Linux-2.6.12-rc2
[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 long aio_run = 0; /* for testing only */
44 long aio_wakeups = 0; /* for testing only */
45
46 /*------ sysctl variables----*/
47 atomic_t aio_nr = ATOMIC_INIT(0);       /* current system wide number of aio requests */
48 unsigned aio_max_nr = 0x10000;  /* system wide maximum number of aio requests */
49 /*----end sysctl variables---*/
50
51 static kmem_cache_t     *kiocb_cachep;
52 static kmem_cache_t     *kioctx_cachep;
53
54 static struct workqueue_struct *aio_wq;
55
56 /* Used for rare fput completion. */
57 static void aio_fput_routine(void *);
58 static DECLARE_WORK(fput_work, aio_fput_routine, NULL);
59
60 static DEFINE_SPINLOCK(fput_lock);
61 LIST_HEAD(fput_head);
62
63 static void aio_kick_handler(void *);
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 (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         atomic_add(ctx->max_reqs, &aio_nr);     /* undone by __put_ioctx */
238         if (unlikely(atomic_read(&aio_nr) > aio_max_nr))
239                 goto out_cleanup;
240
241         /* now link into global list.  kludge.  FIXME */
242         write_lock(&mm->ioctx_list_lock);
243         ctx->next = mm->ioctx_list;
244         mm->ioctx_list = ctx;
245         write_unlock(&mm->ioctx_list_lock);
246
247         dprintk("aio: allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
248                 ctx, ctx->user_id, current->mm, ctx->ring_info.nr);
249         return ctx;
250
251 out_cleanup:
252         atomic_sub(ctx->max_reqs, &aio_nr);
253         ctx->max_reqs = 0;      /* prevent __put_ioctx from sub'ing aio_nr */
254         __put_ioctx(ctx);
255         return ERR_PTR(-EAGAIN);
256
257 out_freectx:
258         mmdrop(mm);
259         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
260         ctx = ERR_PTR(-ENOMEM);
261
262         dprintk("aio: error allocating ioctx %p\n", ctx);
263         return ctx;
264 }
265
266 /* aio_cancel_all
267  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used 
268  *      when the processes owning a context have all exited to encourage 
269  *      the rapid destruction of the kioctx.
270  */
271 static void aio_cancel_all(struct kioctx *ctx)
272 {
273         int (*cancel)(struct kiocb *, struct io_event *);
274         struct io_event res;
275         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
276         ctx->dead = 1;
277         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
278                 struct list_head *pos = ctx->active_reqs.next;
279                 struct kiocb *iocb = list_kiocb(pos);
280                 list_del_init(&iocb->ki_list);
281                 cancel = iocb->ki_cancel;
282                 kiocbSetCancelled(iocb);
283                 if (cancel) {
284                         iocb->ki_users++;
285                         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
286                         cancel(iocb, &res);
287                         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
288                 }
289         }
290         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
291 }
292
293 void wait_for_all_aios(struct kioctx *ctx)
294 {
295         struct task_struct *tsk = current;
296         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
297
298         if (!ctx->reqs_active)
299                 return;
300
301         add_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
302         set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
303         while (ctx->reqs_active) {
304                 schedule();
305                 set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
306         }
307         __set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
308         remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
309 }
310
311 /* wait_on_sync_kiocb:
312  *      Waits on the given sync kiocb to complete.
313  */
314 ssize_t fastcall wait_on_sync_kiocb(struct kiocb *iocb)
315 {
316         while (iocb->ki_users) {
317                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
318                 if (!iocb->ki_users)
319                         break;
320                 schedule();
321         }
322         __set_current_state(TASK_RUNNING);
323         return iocb->ki_user_data;
324 }
325
326 /* exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, 
327  * there is no way for any new requests to be submited or any of the 
328  * io_* syscalls to be called on the context.  However, there may be 
329  * outstanding requests which hold references to the context; as they 
330  * go away, they will call put_ioctx and release any pinned memory
331  * associated with the request (held via struct page * references).
332  */
333 void fastcall exit_aio(struct mm_struct *mm)
334 {
335         struct kioctx *ctx = mm->ioctx_list;
336         mm->ioctx_list = NULL;
337         while (ctx) {
338                 struct kioctx *next = ctx->next;
339                 ctx->next = NULL;
340                 aio_cancel_all(ctx);
341
342                 wait_for_all_aios(ctx);
343                 /*
344                  * this is an overkill, but ensures we don't leave
345                  * the ctx on the aio_wq
346                  */
347                 flush_workqueue(aio_wq);
348
349                 if (1 != atomic_read(&ctx->users))
350                         printk(KERN_DEBUG
351                                 "exit_aio:ioctx still alive: %d %d %d\n",
352                                 atomic_read(&ctx->users), ctx->dead,
353                                 ctx->reqs_active);
354                 put_ioctx(ctx);
355                 ctx = next;
356         }
357 }
358
359 /* __put_ioctx
360  *      Called when the last user of an aio context has gone away,
361  *      and the struct needs to be freed.
