[PATCH] rcu file: use atomic primitives
[linux-2.6.git] / fs / aio.c
1 /*
2  *      An async IO implementation for Linux
3  *      Written by Benjamin LaHaise <bcrl@kvack.org>
4  *
5  *      Implements an efficient asynchronous io interface.
6  *
7  *      Copyright 2000, 2001, 2002 Red Hat, Inc.  All Rights Reserved.
8  *
9  *      See ../COPYING for licensing terms.
10  */
11 #include <linux/kernel.h>
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/errno.h>
14 #include <linux/time.h>
15 #include <linux/aio_abi.h>
16 #include <linux/module.h>
17 #include <linux/syscalls.h>
18
19 #define DEBUG 0
20
21 #include <linux/sched.h>
22 #include <linux/fs.h>
23 #include <linux/file.h>
24 #include <linux/mm.h>
25 #include <linux/mman.h>
26 #include <linux/slab.h>
27 #include <linux/timer.h>
28 #include <linux/aio.h>
29 #include <linux/highmem.h>
30 #include <linux/workqueue.h>
31 #include <linux/security.h>
32
33 #include <asm/kmap_types.h>
34 #include <asm/uaccess.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36
37 #if DEBUG > 1
38 #define dprintk         printk
39 #else
40 #define dprintk(x...)   do { ; } while (0)
41 #endif
42
43 /*------ sysctl variables----*/
44 static DEFINE_SPINLOCK(aio_nr_lock);
45 unsigned long aio_nr;           /* current system wide number of aio requests */
46 unsigned long aio_max_nr = 0x10000; /* system wide maximum number of aio requests */
47 /*----end sysctl variables---*/
48
49 static kmem_cache_t     *kiocb_cachep;
50 static kmem_cache_t     *kioctx_cachep;
51
52 static struct workqueue_struct *aio_wq;
53
54 /* Used for rare fput completion. */
55 static void aio_fput_routine(void *);
56 static DECLARE_WORK(fput_work, aio_fput_routine, NULL);
57
58 static DEFINE_SPINLOCK(fput_lock);
59 static LIST_HEAD(fput_head);
60
61 static void aio_kick_handler(void *);
62 static void aio_queue_work(struct kioctx *);
63
64 /* aio_setup
65  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
66  *      failure as this is done early during the boot sequence.
67  */
68 static int __init aio_setup(void)
69 {
70         kiocb_cachep = kmem_cache_create("kiocb", sizeof(struct kiocb),
71                                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL, NULL);
72         kioctx_cachep = kmem_cache_create("kioctx", sizeof(struct kioctx),
73                                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL, NULL);
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 = kmalloc(sizeof(struct page *) * nr_pages, GFP_KERNEL);
126                 if (!info->ring_pages)
127                         return -ENOMEM;
128                 memset(info->ring_pages, 0, sizeof(struct page *) * nr_pages);
129         }
130
131         info->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
132         dprintk("attempting mmap of %lu bytes\n", info->mmap_size);
133         down_write(&ctx->mm->mmap_sem);
134         info->mmap_base = do_mmap(NULL, 0, info->mmap_size, 
135                                   PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_ANON|MAP_PRIVATE,
136                                   0);
137         if (IS_ERR((void *)info->mmap_base)) {
138                 up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
139                 printk("mmap err: %ld\n", -info->mmap_base);
140                 info->mmap_size = 0;
141                 aio_free_ring(ctx);
142                 return -EAGAIN;
143         }
144
145         dprintk("mmap address: 0x%08lx\n", info->mmap_base);
146         info->nr_pages = get_user_pages(current, ctx->mm,
147                                         info->mmap_base, nr_pages, 
148                                         1, 0, info->ring_pages, NULL);
149         up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
150
151         if (unlikely(info->nr_pages != nr_pages)) {
152                 aio_free_ring(ctx);
153                 return -EAGAIN;
154         }
155
156         ctx->user_id = info->mmap_base;
157
158         info->nr = nr_events;           /* trusted copy */
159
160         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_USER0);
161         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
162         ring->id = ctx->user_id;
163         ring->head = ring->tail = 0;
164         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
165         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
166         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
167         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
168         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
169
170         return 0;
171 }
172
173
174 /* aio_ring_event: returns a pointer to the event at the given index from
175  * kmap_atomic(, km).  Release the pointer with put_aio_ring_event();
176  */
177 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
178 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
179 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
180
181 #define aio_ring_event(info, nr, km) ({                                 \
182         unsigned pos = (nr) + AIO_EVENTS_OFFSET;                        \
183         struct io_event *__event;                                       \
184         __event = kmap_atomic(                                          \
185                         (info)->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE], km); \
186         __event += pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;                           \
187         __event;                                                        \
188 })
189
190 #define put_aio_ring_event(event, km) do {      \
191         struct io_event *__event = (event);     \
192         (void)__event;                          \
193         kunmap_atomic((void *)((unsigned long)__event & PAGE_MASK), km); \
194 } while(0)
195
196 /* ioctx_alloc
197  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
198  */
199 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
200 {
201         struct mm_struct *mm;
202         struct kioctx *ctx;
203
204         /* Prevent overflows */
205         if ((nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) ||
206             (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct kiocb)))) {
207                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
208                 return ERR_PTR(-EINVAL);
209         }
210
211         if ((unsigned long)nr_events > aio_max_nr)
212                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
213
214         ctx = kmem_cache_alloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
215         if (!ctx)
216                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
217
218         memset(ctx, 0, sizeof(*ctx));
219         ctx->max_reqs = nr_events;
220         mm = ctx->mm = current->mm;
221         atomic_inc(&mm->mm_count);
222
223         atomic_set(&ctx->users, 1);
224         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
225         spin_lock_init(&ctx->ring_info.ring_lock);
226         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
227
228         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
229         INIT_LIST_HEAD(&ctx->run_list);
230         INIT_WORK(&ctx->wq, aio_kick_handler, ctx);
231
232         if (aio_setup_ring(ctx) < 0)
233                 goto out_freectx;
234
235         /* limit the number of system wide aios */
236         spin_lock(&aio_nr_lock);
237         if (aio_nr + ctx->max_reqs > aio_max_nr ||
238             aio_nr + ctx->max_reqs < aio_nr)
239                 ctx->max_reqs = 0;
240         else
241                 aio_nr += ctx->max_reqs;
242         spin_unlock(&aio_nr_lock);
243         if (ctx->max_reqs == 0)
244                 goto out_cleanup;
245
246         /* now link into global list.  kludge.  FIXME */
247         write_lock(&mm->ioctx_list_lock);
248         ctx->next = mm->ioctx_list;
249         mm->ioctx_list = ctx;
250         write_unlock(&mm->ioctx_list_lock);
251
252         dprintk("aio: allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
253                 ctx, ctx->user_id, current->mm, ctx->ring_info.nr);
254         return ctx;
255
256 out_cleanup:
257         __put_ioctx(ctx);
258         return ERR_PTR(-EAGAIN);
259
260 out_freectx:
261         mmdrop(mm);
262         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
263         ctx = ERR_PTR(-ENOMEM);
264
265         dprintk("aio: error allocating ioctx %p\n", ctx);
266         return ctx;
267 }
268
269 /* aio_cancel_all
270  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used 
271  *      when the processes owning a context have all exited to encourage 
272  *      the rapid destruction of the kioctx.
