULL)
1030                 eventfd_signal(iocb->ki_eventfd, 1);
1031
1032 put_rq:
1033         /* everything turned out well, dispose of the aiocb. */
1034         ret = __aio_put_req(ctx, iocb);
1035
1036         /*
1037          * We have to order our ring_info tail store above and test
1038          * of the wait list below outside the wait lock.  This is
1039          * like in wake_up_bit() where clearing a bit has to be
1040          * ordered with the unlocked test.
1041          */
1042         smp_mb();
1043
1044         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1045                 wake_up(&ctx->wait);
1046
1047         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
1048         return ret;
1049 }
1050
1051 /* aio_read_evt
1052  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of 
1053  *      events fetched (0 or 1 ;-)
1054  *      FIXME: make this use cmpxchg.
1055  *      TODO: make the ringbuffer user mmap()able (requires FIXME).
1056  */
1057 static int aio_read_evt(struct kioctx *ioctx, struct io_event *ent)
1058 {
1059         struct aio_ring_info *info = &ioctx->ring_info;
1060         struct aio_ring *ring;
1061         unsigned long head;
1062         int ret = 0;
1063
1064         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_USER0);
1065         dprintk("in aio_read_evt h%lu t%lu m%lu\n",
1066                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail,
1067                  (unsigned long)ring->nr);
1068
1069         if (ring->head == ring->tail)
1070                 goto out;
1071
1072         spin_lock(&info->ring_lock);
1073
1074         head = ring->head % info->nr;
1075         if (head != ring->tail) {
1076                 struct io_event *evp = aio_ring_event(info, head, KM_USER1);
1077                 *ent = *evp;
1078                 head = (head + 1) % info->nr;
1079                 smp_mb(); /* finish reading the event before updatng the head */
1080                 ring->head = head;
1081                 ret = 1;
1082                 put_aio_ring_event(evp, KM_USER1);
1083         }
1084         spin_unlock(&info->ring_lock);
1085
1086 out:
1087         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
1088         dprintk("leaving aio_read_evt: %d  h%lu t%lu\n", ret,
1089                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail);
1090         return ret;
1091 }
1092
1093 struct aio_timeout {
1094         struct timer_list       timer;
1095         int                     timed_out;
1096         struct task_struct      *p;
1097 };
1098
1099 static void timeout_func(unsigned long data)
1100 {
1101         struct aio_timeout *to = (struct aio_timeout *)data;
1102
1103         to->timed_out = 1;
1104         wake_up_process(to->p);
1105 }
1106
1107 static inline void init_timeout(struct aio_timeout *to)
1108 {
1109         setup_timer_on_stack(&to->timer, timeout_func, (unsigned long) to);
1110         to->timed_out = 0;
1111         to->p = current;
1112 }
1113
1114 static inline void set_timeout(long start_jiffies, struct aio_timeout *to,
1115                                const struct timespec *ts)
1116 {
1117         to->timer.expires = start_jiffies + timespec_to_jiffies(ts);
1118         if (time_after(to->timer.expires, jiffies))
1119                 add_timer(&to->timer);
1120         else
1121                 to->timed_out = 1;
1122 }
1123
1124 static inline void clear_timeout(struct aio_timeout *to)
1125 {
1126         del_singleshot_timer_sync(&to->timer);
1127 }
1128
1129 static int read_events(struct kioctx *ctx,
1130                         long min_nr, long nr,
1131                         struct io_event __user *event,
1132                         struct timespec __user *timeout)
1133 {
1134         long                    start_jiffies = jiffies;
1135         struct task_struct      *tsk = current;
1136         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
1137         int                     ret;
1138         int                     i = 0;
1139         struct io_event         ent;
1140         struct aio_timeout      to;
1141         int                     retry = 0;
1142
1143         /* needed to zero any padding within an entry (there shouldn't be 
1144          * any, but C is fun!