362  */
363 void fastcall __put_ioctx(struct kioctx *ctx)
364 {
365         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
366
367         if (unlikely(ctx->reqs_active))
368                 BUG();
369
370         cancel_delayed_work(&ctx->wq);
371         flush_workqueue(aio_wq);
372         aio_free_ring(ctx);
373         mmdrop(ctx->mm);
374         ctx->mm = NULL;
375         pr_debug("__put_ioctx: freeing %p\n", ctx);
376         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
377
378         atomic_sub(nr_events, &aio_nr);
379 }
380
381 /* aio_get_req
382  *      Allocate a slot for an aio request.  Increments the users count
383  * of the kioctx so that the kioctx stays around until all requests are
384  * complete.  Returns NULL if no requests are free.
385  *
386  * Returns with kiocb->users set to 2.  The io submit code path holds
387  * an extra reference while submitting the i/o.
388  * This prevents races between the aio code path referencing the
389  * req (after submitting it) and aio_complete() freeing the req.
390  */
391 static struct kiocb *FASTCALL(__aio_get_req(struct kioctx *ctx));
392 static struct kiocb fastcall *__aio_get_req(struct kioctx *ctx)
393 {
394         struct kiocb *req = NULL;
395         struct aio_ring *ring;
396         int okay = 0;
397
398         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL);
399         if (unlikely(!req))
400                 return NULL;
401
402         req->ki_flags = 1 << KIF_LOCKED;
403         req->ki_users = 2;
404         req->ki_key = 0;
405         req->ki_ctx = ctx;
406         req->ki_cancel = NULL;
407         req->ki_retry = NULL;
408         req->ki_obj.user = NULL;
409         req->ki_dtor = NULL;
410         req->private = NULL;
411         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_run_list);
412
413         /* Check if the completion queue has enough free space to
414          * accept an event from this io.
415          */
416         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
417         ring = kmap_atomic(ctx->ring_info.ring_pages[0], KM_USER0);
418         if (ctx->reqs_active < aio_ring_avail(&ctx->ring_info, ring)) {
419                 list_add(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
420                 get_ioctx(ctx);
421                 ctx->reqs_active++;
422                 okay = 1;
423         }
424         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
425         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
426
427         if (!okay) {
428                 kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
429                 req = NULL;
430         }
431
432         return req;
433 }
434
435 static inline struct kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
436 {
437         struct kiocb *req;
438         /* Handle a potential starvation case -- should be exceedingly rare as 
439          * requests will be stuck on fput_head only if the aio_fput_routine is 
440          * delayed and the requests were the last user of the struct file.
441          */
442         req = __aio_get_req(ctx);
443         if (unlikely(NULL == req)) {
444                 aio_fput_routine(NULL);
445                 req = __aio_get_req(ctx);
446         }
447         return req;
448 }
449
450 static inline void really_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
451 {
452         if (req->ki_dtor)
453                 req->ki_dtor(req);
454         req->ki_ctx = NULL;
455         req->ki_filp = NULL;
456         req->ki_obj.user = NULL;
457         req->ki_dtor = NULL;
458         req->private = NULL;
459         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
460         ctx->reqs_active--;
461
462         if (unlikely(!ctx->reqs_active && ctx->dead))
463                 wake_up(&ctx->wait);
464 }
465
466 static void aio_fput_routine(void *data)
467 {
468         spin_lock_irq(&fput_lock);
469         while (likely(!list_empty(&fput_head))) {
470                 struct kiocb *req = list_kiocb(fput_head.next);
471                 struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
472
473                 list_del(&req->ki_list);
474                 spin_unlock_irq(&fput_lock);
475
476                 /* Complete the fput */
477                 __fput(req->ki_filp);
478
479                 /* Link the iocb into the context's free list */
480                 spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
481                 really_put_req(ctx, req);
482                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
483
484                 put_ioctx(ctx);
485                 spin_lock_irq(&fput_lock);
486         }
487         spin_unlock_irq(&fput_lock);
488 }
489
490 /* __aio_put_req
491  *      Returns true if this put was the last user of the request.