273  */
274 static void aio_cancel_all(struct kioctx *ctx)
275 {
276         int (*cancel)(struct kiocb *, struct io_event *);
277         struct io_event res;
278         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
279         ctx->dead = 1;
280         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
281                 struct list_head *pos = ctx->active_reqs.next;
282                 struct kiocb *iocb = list_kiocb(pos);
283                 list_del_init(&iocb->ki_list);
284                 cancel = iocb->ki_cancel;
285                 kiocbSetCancelled(iocb);
286                 if (cancel) {
287                         iocb->ki_users++;
288                         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
289                         cancel(iocb, &res);
290                         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
291                 }
292         }
293         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
294 }
295
296 static void wait_for_all_aios(struct kioctx *ctx)
297 {
298         struct task_struct *tsk = current;
299         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
300
301         if (!ctx->reqs_active)
302                 return;
303
304         add_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
305         set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
306         while (ctx->reqs_active) {
307                 schedule();
308                 set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
309         }
310         __set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
311         remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
312 }
313
314 /* wait_on_sync_kiocb:
315  *      Waits on the given sync kiocb to complete.
316  */
317 ssize_t fastcall wait_on_sync_kiocb(struct kiocb *iocb)
318 {
319         while (iocb->ki_users) {
320                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
321                 if (!iocb->ki_users)
322                         break;
323                 schedule();
324         }
325         __set_current_state(TASK_RUNNING);
326         return iocb->ki_user_data;
327 }
328
329 /* exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, 
330  * there is no way for any new requests to be submited or any of the 
331  * io_* syscalls to be called on the context.  However, there may be 
332  * outstanding requests which hold references to the context; as they 
333  * go away, they will call put_ioctx and release any pinned memory
334  * associated with the request (held via struct page * references).
335  */
336 void fastcall exit_aio(struct mm_struct *mm)
337 {
338         struct kioctx *ctx = mm->ioctx_list;
339         mm->ioctx_list = NULL;
340         while (ctx) {
341                 struct kioctx *next = ctx->next;
342                 ctx->next = NULL;
343                 aio_cancel_all(ctx);
344
345                 wait_for_all_aios(ctx);
346                 /*
347                  * this is an overkill, but ensures we don't leave
348                  * the ctx on the aio_wq
349                  */
350                 flush_workqueue(aio_wq);
351
352                 if (1 != atomic_read(&ctx->users))
353                         printk(KERN_DEBUG
354                                 "exit_aio:ioctx still alive: %d %d %d\n",
355                                 atomic_read(&ctx->users), ctx->dead,
356                                 ctx->reqs_active);
357                 put_ioctx(ctx);
358                 ctx = next;
359         }
360 }
361
362 /* __put_ioctx
363  *      Called when the last user of an aio context has gone away,
364  *      and the struct needs to be freed.
365  */
366 void fastcall __put_ioctx(struct kioctx *ctx)
367 {
368         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
369
370         if (unlikely(ctx->reqs_active))
371                 BUG();
372
373         cancel_delayed_work(&ctx->wq);
374         flush_workqueue(aio_wq);
375         aio_free_ring(ctx);
376         mmdrop(ctx->mm);
377         ctx->mm = NULL;
378         pr_debug("__put_ioctx: freeing %p\n", ctx);
379         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
380
381         if (nr_events) {
382                 spin_lock(&aio_nr_lock);
383                 BUG_ON(aio_nr - nr_events > aio_nr);
384                 aio_nr -= nr_events;
385                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
386         }
387 }
388
389 /* aio_get_req
390  *      Allocate a slot for an aio request.  Increments the users count
391  * of the kioctx so that the kioctx stays around until all requests are
392  * complete.  Returns NULL if no requests are free.
393  *
394  * Returns with kiocb->users set to 2.  The io submit code path holds
395  * an extra reference while submitting the i/o.
396  * This prevents races between the aio code path referencing the
397  * req (after submitting it) and aio_complete() freeing the req.
398  */
399 static struct kiocb *FASTCALL(__aio_get_req(struct kioctx *ctx));
400 static struct kiocb fastcall *__aio_get_req(struct kioctx *ctx)
401 {
402         struct kiocb *req = NULL;
403         struct aio_ring *ring;
404         int okay = 0;
405
406         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL);
407         if (unlikely(!req))
408                 return NULL;
409
410         req->ki_flags = 0;
411         req->ki_users = 2;
412         req->ki_key = 0;
413         req->ki_ctx = ctx;
414         req->ki_cancel = NULL;
415         req->ki_retry = NULL;
416         req->ki_dtor = NULL;
417         req->private = NULL;
418         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_run_list);
419
420         /* Check if the completion queue has enough free space to
421          * accept an event from this io.
422          */
423         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
424         ring = kmap_atomic(ctx->ring_info.ring_pages[0], KM_USER0);
425         if (ctx->reqs_active < aio_ring_avail(&ctx->ring_info, ring)) {
426                 list_add(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
427                 get_ioctx(ctx);
428                 ctx->reqs_active++;
429                 okay = 1;
430         }
431         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
432         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
433
434         if (!okay) {
435                 kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
436                 req = NULL;
437         }
438
439         return req;
440 }
441
442 static inline struct kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
443 {
444         struct kiocb *req;
445         /* Handle a potential starvation case -- should be exceedingly rare as 
446          * requests will be stuck on fput_head only if the aio_fput_routine is 
447          * delayed and the requests were the last user of the struct file.