1145          */
1146         memset(&ent, 0, sizeof(ent));
1147 retry:
1148         ret = 0;
1149         while (likely(i < nr)) {
1150                 ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1151                 if (unlikely(ret <= 0))
1152                         break;
1153
1154                 dprintk("read event: %Lx %Lx %Lx %Lx\n",
1155                         ent.data, ent.obj, ent.res, ent.res2);
1156
1157                 /* Could we split the check in two? */
1158                 ret = -EFAULT;
1159                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1160                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1161                         break;
1162                 }
1163                 ret = 0;
1164
1165                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1166                 event ++;
1167                 i ++;
1168         }
1169
1170         if (min_nr <= i)
1171                 return i;
1172         if (ret)
1173                 return ret;
1174
1175         /* End fast path */
1176
1177         /* racey check, but it gets redone */
1178         if (!retry && unlikely(!list_empty(&ctx->run_list))) {
1179                 retry = 1;
1180                 aio_run_all_iocbs(ctx);
1181                 goto retry;
1182         }
1183
1184         init_timeout(&to);
1185         if (timeout) {
1186                 struct timespec ts;
1187                 ret = -EFAULT;
1188                 if (unlikely(copy_from_user(&ts, timeout, sizeof(ts))))
1189                         goto out;
1190
1191                 set_timeout(start_jiffies, &to, &ts);
1192         }
1193
1194         while (likely(i < nr)) {
1195                 add_wait_queue_exclusive(&ctx->wait, &wait);
1196                 do {
1197                         set_task_state(tsk, TASK_INTERRUPTIBLE);
1198                         ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1199                         if (ret)
1200                                 break;
1201                         if (min_nr <= i)
1202                                 break;
1203                         if (unlikely(ctx->dead)) {
1204                                 ret = -EINVAL;
1205                                 break;
1206                         }
1207                         if (to.timed_out)       /* Only check after read evt */
1208                                 break;
1209                         /* Try to only show up in io wait if there are ops
1210                          *  in flight */
1211                         if (ctx->reqs_active)
1212                                 io_schedule();
1213                         else
1214                                 schedule();
1215                         if (signal_pending(tsk)) {
1216                                 ret = -EINTR;
1217                                 break;
1218                         }
1219                         /*ret = aio_read_evt(ctx, &ent);*/
1220                 } while (1) ;
1221
1222                 set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
1223                 remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
1224
1225                 if (unlikely(ret <= 0))
1226                         break;
1227
1228                 ret = -EFAULT;
1229                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1230                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1231                         break;
1232                 }
1233
1234                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1235                 event ++;
1236                 i ++;
1237         }
1238
1239         if (timeout)
1240                 clear_timeout(&to);
1241 out:
1242         destroy_timer_on_stack(&to.timer);
1243         return i ? i : ret;
1244 }
1245
1246 /* Take an ioctx and remove it from the list of ioctx's.  Protects 
1247  * against races with itself via ->dead.
1248  */
1249 static void io_destroy(struct kioctx *ioctx)
1250 {
1251         struct mm_struct *mm = current->mm;
1252         int was_dead;
1253
1254         /* delete the entry from the list is someone else hasn't already */
1255         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
1256         was_dead = ioctx->dead;
1257         ioctx->dead = 1;
1258         hlist_del_rcu(&ioctx->list);
1259         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
1260
1261         dprintk("aio_release(%p)\n", ioctx);
1262         if (likely(!was_dead))
1263                 put_ioctx(ioctx);       /* twice for the list */
1264
1265         aio_cancel_all(ioctx);
1266         wait_for_all_aios(ioctx);
1267
1268         /*
1269          * Wake up any waiters.  The setting of ctx->dead must be seen
1270          * by other CPUs at this point.  Right now, we rely on the
1271          * locking done by the above calls to ensure this consistency.
1272          */
1273         wake_up(&ioctx->wait);
1274         put_ioctx(ioctx);       /* once for the lookup */
1275 }
1276
1277 /* sys_io_setup:
1278  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1279  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1280  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1281  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting 
1282  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1283  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail 
1284  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit 
1285  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1286  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1287  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1288  *      implemented.
1289  */
1290 SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
1291 {
1292         struct kioctx *ioctx = NULL;
1293         unsigned long ctx;
1294         long ret;
1295
1296         ret = get_user(ctx, ctxp);
1297         if (unlikely(ret))
1298                 goto out;
1299
1300         ret = -EINVAL;
1301         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1302                 pr_debug("EINVAL: io_setup: ctx %lu nr_events %u\n",
1303                          ctx, nr_events);
1304                 goto out;
1305         }
1306
1307         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1308         ret = PTR_ERR(ioctx);
1309         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1310                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1311                 if (!ret)
1312                         return 0;
1313
1314                 get_ioctx(ioctx); /* io_destroy() expects us to hold a ref */
1315                 io_destroy(ioctx);
1316         }
1317
1318 out:
1319         return ret;
1320 }
1321
1322 /* sys_io_destroy:
1323  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding 
1324  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1325  *      implemented.  May fail with -EFAULT if the context pointed to
1326  *      is invalid.