492  */
493 static int __aio_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
494 {
495         dprintk(KERN_DEBUG "aio_put(%p): f_count=%d\n",
496                 req, atomic_read(&req->ki_filp->f_count));
497
498         req->ki_users --;
499         if (unlikely(req->ki_users < 0))
500                 BUG();
501         if (likely(req->ki_users))
502                 return 0;
503         list_del(&req->ki_list);                /* remove from active_reqs */
504         req->ki_cancel = NULL;
505         req->ki_retry = NULL;
506
507         /* Must be done under the lock to serialise against cancellation.
508          * Call this aio_fput as it duplicates fput via the fput_work.
509          */
510         if (unlikely(atomic_dec_and_test(&req->ki_filp->f_count))) {
511                 get_ioctx(ctx);
512                 spin_lock(&fput_lock);
513                 list_add(&req->ki_list, &fput_head);
514                 spin_unlock(&fput_lock);
515                 queue_work(aio_wq, &fput_work);
516         } else
517                 really_put_req(ctx, req);
518         return 1;
519 }
520
521 /* aio_put_req
522  *      Returns true if this put was the last user of the kiocb,
523  *      false if the request is still in use.
524  */
525 int fastcall aio_put_req(struct kiocb *req)
526 {
527         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
528         int ret;
529         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
530         ret = __aio_put_req(ctx, req);
531         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
532         if (ret)
533                 put_ioctx(ctx);
534         return ret;
535 }
536
537 /*      Lookup an ioctx id.  ioctx_list is lockless for reads.
538  *      FIXME: this is O(n) and is only suitable for development.
539  */
540 struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
541 {
542         struct kioctx *ioctx;
543         struct mm_struct *mm;
544
545         mm = current->mm;
546         read_lock(&mm->ioctx_list_lock);
547         for (ioctx = mm->ioctx_list; ioctx; ioctx = ioctx->next)
548                 if (likely(ioctx->user_id == ctx_id && !ioctx->dead)) {
549                         get_ioctx(ioctx);
550                         break;
551                 }
552         read_unlock(&mm->ioctx_list_lock);
553
554         return ioctx;
555 }
556
557 /*
558  * use_mm
559  *      Makes the calling kernel thread take on the specified
560  *      mm context.
561  *      Called by the retry thread execute retries within the
562  *      iocb issuer's mm context, so that copy_from/to_user
563  *      operations work seamlessly for aio.
564  *      (Note: this routine is intended to be called only
565  *      from a kernel thread context)
566  */
567 static void use_mm(struct mm_struct *mm)
568 {
569         struct mm_struct *active_mm;
570         struct task_struct *tsk = current;
571
572         task_lock(tsk);
573         tsk->flags |= PF_BORROWED_MM;
574         active_mm = tsk->active_mm;
575         atomic_inc(&mm->mm_count);
576         tsk->mm = mm;
577         tsk->active_mm = mm;
578         activate_mm(active_mm, mm);
579         task_unlock(tsk);
580
581         mmdrop(active_mm);
582 }
583
584 /*
585  * unuse_mm
586  *      Reverses the effect of use_mm, i.e. releases the
587  *      specified mm context which was earlier taken on
588  *      by the calling kernel thread
589  *      (Note: this routine is intended to be called only
590  *      from a kernel thread context)
591  *
592  * Comments: Called with ctx->ctx_lock held. This nests
593  * task_lock instead ctx_lock.
594  */
595 void unuse_mm(struct mm_struct *mm)
596 {
597         struct task_struct *tsk = current;
598
599         task_lock(tsk);
600         tsk->flags &= ~PF_BORROWED_MM;
601         tsk->mm = NULL;
602         /* active_mm is still 'mm' */
603         enter_lazy_tlb(mm, tsk);
604         task_unlock(tsk);
605 }
606
607 /*
608  * Queue up a kiocb to be retried. Assumes that the kiocb
609  * has already been marked as kicked, and places it on
610  * the retry run list for the corresponding ioctx, if it
611  * isn't already queued. Returns 1 if it actually queued
612  * the kiocb (to tell the caller to activate the work
613  * queue to process it), or 0, if it found that it was
614  * already queued.
615  *
616  * Should be called with the spin lock iocb->ki_ctx->ctx_lock
617  * held
618  */
619 static inline int __queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
620 {
621         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
622
623         if (list_empty(&iocb->ki_run_list)) {
624                 list_add_tail(&iocb->ki_run_list,
625                         &ctx->run_list);
626                 iocb->ki_queued++;
627                 return 1;
628         }
629         return 0;
630 }
631
632 /* aio_run_iocb
633  *      This is the core aio execution routine. It is
634  *      invoked both for initial i/o submission and
635  *      subsequent retries via the aio_kick_handler.