448          */
449         req = __aio_get_req(ctx);
450         if (unlikely(NULL == req)) {
451                 aio_fput_routine(NULL);
452                 req = __aio_get_req(ctx);
453         }
454         return req;
455 }
456
457 static inline void really_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
458 {
459         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
460
461         if (req->ki_dtor)
462                 req->ki_dtor(req);
463         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
464         ctx->reqs_active--;
465
466         if (unlikely(!ctx->reqs_active && ctx->dead))
467                 wake_up(&ctx->wait);
468 }
469
470 static void aio_fput_routine(void *data)
471 {
472         spin_lock_irq(&fput_lock);
473         while (likely(!list_empty(&fput_head))) {
474                 struct kiocb *req = list_kiocb(fput_head.next);
475                 struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
476
477                 list_del(&req->ki_list);
478                 spin_unlock_irq(&fput_lock);
479
480                 /* Complete the fput */
481                 __fput(req->ki_filp);
482
483                 /* Link the iocb into the context's free list */
484                 spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
485                 really_put_req(ctx, req);
486                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
487
488                 put_ioctx(ctx);
489                 spin_lock_irq(&fput_lock);
490         }
491         spin_unlock_irq(&fput_lock);
492 }
493
494 /* __aio_put_req
495  *      Returns true if this put was the last user of the request.
496  */
497 static int __aio_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
498 {
499         dprintk(KERN_DEBUG "aio_put(%p): f_count=%d\n",
500                 req, atomic_read(&req->ki_filp->f_count));
501
502         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
503
504         req->ki_users --;
505         if (unlikely(req->ki_users < 0))
506                 BUG();
507         if (likely(req->ki_users))
508                 return 0;
509         list_del(&req->ki_list);                /* remove from active_reqs */
510         req->ki_cancel = NULL;
511         req->ki_retry = NULL;
512
513         /* Must be done under the lock to serialise against cancellation.
514          * Call this aio_fput as it duplicates fput via the fput_work.
515          */
516         if (unlikely(atomic_dec_and_test(&req->ki_filp->f_count))) {
517                 get_ioctx(ctx);
518                 spin_lock(&fput_lock);
519                 list_add(&req->ki_list, &fput_head);
520                 spin_unlock(&fput_lock);
521                 queue_work(aio_wq, &fput_work);
522         } else
523                 really_put_req(ctx, req);
524         return 1;
525 }
526
527 /* aio_put_req
528  *      Returns true if this put was the last user of the kiocb,
529  *      false if the request is still in use.
530  */
531 int fastcall aio_put_req(struct kiocb *req)
532 {
533         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
534         int ret;
535         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
536         ret = __aio_put_req(ctx, req);
537         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
538         if (ret)
539                 put_ioctx(ctx);
540         return ret;
541 }
542
543 /*      Lookup an ioctx id.  ioctx_list is lockless for reads.
544  *      FIXME: this is O(n) and is only suitable for development.
545  */
546 struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
547 {
548         struct kioctx *ioctx;
549         struct mm_struct *mm;
550
551         mm = current->mm;
552         read_lock(&mm->ioctx_list_lock);
553         for (ioctx = mm->ioctx_list; ioctx; ioctx = ioctx->next)
554                 if (likely(ioctx->user_id == ctx_id && !ioctx->dead)) {
555                         get_ioctx(ioctx);
556                         break;
557                 }
558         read_unlock(&mm->ioctx_list_lock);
559
560         return ioctx;
561 }
562
563 /*
564  * use_mm
565  *      Makes the calling kernel thread take on the specified
566  *      mm context.
567  *      Called by the retry thread execute retries within the
568  *      iocb issuer's mm context, so that copy_from/to_user
569  *      operations work seamlessly for aio.
570  *      (Note: this routine is intended to be called only
571  *      from a kernel thread context)
572  */
573 static void use_mm(struct mm_struct *mm)
574 {
575         struct mm_struct *active_mm;
576         struct task_struct *tsk = current;
577
578         task_lock(tsk);
579         tsk->flags |= PF_BORROWED_MM;
580         active_mm = tsk->active_mm;
581         atomic_inc(&mm->mm_count);
582         tsk->mm = mm;
583         tsk->active_mm = mm;
584         /*
585          * Note that on UML this *requires* PF_BORROWED_MM to be set, otherwise
586          * it won't work. Update it accordingly if you change it here
587          */
588         activate_mm(active_mm, mm);
589         task_unlock(tsk);
590
591         mmdrop(active_mm);
592 }
593
594 /*
595  * unuse_mm
596  *      Reverses the effect of use_mm, i.e. releases the
597  *      specified mm context which was earlier taken on
598  *      by the calling kernel thread
599  *      (Note: this routine is intended to be called only
600  *      from a kernel thread context)
601  *
602  * Comments: Called with ctx->ctx_lock held. This nests
603  * task_lock instead ctx_lock.
604  */
605 static void unuse_mm(struct mm_struct *mm)
606 {
607         struct task_struct *tsk = current;
608
609         task_lock(tsk);
610         tsk->flags &= ~PF_BORROWED_MM;
611         tsk->mm = NULL;
612         /* active_mm is still 'mm' */
613         enter_lazy_tlb(mm, tsk);
614         task_unlock(tsk);
615 }
616
617 /*
618  * Queue up a kiocb to be retried. Assumes that the kiocb
619  * has already been marked as kicked, and places it on
620  * the retry run list for the corresponding ioctx, if it
621  * isn't already queued. Returns 1 if it actually queued
622  * the kiocb (to tell the caller to activate the work
623  * queue to process it), or 0, if it found that it was
624  * already queued.
625  */
626 static inline int __queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
627 {
628         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
629
630         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
631
632         if (list_empty(&iocb->ki_run_list)) {
633                 list_add_tail(&iocb->ki_run_list,
634                         &ctx->run_list);
635                 return 1;
636         }
637         return 0;
638 }
639
640 /* aio_run_iocb
641  *      This is the core aio execution routine. It is
642  *      invoked both for initial i/o submission and
643  *      subsequent retries via the aio_kick_handler.
644  *      Expects to be invoked with iocb->ki_ctx->lock
645  *      already held. The lock is released and reaquired
646  *      as needed during processing.
647  *
648  * Calls the iocb retry method (already setup for the
649  * iocb on initial submission) for operation specific
650  * handling, but takes care of most of common retry
651  * execution details for a given iocb. The retry method
652  * needs to be non-blocking as far as possible, to avoid
653  * holding up other iocbs waiting to be serviced by the
654  * retry kernel thread.
655  *
656  * The trickier parts in this code have to do with
657  * ensuring that only one retry instance is in progress
658  * for a given iocb at any time. Providing that guarantee
659  * simplifies the coding of individual aio operations as
660  * it avoids various potential races.