1327  */
1328 SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
1329 {
1330         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1331         if (likely(NULL != ioctx)) {
1332                 io_destroy(ioctx);
1333                 return 0;
1334         }
1335         pr_debug("EINVAL: io_destroy: invalid context id\n");
1336         return -EINVAL;
1337 }
1338
1339 static void aio_advance_iovec(struct kiocb *iocb, ssize_t ret)
1340 {
1341         struct iovec *iov = &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg];
1342
1343         BUG_ON(ret <= 0);
1344
1345         while (iocb->ki_cur_seg < iocb->ki_nr_segs && ret > 0) {
1346                 ssize_t this = min((ssize_t)iov->iov_len, ret);
1347                 iov->iov_base += this;
1348                 iov->iov_len -= this;
1349                 iocb->ki_left -= this;
1350                 ret -= this;
1351                 if (iov->iov_len == 0) {
1352                         iocb->ki_cur_seg++;
1353                         iov++;
1354                 }
1355         }
1356
1357         /* the caller should not have done more io than what fit in
1358          * the remaining iovecs */
1359         BUG_ON(ret > 0 && iocb->ki_left == 0);
1360 }
1361
1362 static ssize_t aio_rw_vect_retry(struct kiocb *iocb)
1363 {
1364         struct file *file = iocb->ki_filp;
1365         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
1366         struct inode *inode = mapping->host;
1367         ssize_t (*rw_op)(struct kiocb *, const struct iovec *,
1368                          unsigned long, loff_t);
1369         ssize_t ret = 0;
1370         unsigned short opcode;
1371
1372         if ((iocb->ki_opcode == IOCB_CMD_PREADV) ||
1373                 (iocb->ki_opcode == IOCB_CMD_PREAD)) {
1374                 rw_op = file->f_op->aio_read;
1375                 opcode = IOCB_CMD_PREADV;
1376         } else {
1377                 rw_op = file->f_op->aio_write;
1378                 opcode = IOCB_CMD_PWRITEV;
1379         }
1380
1381         /* This matches the pread()/pwrite() logic */
1382         if (iocb->ki_pos < 0)
1383                 return -EINVAL;
1384
1385         do {
1386                 ret = rw_op(iocb, &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg],
1387                             iocb->ki_nr_segs - iocb->ki_cur_seg,
1388                             iocb->ki_pos);
1389                 if (ret > 0)
1390                         aio_advance_iovec(iocb, ret);
1391
1392         /* retry all partial writes.  retry partial reads as long as its a
1393          * regular file. */
1394         } while (ret > 0 && iocb->ki_left > 0 &&
1395                  (opcode == IOCB_CMD_PWRITEV ||
1396                   (!S_ISFIFO(inode->i_mode) && !S_ISSOCK(inode->i_mode))));
1397
1398         /* This means we must have transferred all that we could */
1399         /* No need to retry anymore */
1400         if ((ret == 0) || (iocb->ki_left == 0))
1401                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1402
1403         /* If we managed to write some out we return that, rather than
1404          * the eventual error. */
1405         if (opcode == IOCB_CMD_PWRITEV
1406             && ret < 0 && ret != -EIOCBQUEUED && ret != -EIOCBRETRY
1407             && iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left)
1408                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1409
1410         return ret;
1411 }
1412
1413 static ssize_t aio_fdsync(struct kiocb *iocb)
1414 {
1415         struct file *file = iocb->ki_filp;
1416         ssize_t ret = -EINVAL;
1417
1418         if (file->f_op->aio_fsync)
1419                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 1);
1420         return ret;
1421 }
1422
1423 static ssize_t aio_fsync(struct kiocb *iocb)
1424 {
1425         struct file *file = iocb->ki_filp;
1426         ssize_t ret = -EINVAL;
1427
1428         if (file->f_op->aio_fsync)
1429                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 0);
1430         return ret;
1431 }
1432
1433 static ssize_t aio_setup_vectored_rw(int type, struct kiocb *kiocb)
1434 {
1435         ssize_t ret;
1436
1437         ret = rw_copy_check_uvector(type, (struct iovec __user *)kiocb->ki_buf,
1438                                     kiocb->ki_nbytes, 1,
1439                                     &kiocb->ki_inline_vec, &kiocb->ki_iovec);
1440         if (ret < 0)
1441                 goto out;
1442
1443         kiocb->ki_nr_segs = kiocb->ki_nbytes;
1444         kiocb->ki_cur_seg = 0;
1445         /* ki_nbytes/left now reflect bytes instead of segs */
1446         kiocb->ki_nbytes = ret;
1447         kiocb->ki_left = ret;
1448
1449         ret = 0;
1450 out:
1451         return ret;
1452 }
1453
1454 static ssize_t aio_setup_single_vector(struct kiocb *kiocb)
1455 {
1456         kiocb->ki_iovec = &kiocb->ki_inline_vec;
1457         kiocb->ki_iovec->iov_base = kiocb->ki_buf;
1458         kiocb->ki_iovec->iov_len = kiocb->ki_left;
1459         kiocb->ki_nr_segs = 1;
1460         kiocb->ki_cur_seg = 0;
1461         return 0;
1462 }
1463
1464 /*
1465  * aio_setup_iocb:
1466  *      Performs the initial checks and aio retry method
1467  *      setup for the kiocb at the time of io submission.
