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