661  */
662 static ssize_t aio_run_iocb(struct kiocb *iocb)
663 {
664         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
665         ssize_t (*retry)(struct kiocb *);
666         ssize_t ret;
667
668         if (iocb->ki_retried++ > 1024*1024) {
669                 printk("Maximal retry count.  Bytes done %Zd\n",
670                         iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left);
671                 return -EAGAIN;
672         }
673
674         if (!(iocb->ki_retried & 0xff)) {
675                 pr_debug("%ld retry: %d of %d\n", iocb->ki_retried,
676                         iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left, iocb->ki_nbytes);
677         }
678
679         if (!(retry = iocb->ki_retry)) {
680                 printk("aio_run_iocb: iocb->ki_retry = NULL\n");
681                 return 0;
682         }
683
684         /*
685          * We don't want the next retry iteration for this
686          * operation to start until this one has returned and
687          * updated the iocb state. However, wait_queue functions
688          * can trigger a kick_iocb from interrupt context in the
689          * meantime, indicating that data is available for the next
690          * iteration. We want to remember that and enable the
691          * next retry iteration _after_ we are through with
692          * this one.
693          *
694          * So, in order to be able to register a "kick", but
695          * prevent it from being queued now, we clear the kick
696          * flag, but make the kick code *think* that the iocb is
697          * still on the run list until we are actually done.
698          * When we are done with this iteration, we check if
699          * the iocb was kicked in the meantime and if so, queue
700          * it up afresh.
701          */
702
703         kiocbClearKicked(iocb);
704
705         /*
706          * This is so that aio_complete knows it doesn't need to
707          * pull the iocb off the run list (We can't just call
708          * INIT_LIST_HEAD because we don't want a kick_iocb to
709          * queue this on the run list yet)
710          */
711         iocb->ki_run_list.next = iocb->ki_run_list.prev = NULL;
712         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
713
714         /* Quit retrying if the i/o has been cancelled */
715         if (kiocbIsCancelled(iocb)) {
716                 ret = -EINTR;
717                 aio_complete(iocb, ret, 0);
718                 /* must not access the iocb after this */
719                 goto out;
720         }
721
722         /*
723          * Now we are all set to call the retry method in async
724          * context. By setting this thread's io_wait context
725          * to point to the wait queue entry inside the currently
726          * running iocb for the duration of the retry, we ensure
727          * that async notification wakeups are queued by the
728          * operation instead of blocking waits, and when notified,
729          * cause the iocb to be kicked for continuation (through
730          * the aio_wake_function callback).
731          */
732         BUG_ON(current->io_wait != NULL);
733         current->io_wait = &iocb->ki_wait;
734         ret = retry(iocb);
735         current->io_wait = NULL;
736
737         if (ret != -EIOCBRETRY && ret != -EIOCBQUEUED) {
738                 BUG_ON(!list_empty(&iocb->ki_wait.task_list));
739                 aio_complete(iocb, ret, 0);
740         }
741 out:
742         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
743
744         if (-EIOCBRETRY == ret) {
745                 /*
746                  * OK, now that we are done with this iteration
747                  * and know that there is more left to go,
748                  * this is where we let go so that a subsequent
749                  * "kick" can start the next iteration
750                  */
751
752                 /* will make __queue_kicked_iocb succeed from here on */
753                 INIT_LIST_HEAD(&iocb->ki_run_list);
754                 /* we must queue the next iteration ourselves, if it
755                  * has already been kicked */
756                 if (kiocbIsKicked(iocb)) {
757                         __queue_kicked_iocb(iocb);
758
759                         /*
760                          * __queue_kicked_iocb will always return 1 here, because
761                          * iocb->ki_run_list is empty at this point so it should
762                          * be safe to unconditionally queue the context into the
763                          * work queue.
764                          */
765                         aio_queue_work(ctx);
766                 }
767         }
768         return ret;
769 }
770
771 /*
772  * __aio_run_iocbs:
773  *      Process all pending retries queued on the ioctx
774  *      run list.
775  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm
776  * context.
777  */
778 static int __aio_run_iocbs(struct kioctx *ctx)
779 {
780         struct kiocb *iocb;
781         LIST_HEAD(run_list);
782
783         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
784
785         list_splice_init(&ctx->run_list, &run_list);
786         while (!list_empty(&run_list)) {
787                 iocb = list_entry(run_list.next, struct kiocb,
788                         ki_run_list);
789                 list_del(&iocb->ki_run_list);
790                 /*
791                  * Hold an extra reference while retrying i/o.
792                  */
793                 iocb->ki_users++;       /* grab extra reference */
794                 aio_run_iocb(iocb);
795                 if (__aio_put_req(ctx, iocb))  /* drop extra ref */
796                         put_ioctx(ctx);
797         }
798         if (!list_empty(&ctx->run_list))
799                 return 1;
800         return 0;
801 }
802
803 static void aio_queue_work(struct kioctx * ctx)
804 {
805         unsigned long timeout;
806         /*
807          * if someone is waiting, get the work started right
808          * away, otherwise, use a longer delay
809          */
810         smp_mb();
811         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
812                 timeout = 1;
813         else
814                 timeout = HZ/10;
815         queue_delayed_work(aio_wq, &ctx->wq, timeout);
816 }
817
818
819 /*
820  * aio_run_iocbs:
821  *      Process all pending retries queued on the ioctx
822  *      run list.
823  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm
824  * context.
825  */
826 static inline void aio_run_iocbs(struct kioctx *ctx)
827 {
828         int requeue;
829
830         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
831
832         requeue = __aio_run_iocbs(ctx);
833         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
834         if (requeue)
835                 aio_queue_work(ctx);
836 }
837
838 /*
839  * just like aio_run_iocbs, but keeps running them until
840  * the list stays empty
841  */
842 static inline void aio_run_all_iocbs(struct kioctx *ctx)
843 {
844         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
845         while (__aio_run_iocbs(ctx))
846                 ;
847         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
848 }
849
850 /*
851  * aio_kick_handler:
852  *      Work queue handler triggered to process pending
853  *      retries on an ioctx. Takes on the aio issuer's
854  *      mm context before running the iocbs, so that
855  *      copy_xxx_user operates on the issuer's address
856  *      space.
857  * Run on aiod's context.