1468  */
1469 static ssize_t aio_setup_iocb(struct kiocb *kiocb)
1470 {
1471         struct file *file = kiocb->ki_filp;
1472         ssize_t ret = 0;
1473
1474         switch (kiocb->ki_opcode) {
1475         case IOCB_CMD_PREAD:
1476                 ret = -EBADF;
1477                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1478                         break;
1479                 ret = -EFAULT;
1480                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_WRITE, kiocb->ki_buf,
1481                         kiocb->ki_left)))
1482                         break;
1483                 ret = security_file_permission(file, MAY_READ);
1484                 if (unlikely(ret))
1485                         break;
1486                 ret = aio_setup_single_vector(kiocb);
1487                 if (ret)
1488                         break;
1489                 ret = -EINVAL;
1490                 if (file->f_op->aio_read)
1491                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1492                 break;
1493         case IOCB_CMD_PWRITE:
1494                 ret = -EBADF;
1495                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1496                         break;
1497                 ret = -EFAULT;
1498                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, kiocb->ki_buf,
1499                         kiocb->ki_left)))
1500                         break;
1501                 ret = security_file_permission(file, MAY_WRITE);
1502                 if (unlikely(ret))
1503                         break;
1504                 ret = aio_setup_single_vector(kiocb);
1505                 if (ret)
1506                         break;
1507                 ret = -EINVAL;
1508                 if (file->f_op->aio_write)
1509                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1510                 break;
1511         case IOCB_CMD_PREADV:
1512                 ret = -EBADF;
1513                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1514                         break;
1515                 ret = security_file_permission(file, MAY_READ);
1516                 if (unlikely(ret))
1517                         break;
1518                 ret = aio_setup_vectored_rw(READ, kiocb);
1519                 if (ret)
1520                         break;
1521                 ret = -EINVAL;
1522                 if (file->f_op->aio_read)
1523                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1524                 break;
1525         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1526                 ret = -EBADF;
1527                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1528                         break;
1529                 ret = security_file_permission(file, MAY_WRITE);
1530                 if (unlikely(ret))
1531                         break;
1532                 ret = aio_setup_vectored_rw(WRITE, kiocb);
1533                 if (ret)
1534                         break;
1535                 ret = -EINVAL;
1536                 if (file->f_op->aio_write)
1537                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1538                 break;
1539         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1540                 ret = -EINVAL;
1541                 if (file->f_op->aio_fsync)
1542                         kiocb->ki_retry = aio_fdsync;
1543                 break;
1544         case IOCB_CMD_FSYNC:
1545                 ret = -EINVAL;
1546                 if (file->f_op->aio_fsync)
1547                         kiocb->ki_retry = aio_fsync;
1548                 break;
1549         default:
1550                 dprintk("EINVAL: io_submit: no operation provided\n");
1551                 ret = -EINVAL;
1552         }
1553
1554         if (!kiocb->ki_retry)
1555                 return ret;
1556
1557         return 0;
1558 }
1559
1560 /*
1561  * aio_wake_function:
1562  *      wait queue callback function for aio notification,
1563  *      Simply triggers a retry of the operation via kick_iocb.