636  *      Expects to be invoked with iocb->ki_ctx->lock
637  *      already held. The lock is released and reaquired
638  *      as needed during processing.
639  *
640  * Calls the iocb retry method (already setup for the
641  * iocb on initial submission) for operation specific
642  * handling, but takes care of most of common retry
643  * execution details for a given iocb. The retry method
644  * needs to be non-blocking as far as possible, to avoid
645  * holding up other iocbs waiting to be serviced by the
646  * retry kernel thread.
647  *
648  * The trickier parts in this code have to do with
649  * ensuring that only one retry instance is in progress
650  * for a given iocb at any time. Providing that guarantee
651  * simplifies the coding of individual aio operations as
652  * it avoids various potential races.
653  */
654 static ssize_t aio_run_iocb(struct kiocb *iocb)
655 {
656         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
657         ssize_t (*retry)(struct kiocb *);
658         ssize_t ret;
659
660         if (iocb->ki_retried++ > 1024*1024) {
661                 printk("Maximal retry count.  Bytes done %Zd\n",
662                         iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left);
663                 return -EAGAIN;
664         }
665
666         if (!(iocb->ki_retried & 0xff)) {
667                 pr_debug("%ld retry: %d of %d (kick %ld, Q %ld run %ld, wake %ld)\n",
668                         iocb->ki_retried,
669                         iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left, iocb->ki_nbytes,
670                         iocb->ki_kicked, iocb->ki_queued, aio_run, aio_wakeups);
671         }
672
673         if (!(retry = iocb->ki_retry)) {
674                 printk("aio_run_iocb: iocb->ki_retry = NULL\n");
675                 return 0;
676         }
677
678         /*
679          * We don't want the next retry iteration for this
680          * operation to start until this one has returned and
681          * updated the iocb state. However, wait_queue functions
682          * can trigger a kick_iocb from interrupt context in the
683          * meantime, indicating that data is available for the next
684          * iteration. We want to remember that and enable the
685          * next retry iteration _after_ we are through with
686          * this one.
687          *
688          * So, in order to be able to register a "kick", but
689          * prevent it from being queued now, we clear the kick
690          * flag, but make the kick code *think* that the iocb is
691          * still on the run list until we are actually done.
692          * When we are done with this iteration, we check if
693          * the iocb was kicked in the meantime and if so, queue
694          * it up afresh.
695          */
696
697         kiocbClearKicked(iocb);
698
699         /*
700          * This is so that aio_complete knows it doesn't need to
701          * pull the iocb off the run list (We can't just call
702          * INIT_LIST_HEAD because we don't want a kick_iocb to
703          * queue this on the run list yet)
704          */
705         iocb->ki_run_list.next = iocb->ki_run_list.prev = NULL;
706         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
707
708         /* Quit retrying if the i/o has been cancelled */
709         if (kiocbIsCancelled(iocb)) {
710                 ret = -EINTR;
711                 aio_complete(iocb, ret, 0);
712                 /* must not access the iocb after this */
713                 goto out;
714         }
715
716         /*
717          * Now we are all set to call the retry method in async
718          * context. By setting this thread's io_wait context
719          * to point to the wait queue entry inside the currently
720          * running iocb for the duration of the retry, we ensure
721          * that async notification wakeups are queued by the
722          * operation instead of blocking waits, and when notified,
723          * cause the iocb to be kicked for continuation (through
724          * the aio_wake_function callback).
725          */
726         BUG_ON(current->io_wait != NULL);
727         current->io_wait = &iocb->ki_wait;
728         ret = retry(iocb);
729         current->io_wait = NULL;
730
731         if (-EIOCBRETRY != ret) {
732                 if (-EIOCBQUEUED != ret) {
733                         BUG_ON(!list_empty(&iocb->ki_wait.task_list));
734                         aio_complete(iocb, ret, 0);
735                         /* must not access the iocb after this */
736                 }
737         } else {
738                 /*
739                  * Issue an additional retry to avoid waiting forever if
740                  * no waits were queued (e.g. in case of a short read).
741                  */
742                 if (list_empty(&iocb->ki_wait.task_list))
743                         kiocbSetKicked(iocb);
744         }
745 out:
746         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
747
748         if (-EIOCBRETRY == ret) {
749                 /*
750                  * OK, now that we are done with this iteration
751                  * and know that there is more left to go,
752                  * this is where we let go so that a subsequent
753                  * "kick" can start the next iteration
754                  */
755
756                 /* will make __queue_kicked_iocb succeed from here on */
757                 INIT_LIST_HEAD(&iocb->ki_run_list);
758                 /* we must queue the next iteration ourselves, if it
759                  * has already been kicked */
760                 if (kiocbIsKicked(iocb)) {
761                         __queue_kicked_iocb(iocb);
762                 }
763         }
764         return ret;
765 }
766
767 /*
768  * __aio_run_iocbs:
769  *      Process all pending retries queued on the ioctx
770  *      run list.