858  */
859 static void aio_kick_handler(void *data)
860 {
861         struct kioctx *ctx = data;
862         mm_segment_t oldfs = get_fs();
863         int requeue;
864
865         set_fs(USER_DS);
866         use_mm(ctx->mm);
867         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
868         requeue =__aio_run_iocbs(ctx);
869         unuse_mm(ctx->mm);
870         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
871         set_fs(oldfs);
872         /*
873          * we're in a worker thread already, don't use queue_delayed_work,
874          */
875         if (requeue)
876                 queue_work(aio_wq, &ctx->wq);
877 }
878
879
880 /*
881  * Called by kick_iocb to queue the kiocb for retry
882  * and if required activate the aio work queue to process
883  * it
884  */
885 static void try_queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
886 {
887         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
888         unsigned long flags;
889         int run = 0;
890
891         /* We're supposed to be the only path putting the iocb back on the run
892          * list.  If we find that the iocb is *back* on a wait queue already
893          * than retry has happened before we could queue the iocb.  This also
894          * means that the retry could have completed and freed our iocb, no
895          * good. */
896         BUG_ON((!list_empty(&iocb->ki_wait.task_list)));
897
898         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
899         /* set this inside the lock so that we can't race with aio_run_iocb()
900          * testing it and putting the iocb on the run list under the lock */
901         if (!kiocbTryKick(iocb))
902                 run = __queue_kicked_iocb(iocb);
903         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
904         if (run)
905                 aio_queue_work(ctx);
906 }
907
908 /*
909  * kick_iocb:
910  *      Called typically from a wait queue callback context
911  *      (aio_wake_function) to trigger a retry of the iocb.
912  *      The retry is usually executed by aio workqueue
913  *      threads (See aio_kick_handler).
914  */
915 void fastcall kick_iocb(struct kiocb *iocb)
916 {
917         /* sync iocbs are easy: they can only ever be executing from a 
918          * single context. */
919         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
920                 kiocbSetKicked(iocb);
921                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
922                 return;
923         }
924
925         try_queue_kicked_iocb(iocb);
926 }
927 EXPORT_SYMBOL(kick_iocb);
928
929 /* aio_complete
930  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
931  *      Returns true if this is the last user of the request.  The 
932  *      only other user of the request can be the cancellation code.
933  */
934 int fastcall aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
935 {
936         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
937         struct aio_ring_info    *info;
938         struct aio_ring *ring;
939         struct io_event *event;
940         unsigned long   flags;
941         unsigned long   tail;
942         int             ret;
943
944         /*
945          * Special case handling for sync iocbs:
946          *  - events go directly into the iocb for fast handling
947          *  - the sync task with the iocb in its stack holds the single iocb
948          *    ref, no other paths have a way to get another ref
949          *  - the sync task helpfully left a reference to itself in the iocb
950          */
951         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
952                 BUG_ON(iocb->ki_users != 1);
953                 iocb->ki_user_data = res;
954                 iocb->ki_users = 0;
955                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
956                 return 1;
957         }
958
959         info = &ctx->ring_info;
960
961         /* add a completion event to the ring buffer.
962          * must be done holding ctx->ctx_lock to prevent
963          * other code from messing with the tail
964          * pointer since we might be called from irq
965          * context.
966          */
967         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
968
969         if (iocb->ki_run_list.prev && !list_empty(&iocb->ki_run_list))
970                 list_del_init(&iocb->ki_run_list);
971
972         /*
973          * cancelled requests don't get events, userland was given one
974          * when the event got cancelled.
975          */
976         if (kiocbIsCancelled(iocb))
977                 goto put_rq;
978
979         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_IRQ1);
980
981         tail = info->tail;
982         event = aio_ring_event(info, tail, KM_IRQ0);
983         if (++tail >= info->nr)
984                 tail = 0;
985
986         event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_obj.user;
987         event->data = iocb->ki_user_data;
988         event->res = res;
989         event->res2 = res2;
990
991         dprintk("aio_complete: %p[%lu]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
992                 ctx, tail, iocb, iocb->ki_obj.user, iocb->ki_user_data,
993                 res, res2);
994
995         /* after flagging the request as done, we
996          * must never even look at it again
997          */
998         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
999
1000         info->tail = tail;
1001         ring->tail = tail;
1002
1003         put_aio_ring_event(event, KM_IRQ0);
1004         kunmap_atomic(ring, KM_IRQ1);
1005
1006         pr_debug("added to ring %p at [%lu]\n", iocb, tail);
1007
1008         pr_debug("%ld retries: %d of %d\n", iocb->ki_retried,
1009                 iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left, iocb->ki_nbytes);
1010 put_rq:
1011         /* everything turned out well, dispose of the aiocb. */
1012         ret = __aio_put_req(ctx, iocb);
1013
1014         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
1015
1016         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1017                 wake_up(&ctx->wait);
1018
1019         if (ret)
1020                 put_ioctx(ctx);
1021
1022         return ret;
1023 }
1024
1025 /* aio_read_evt
1026  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of 
1027  *      events fetched (0 or 1 ;-)
1028  *      FIXME: make this use cmpxchg.
1029  *      TODO: make the ringbuffer user mmap()able (requires FIXME).
1030  */
1031 static int aio_read_evt(struct kioctx *ioctx, struct io_event *ent)
1032 {
1033         struct aio_ring_info *info = &ioctx->ring_info;
1034         struct aio_ring *ring;
1035         unsigned long head;
1036         int ret = 0;
1037
1038         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_USER0);
1039         dprintk("in aio_read_evt h%lu t%lu m%lu\n",
1040                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail,
1041                  (unsigned long)ring->nr);
1042
1043         if (ring->head == ring->tail)
1044                 goto out;
1045
1046         spin_lock(&info->ring_lock);
1047
1048         head = ring->head % info->nr;
1049         if (head != ring->tail) {
1050                 struct io_event *evp = aio_ring_event(info, head, KM_USER1);
1051                 *ent = *evp;
1052                 head = (head + 1) % info->nr;
1053                 smp_mb(); /* finish reading the event before updatng the head */
1054                 ring->head = head;
1055                 ret = 1;
1056                 put_aio_ring_event(evp, KM_USER1);
1057         }
1058         spin_unlock(&info->ring_lock);
1059
1060 out:
1061         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
1062         dprintk("leaving aio_read_evt: %d  h%lu t%lu\n", ret,
1063                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail);
1064         return ret;
1065 }
1066
1067 struct aio_timeout {
1068         struct timer_list       timer;
1069         int                     timed_out;
1070         struct task_struct      *p;
1071 };
1072
1073 static void timeout_func(unsigned long data)
1074 {
1075         struct aio_timeout *to = (struct aio_timeout *)data;
1076
1077         to->timed_out = 1;
1078         wake_up_process(to->p);
1079 }
1080
1081 static inline void init_timeout(struct aio_timeout *to)
1082 {
1083         init_timer(&to->timer);
1084         to->timer.data = (unsigned long)to;
1085         to->timer.function = timeout_func;
1086         to->timed_out = 0;
1087         to->p = current;
1088 }
1089
1090 static inline void set_timeout(long start_jiffies, struct aio_timeout *to,
1091                                const struct timespec *ts)
1092 {
1093         to->timer.expires = start_jiffies + timespec_to_jiffies(ts);
1094         if (time_after(to->timer.expires, jiffies))
1095                 add_timer(&to->timer);
1096         else
1097                 to->timed_out = 1;
1098 }
1099
1100 static inline void clear_timeout(struct aio_timeout *to)
1101 {
1102         del_singleshot_timer_sync(&to->timer);
1103 }
1104
1105 static int read_events(struct kioctx *ctx,
1106                         long min_nr, long nr,
1107                         struct io_event __user *event,
1108                         struct timespec __user *timeout)
1109 {
1110         long                    start_jiffies = jiffies;
1111         struct task_struct      *tsk = current;
1112         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
1113         int                     ret;
1114         int                     i = 0;
1115         struct io_event         ent;
1116         struct aio_timeout      to;
1117         int                     retry = 0;
1118
1119         /* needed to zero any padding within an entry (there shouldn't be 
1120          * any, but C is fun!