1564  *
1565  *      This callback is specified in the wait queue entry in
1566  *      a kiocb.
1567  *
1568  * Note:
1569  * This routine is executed with the wait queue lock held.
1570  * Since kick_iocb acquires iocb->ctx->ctx_lock, it nests
1571  * the ioctx lock inside the wait queue lock. This is safe
1572  * because this callback isn't used for wait queues which
1573  * are nested inside ioctx lock (i.e. ctx->wait)
1574  */
1575 static int aio_wake_function(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
1576                              int sync, void *key)
1577 {
1578         struct kiocb *iocb = container_of(wait, struct kiocb, ki_wait);
1579
1580         list_del_init(&wait->task_list);
1581         kick_iocb(iocb);
1582         return 1;
1583 }
1584
1585 static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1586                          struct iocb *iocb)
1587 {
1588         struct kiocb *req;
1589         struct file *file;
1590         ssize_t ret;
1591
1592         /* enforce forwards compatibility on users */
1593         if (unlikely(iocb->aio_reserved1 || iocb->aio_reserved2)) {
1594                 pr_debug("EINVAL: io_submit: reserve field set\n");
1595                 return -EINVAL;
1596         }
1597
1598         /* prevent overflows */
1599         if (unlikely(
1600             (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1601             (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1602             ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1603            )) {
1604                 pr_debug("EINVAL: io_submit: overflow check\n");
1605                 return -EINVAL;
1606         }
1607
1608         file = fget(iocb->aio_fildes);
1609         if (unlikely(!file))
1610                 return -EBADF;
1611
1612         req = aio_get_req(ctx);         /* returns with 2 references to req */
1613         if (unlikely(!req)) {
1614                 fput(file);
1615                 return -EAGAIN;
1616         }
1617         req->ki_filp = file;
1618         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
1619                 /*
1620                  * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
1621                  * instance of the file* now. The file descriptor must be
1622                  * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
1623                  * event using the eventfd_signal() function.
1624                  */
1625                 req->ki_eventfd = eventfd_fget((int) iocb->aio_resfd);
1626                 if (IS_ERR(req->ki_eventfd)) {
1627                         ret = PTR_ERR(req->ki_eventfd);
1628                         req->ki_eventfd = NULL;
1629                         goto out_put_req;
1630                 }
1631         }
1632
1633         ret = put_user(req->ki_key, &user_iocb->aio_key);
1634         if (unlikely(ret)) {
1635                 dprintk("EFAULT: aio_key\n");
1636                 goto out_put_req;
1637         }
1638
1639         req->ki_obj.user = user_iocb;
1640         req->ki_user_data = iocb->aio_data;
1641         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1642
1643         req->ki_buf = (char __user *)(unsigned long)iocb->aio_buf;
1644         req->ki_left = req->ki_nbytes = iocb->aio_nbytes;
1645         req->ki_opcode = iocb->aio_lio_opcode;
1646         init_waitqueue_func_entry(&req->ki_wait, aio_wake_function);
1647         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_wait.task_list);
1648
1649         ret = aio_setup_iocb(req);
1650
1651         if (ret)
1652                 goto out_put_req;
1653
1654         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1655         aio_run_iocb(req);
1656         if (!list_empty(&ctx->run_list)) {
1657                 /* drain the run list */
1658                 while (__aio_run_iocbs(ctx))
1659                         ;
1660         }
1661         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1662         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1663         return 0;
1664
1665 out_put_req:
1666         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1667         aio_put_req(req);       /* drop i/o ref to req */
1668         return ret;
1669 }
1670
1671 /* sys_io_submit:
1672  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1673  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1674  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1675  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1676  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1677  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1678  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1679  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1680  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1681  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1682  */
1683 SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
1684                 struct iocb __user * __user *, iocbpp)
1685 {
1686         struct kioctx *ctx;
1687         long ret = 0;
1688         int i;
1689
1690         if (unlikely(nr < 0))
1691                 return -EINVAL;
1692
1693         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, iocbpp, (nr*sizeof(*iocbpp)))))
1694                 return -EFAULT;
1695
1696         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1697         if (unlikely(!ctx)) {
1698                 pr_debug("EINVAL: io_submit: invalid context id\n");
1699                 return -EINVAL;
1700         }
1701
1702         /*
1703          * AKPM: should this return a partial result if some of the IOs were
1704          * successfully submitted?