1121          */
1122         memset(&ent, 0, sizeof(ent));
1123 retry:
1124         ret = 0;
1125         while (likely(i < nr)) {
1126                 ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1127                 if (unlikely(ret <= 0))
1128                         break;
1129
1130                 dprintk("read event: %Lx %Lx %Lx %Lx\n",
1131                         ent.data, ent.obj, ent.res, ent.res2);
1132
1133                 /* Could we split the check in two? */
1134                 ret = -EFAULT;
1135                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1136                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1137                         break;
1138                 }
1139                 ret = 0;
1140
1141                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1142                 event ++;
1143                 i ++;
1144         }
1145
1146         if (min_nr <= i)
1147                 return i;
1148         if (ret)
1149                 return ret;
1150
1151         /* End fast path */
1152
1153         /* racey check, but it gets redone */
1154         if (!retry && unlikely(!list_empty(&ctx->run_list))) {
1155                 retry = 1;
1156                 aio_run_all_iocbs(ctx);
1157                 goto retry;
1158         }
1159
1160         init_timeout(&to);
1161         if (timeout) {
1162                 struct timespec ts;
1163                 ret = -EFAULT;
1164                 if (unlikely(copy_from_user(&ts, timeout, sizeof(ts))))
1165                         goto out;
1166
1167                 set_timeout(start_jiffies, &to, &ts);
1168         }
1169
1170         while (likely(i < nr)) {
1171                 add_wait_queue_exclusive(&ctx->wait, &wait);
1172                 do {
1173                         set_task_state(tsk, TASK_INTERRUPTIBLE);
1174                         ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1175                         if (ret)
1176                                 break;
1177                         if (min_nr <= i)
1178                                 break;
1179                         ret = 0;
1180                         if (to.timed_out)       /* Only check after read evt */
1181                                 break;
1182                         schedule();
1183                         if (signal_pending(tsk)) {
1184                                 ret = -EINTR;
1185                                 break;
1186                         }
1187                         /*ret = aio_read_evt(ctx, &ent);*/
1188                 } while (1) ;
1189
1190                 set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
1191                 remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
1192
1193                 if (unlikely(ret <= 0))
1194                         break;
1195
1196                 ret = -EFAULT;
1197                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1198                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1199                         break;
1200                 }
1201
1202                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1203                 event ++;
1204                 i ++;
1205         }
1206
1207         if (timeout)
1208                 clear_timeout(&to);
1209 out:
1210         return i ? i : ret;
1211 }
1212
1213 /* Take an ioctx and remove it from the list of ioctx's.  Protects 
1214  * against races with itself via ->dead.
1215  */
1216 static void io_destroy(struct kioctx *ioctx)
1217 {
1218         struct mm_struct *mm = current->mm;
1219         struct kioctx **tmp;
1220         int was_dead;
1221
1222         /* delete the entry from the list is someone else hasn't already */
1223         write_lock(&mm->ioctx_list_lock);
1224         was_dead = ioctx->dead;
1225         ioctx->dead = 1;
1226         for (tmp = &mm->ioctx_list; *tmp && *tmp != ioctx;
1227              tmp = &(*tmp)->next)
1228                 ;
1229         if (*tmp)
1230                 *tmp = ioctx->next;
1231         write_unlock(&mm->ioctx_list_lock);
1232
1233         dprintk("aio_release(%p)\n", ioctx);
1234         if (likely(!was_dead))
1235                 put_ioctx(ioctx);       /* twice for the list */
1236
1237         aio_cancel_all(ioctx);
1238         wait_for_all_aios(ioctx);
1239         put_ioctx(ioctx);       /* once for the lookup */
1240 }
1241
1242 /* sys_io_setup:
1243  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1244  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1245  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1246  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting 
1247  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1248  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail 
1249  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit 
1250  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1251  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1252  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1253  *      implemented.
1254  */
1255 asmlinkage long sys_io_setup(unsigned nr_events, aio_context_t __user *ctxp)
1256 {
1257         struct kioctx *ioctx = NULL;
1258         unsigned long ctx;
1259         long ret;
1260
1261         ret = get_user(ctx, ctxp);
1262         if (unlikely(ret))
1263                 goto out;
1264
1265         ret = -EINVAL;
1266         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1267                 pr_debug("EINVAL: io_setup: ctx %lu nr_events %u\n",
1268                          ctx, nr_events);
1269                 goto out;
1270         }
1271
1272         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1273         ret = PTR_ERR(ioctx);
1274         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1275                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1276                 if (!ret)
1277                         return 0;
1278
1279                 get_ioctx(ioctx); /* io_destroy() expects us to hold a ref */
1280                 io_destroy(ioctx);
1281         }
1282
1283 out:
1284         return ret;
1285 }
1286
1287 /* sys_io_destroy:
1288  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding 
1289  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1290  *      implemented.  May fail with -EFAULT if the context pointed to
1291  *      is invalid.
1292  */
1293 asmlinkage long sys_io_destroy(aio_context_t ctx)
1294 {
1295         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1296         if (likely(NULL != ioctx)) {
1297                 io_destroy(ioctx);
1298                 return 0;
1299         }
1300         pr_debug("EINVAL: io_destroy: invalid context id\n");
1301         return -EINVAL;
1302 }
1303
1304 /*
1305  * aio_p{read,write} are the default  ki_retry methods for
1306  * IO_CMD_P{READ,WRITE}.  They maintains kiocb retry state around potentially
1307  * multiple calls to f_op->aio_read().  They loop around partial progress
1308  * instead of returning -EIOCBRETRY because they don't have the means to call
1309  * kick_iocb().