1705          */
1706         for (i=0; i<nr; i++) {
1707                 struct iocb __user *user_iocb;
1708                 struct iocb tmp;
1709
1710                 if (unlikely(__get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1711                         ret = -EFAULT;
1712                         break;
1713                 }
1714
1715                 if (unlikely(copy_from_user(&tmp, user_iocb, sizeof(tmp)))) {
1716                         ret = -EFAULT;
1717                         break;
1718                 }
1719
1720                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, &tmp);
1721                 if (ret)
1722                         break;
1723         }
1724
1725         put_ioctx(ctx);
1726         return i ? i : ret;
1727 }
1728
1729 /* lookup_kiocb
1730  *      Finds a given iocb for cancellation.
1731  */
1732 static struct kiocb *lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb,
1733                                   u32 key)
1734 {
1735         struct list_head *pos;
1736
1737         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
1738
1739         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
1740         list_for_each(pos, &ctx->active_reqs) {
1741                 struct kiocb *kiocb = list_kiocb(pos);
1742                 if (kiocb->ki_obj.user == iocb && kiocb->ki_key == key)
1743                         return kiocb;
1744         }
1745         return NULL;
1746 }
1747
1748 /* sys_io_cancel:
1749  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1750  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1751  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1752  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1753  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1754  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1755  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1756  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1757  */
1758 SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
1759                 struct io_event __user *, result)
1760 {
1761         int (*cancel)(struct kiocb *iocb, struct io_event *res);
1762         struct kioctx *ctx;
1763         struct kiocb *kiocb;
1764         u32 key;
1765         int ret;
1766
1767         ret = get_user(key, &iocb->aio_key);
1768         if (unlikely(ret))
1769                 return -EFAULT;
1770
1771         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1772         if (unlikely(!ctx))
1773                 return -EINVAL;
1774
1775         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1776         ret = -EAGAIN;
1777         kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb, key);
1778         if (kiocb && kiocb->ki_cancel) {
1779                 cancel = kiocb->ki_cancel;
1780                 kiocb->ki_users ++;
1781                 kiocbSetCancelled(kiocb);
1782         } else
1783                 cancel = NULL;
1784         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1785
1786         if (NULL != cancel) {
1787                 struct io_event tmp;
1788                 pr_debug("calling cancel\n");
1789                 memset(&tmp, 0, sizeof(tmp));
1790                 tmp.obj = (u64)(unsigned long)kiocb->ki_obj.user;
1791                 tmp.data = kiocb->ki_user_data;
1792                 ret = cancel(kiocb, &tmp);
1793                 if (!ret) {
1794                         /* Cancellation succeeded -- copy the result
1795                          * into the user's buffer.
1796                          */
1797                         if (copy_to_user(result, &tmp, sizeof(tmp)))
1798                                 ret = -EFAULT;
1799                 }
1800         } else
1801                 ret = -EINVAL;
1802
1803         put_ioctx(ctx);
1804
1805         return ret;
1806 }
1807
1808 /* io_getevents:
1809  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
1810  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id.  May
1811  *      fail with -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range,
1812  *      if nr is out of range, if when is out of range.  May fail with
1813  *      -EFAULT if any of the memory specified to is invalid.  May return
1814  *      0 or < min_nr if no events are available and the timeout specified
1815  *      by when has elapsed, where when == NULL specifies an infinite
1816  *      timeout.  Note that the timeout pointed to by when is relative and
1817  *      will be updated if not NULL and the operation blocks.  Will fail
1818  *      with -ENOSYS if not implemented.
1819  */
1820 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
1821                 long, min_nr,
1822                 long, nr,
1823                 struct io_event __user *, events,
1824                 struct timespec __user *, timeout)
1825 {
1826         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1827         long ret = -EINVAL;
1828
1829         if (likely(ioctx)) {
1830                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0 && nr >= 0))
1831                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, timeout);
1832                 put_ioctx(ioctx);
1833         }
1834
1835         asmlinkage_protect(5, ret, ctx_id, min_nr, nr, events, timeout);
1836         return ret;
1837 }
1838
1839 __initcall(aio_setup);
1840
1841 EXPORT_SYMBOL(aio_complete);
1842 EXPORT_SYMBOL(aio_put_req);
1843 EXPORT_SYMBOL(wait_on_sync_kiocb);