1310  */
1311 static ssize_t aio_pread(struct kiocb *iocb)
1312 {
1313         struct file *file = iocb->ki_filp;
1314         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
1315         struct inode *inode = mapping->host;
1316         ssize_t ret = 0;
1317
1318         do {
1319                 ret = file->f_op->aio_read(iocb, iocb->ki_buf,
1320                         iocb->ki_left, iocb->ki_pos);
1321                 /*
1322                  * Can't just depend on iocb->ki_left to determine
1323                  * whether we are done. This may have been a short read.
1324                  */
1325                 if (ret > 0) {
1326                         iocb->ki_buf += ret;
1327                         iocb->ki_left -= ret;
1328                 }
1329
1330                 /*
1331                  * For pipes and sockets we return once we have some data; for
1332                  * regular files we retry till we complete the entire read or
1333                  * find that we can't read any more data (e.g short reads).
1334                  */
1335         } while (ret > 0 && iocb->ki_left > 0 &&
1336                  !S_ISFIFO(inode->i_mode) && !S_ISSOCK(inode->i_mode));
1337
1338         /* This means we must have transferred all that we could */
1339         /* No need to retry anymore */
1340         if ((ret == 0) || (iocb->ki_left == 0))
1341                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1342
1343         return ret;
1344 }
1345
1346 /* see aio_pread() */
1347 static ssize_t aio_pwrite(struct kiocb *iocb)
1348 {
1349         struct file *file = iocb->ki_filp;
1350         ssize_t ret = 0;
1351
1352         do {
1353                 ret = file->f_op->aio_write(iocb, iocb->ki_buf,
1354                         iocb->ki_left, iocb->ki_pos);
1355                 if (ret > 0) {
1356                         iocb->ki_buf += ret;
1357                         iocb->ki_left -= ret;
1358                 }
1359         } while (ret > 0 && iocb->ki_left > 0);
1360
1361         if ((ret == 0) || (iocb->ki_left == 0))
1362                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1363
1364         return ret;
1365 }
1366
1367 static ssize_t aio_fdsync(struct kiocb *iocb)
1368 {
1369         struct file *file = iocb->ki_filp;
1370         ssize_t ret = -EINVAL;
1371
1372         if (file->f_op->aio_fsync)
1373                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 1);
1374         return ret;
1375 }
1376
1377 static ssize_t aio_fsync(struct kiocb *iocb)
1378 {
1379         struct file *file = iocb->ki_filp;
1380         ssize_t ret = -EINVAL;
1381
1382         if (file->f_op->aio_fsync)
1383                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 0);
1384         return ret;
1385 }
1386
1387 /*
1388  * aio_setup_iocb:
1389  *      Performs the initial checks and aio retry method
1390  *      setup for the kiocb at the time of io submission.
1391  */
1392 static ssize_t aio_setup_iocb(struct kiocb *kiocb)
1393 {
1394         struct file *file = kiocb->ki_filp;
1395         ssize_t ret = 0;
1396
1397         switch (kiocb->ki_opcode) {
1398         case IOCB_CMD_PREAD:
1399                 ret = -EBADF;
1400                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1401                         break;
1402                 ret = -EFAULT;
1403                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_WRITE, kiocb->ki_buf,
1404                         kiocb->ki_left)))
1405                         break;
1406                 ret = security_file_permission(file, MAY_READ);
1407                 if (unlikely(ret))
1408                         break;
1409                 ret = -EINVAL;
1410                 if (file->f_op->aio_read)
1411                         kiocb->ki_retry = aio_pread;
1412                 break;
1413         case IOCB_CMD_PWRITE:
1414                 ret = -EBADF;
1415                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1416                         break;
1417                 ret = -EFAULT;
1418                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, kiocb->ki_buf,
1419                         kiocb->ki_left)))
1420                         break;
1421                 ret = security_file_permission(file, MAY_WRITE);
1422                 if (unlikely(ret))
1423                         break;
1424                 ret = -EINVAL;
1425                 if (file->f_op->aio_write)
1426                         kiocb->ki_retry = aio_pwrite;
1427                 break;
1428         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1429                 ret = -EINVAL;
1430                 if (file->f_op->aio_fsync)
1431                         kiocb->ki_retry = aio_fdsync;
1432                 break;
1433         case IOCB_CMD_FSYNC:
1434                 ret = -EINVAL;
1435                 if (file->f_op->aio_fsync)
1436                         kiocb->ki_retry = aio_fsync;
1437                 break;
1438         default:
1439                 dprintk("EINVAL: io_submit: no operation provided\n");
1440                 ret = -EINVAL;
1441         }
1442
1443         if (!kiocb->ki_retry)
1444                 return ret;
1445
1446         return 0;
1447 }
1448
1449 /*
1450  * aio_wake_function:
1451  *      wait queue callback function for aio notification,
1452  *      Simply triggers a retry of the operation via kick_iocb.
1453  *
1454  *      This callback is specified in the wait queue entry in
1455  *      a kiocb (current->io_wait points to this wait queue
1456  *      entry when an aio operation executes; it is used
1457  *      instead of a synchronous wait when an i/o blocking
1458  *      condition is encountered during aio).
1459  *
1460  * Note:
1461  * This routine is executed with the wait queue lock held.
1462  * Since kick_iocb acquires iocb->ctx->ctx_lock, it nests
1463  * the ioctx lock inside the wait queue lock. This is safe
1464  * because this callback isn't used for wait queues which
1465  * are nested inside ioctx lock (i.e. ctx->wait)
1466  */
1467 static int aio_wake_function(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
1468                              int sync, void *key)
1469 {
1470         struct kiocb *iocb = container_of(wait, struct kiocb, ki_wait);
1471
1472         list_del_init(&wait->task_list);
1473         kick_iocb(iocb);
1474         return 1;
1475 }
1476
1477 int fastcall io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1478                          struct iocb *iocb)
1479 {
1480         struct kiocb *req;
1481         struct file *file;
1482         ssize_t ret;
1483
1484         /* enforce forwards compatibility on users */
1485         if (unlikely(iocb->aio_reserved1 || iocb->aio_reserved2 ||
1486                      iocb->aio_reserved3)) {
1487                 pr_debug("EINVAL: io_submit: reserve field set\n");
1488                 return -EINVAL;
1489         }
1490
1491         /* prevent overflows */
1492         if (unlikely(
1493             (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1494             (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1495             ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1496            )) {
1497                 pr_debug("EINVAL: io_submit: overflow check\n");
1498                 return -EINVAL;
1499         }
1500
1501         file = fget(iocb->aio_fildes);
1502         if (unlikely(!file))
1503                 return -EBADF;
1504
1505         req = aio_get_req(ctx);         /* returns with 2 references to req */
1506         if (unlikely(!req)) {
1507                 fput(file);
1508                 return -EAGAIN;
1509         }
1510
1511         req->ki_filp = file;
1512         ret = put_user(req->ki_key, &user_iocb->aio_key);
1513         if (unlikely(ret)) {
1514                 dprintk("EFAULT: aio_key\n");
1515                 goto out_put_req;
1516         }
1517
1518         req->ki_obj.user = user_iocb;
1519         req->ki_user_data = iocb->aio_data;
1520         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1521
1522         req->ki_buf = (char __user *)(unsigned long)iocb->aio_buf;
1523         req->ki_left = req->ki_nbytes = iocb->aio_nbytes;
1524         req->ki_opcode = iocb->aio_lio_opcode;
1525         init_waitqueue_func_entry(&req->ki_wait, aio_wake_function);
1526         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_wait.task_list);
1527         req->ki_retried = 0;
1528
1529         ret = aio_setup_iocb(req);
1530
1531         if (ret)
1532                 goto out_put_req;
1533
1534         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1535         aio_run_iocb(req);
1536         if (!list_empty(&ctx->run_list)) {
1537                 /* drain the run list */
1538                 while (__aio_run_iocbs(ctx))
1539                         ;
1540         }
1541         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1542         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1543         return 0;
1544
1545 out_put_req:
1546         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1547         aio_put_req(req);       /* drop i/o ref to req */
1548         return ret;
1549 }
1550
1551 /* sys_io_submit:
1552  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1553  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1554  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1555  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1556  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1557  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1558  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1559  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1560  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1561  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1562  */
1563 asmlinkage long sys_io_submit(aio_context_t ctx_id, long nr,
1564                               struct iocb __user * __user *iocbpp)
1565 {
1566         struct kioctx *ctx;
1567         long ret = 0;
1568         int i;
1569
1570         if (unlikely(nr < 0))
1571                 return -EINVAL;
1572
1573         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, iocbpp, (nr*sizeof(*iocbpp)))))
1574                 return -EFAULT;
1575
1576         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1577         if (unlikely(!ctx)) {
1578                 pr_debug("EINVAL: io_submit: invalid context id\n");
1579                 return -EINVAL;
1580         }
1581
1582         /*
1583          * AKPM: should this return a partial result if some of the IOs were
1584          * successfully submitted?
1585          */
1586         for (i=0; i<nr; i++) {
1587                 struct iocb __user *user_iocb;
1588                 struct iocb tmp;
1589
1590                 if (unlikely(__get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1591                         ret = -EFAULT;
1592                         break;
1593                 }
1594
1595                 if (unlikely(copy_from_user(&tmp, user_iocb, sizeof(tmp)))) {
1596                         ret = -EFAULT;
1597                         break;
1598                 }
1599
1600                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, &tmp);
1601                 if (ret)
1602                         break;
1603         }
1604
1605         put_ioctx(ctx);
1606         return i ? i : ret;
1607 }
1608
1609 /* lookup_kiocb
1610  *      Finds a given iocb for cancellation.
1611  */
1612 static struct kiocb *lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb,
1613                                   u32 key)
1614 {
1615         struct list_head *pos;
1616
1617         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
1618
1619         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
1620         list_for_each(pos, &ctx->active_reqs) {
1621                 struct kiocb *kiocb = list_kiocb(pos);
1622                 if (kiocb->ki_obj.user == iocb && kiocb->ki_key == key)
1623                         return kiocb;
1624         }
1625         return NULL;
1626 }
1627
1628 /* sys_io_cancel:
1629  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1630  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1631  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1632  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1633  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1634  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1635  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1636  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1637  */
1638 asmlinkage long sys_io_cancel(aio_context_t ctx_id, struct iocb __user *iocb,
1639                               struct io_event __user *result)
1640 {
1641         int (*cancel)(struct kiocb *iocb, struct io_event *res);
1642         struct kioctx *ctx;
1643         struct kiocb *kiocb;
1644         u32 key;
1645         int ret;
1646
1647         ret = get_user(key, &iocb->aio_key);
1648         if (unlikely(ret))
1649                 return -EFAULT;
1650
1651         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1652         if (unlikely(!ctx))
1653                 return -EINVAL;
1654
1655         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1656         ret = -EAGAIN;
1657         kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb, key);
1658         if (kiocb && kiocb->ki_cancel) {
1659                 cancel = kiocb->ki_cancel;
1660                 kiocb->ki_users ++;
1661                 kiocbSetCancelled(kiocb);
1662         } else
1663                 cancel = NULL;
1664         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1665
1666         if (NULL != cancel) {
1667                 struct io_event tmp;
1668                 pr_debug("calling cancel\n");
1669                 memset(&tmp, 0, sizeof(tmp));
1670                 tmp.obj = (u64)(unsigned long)kiocb->ki_obj.user;
1671                 tmp.data = kiocb->ki_user_data;
1672                 ret = cancel(kiocb, &tmp);
1673                 if (!ret) {
1674                         /* Cancellation succeeded -- copy the result
1675                          * into the user's buffer.
1676                          */
1677                         if (copy_to_user(result, &tmp, sizeof(tmp)))
1678                                 ret = -EFAULT;
1679                 }
1680         } else
1681                 ret = -EINVAL;
1682
1683         put_ioctx(ctx);
1684
1685         return ret;
1686 }
1687
1688 /* io_getevents:
1689  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
1690  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id.  May
1691  *      fail with -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range,
1692  *      if nr is out of range, if when is out of range.  May fail with
1693  *      -EFAULT if any of the memory specified to is invalid.  May return
1694  *      0 or < min_nr if no events are available and the timeout specified
1695  *      by when has elapsed, where when == NULL specifies an infinite
1696  *      timeout.  Note that the timeout pointed to by when is relative and
1697  *      will be updated if not NULL and the operation blocks.  Will fail
1698  *      with -ENOSYS if not implemented.
1699  */
1700 asmlinkage long sys_io_getevents(aio_context_t ctx_id,
1701                                  long min_nr,
1702                                  long nr,
1703                                  struct io_event __user *events,
1704                                  struct timespec __user *timeout)
1705 {
1706         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1707         long ret = -EINVAL;
1708
1709         if (likely(ioctx)) {
1710                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0 && nr >= 0))
1711                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, timeout);
1712                 put_ioctx(ioctx);
1713         }
1714
1715         return ret;
1716 }
1717
1718 __initcall(aio_setup);
1719
1720 EXPORT_SYMBOL(aio_complete);
1721 EXPORT_SYMBOL(aio_put_req);
1722 EXPORT_SYMBOL(wait_on_sync_kiocb);