771  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm
772  * context. Expects to be called with ctx->ctx_lock held
773  */
774 static int __aio_run_iocbs(struct kioctx *ctx)
775 {
776         struct kiocb *iocb;
777         int count = 0;
778         LIST_HEAD(run_list);
779
780         list_splice_init(&ctx->run_list, &run_list);
781         while (!list_empty(&run_list)) {
782                 iocb = list_entry(run_list.next, struct kiocb,
783                         ki_run_list);
784                 list_del(&iocb->ki_run_list);
785                 /*
786                  * Hold an extra reference while retrying i/o.
787                  */
788                 iocb->ki_users++;       /* grab extra reference */
789                 aio_run_iocb(iocb);
790                 if (__aio_put_req(ctx, iocb))  /* drop extra ref */
791                         put_ioctx(ctx);
792                 count++;
793         }
794         aio_run++;
795         if (!list_empty(&ctx->run_list))
796                 return 1;
797         return 0;
798 }
799
800 static void aio_queue_work(struct kioctx * ctx)
801 {
802         unsigned long timeout;
803         /*
804          * if someone is waiting, get the work started right
805          * away, otherwise, use a longer delay
806          */
807         smp_mb();
808         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
809                 timeout = 1;
810         else
811                 timeout = HZ/10;
812         queue_delayed_work(aio_wq, &ctx->wq, timeout);
813 }
814
815
816 /*
817  * aio_run_iocbs:
818  *      Process all pending retries queued on the ioctx
819  *      run list.
820  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm
821  * context.
822  */
823 static inline void aio_run_iocbs(struct kioctx *ctx)
824 {
825         int requeue;
826
827         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
828
829         requeue = __aio_run_iocbs(ctx);
830         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
831         if (requeue)
832                 aio_queue_work(ctx);
833 }
834
835 /*
836  * just like aio_run_iocbs, but keeps running them until
837  * the list stays empty
838  */
839 static inline void aio_run_all_iocbs(struct kioctx *ctx)
840 {
841         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
842         while (__aio_run_iocbs(ctx))
843                 ;
844         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
845 }
846
847 /*
848  * aio_kick_handler:
849  *      Work queue handler triggered to process pending
850  *      retries on an ioctx. Takes on the aio issuer's
851  *      mm context before running the iocbs, so that
852  *      copy_xxx_user operates on the issuer's address
853  *      space.
854  * Run on aiod's context.
855  */
856 static void aio_kick_handler(void *data)
857 {
858         struct kioctx *ctx = data;
859         mm_segment_t oldfs = get_fs();
860         int requeue;
861
862         set_fs(USER_DS);
863         use_mm(ctx->mm);
864         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
865         requeue =__aio_run_iocbs(ctx);
866         unuse_mm(ctx->mm);
867         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
868         set_fs(oldfs);
869         /*
870          * we're in a worker thread already, don't use queue_delayed_work,
871          */
872         if (requeue)
873                 queue_work(aio_wq, &ctx->wq);
874 }
875
876
877 /*
878  * Called by kick_iocb to queue the kiocb for retry
879  * and if required activate the aio work queue to process
880  * it
881  */
882 void queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
883 {
884         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
885         unsigned long flags;
886         int run = 0;
887
888         WARN_ON((!list_empty(&iocb->ki_wait.task_list)));
889
890         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
891         run = __queue_kicked_iocb(iocb);
892         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
893         if (run) {
894                 aio_queue_work(ctx);
895                 aio_wakeups++;
896         }
897 }
898
899 /*
900  * kick_iocb:
901  *      Called typically from a wait queue callback context
902  *      (aio_wake_function) to trigger a retry of the iocb.
903  *      The retry is usually executed by aio workqueue
904  *      threads (See aio_kick_handler).
905  */
906 void fastcall kick_iocb(struct kiocb *iocb)
907 {
908         /* sync iocbs are easy: they can only ever be executing from a 
909          * single context. */
910         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
911                 kiocbSetKicked(iocb);
912                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
913                 return;
914         }
915
916         iocb->ki_kicked++;
917         /* If its already kicked we shouldn't queue it again */
918         if (!kiocbTryKick(iocb)) {
919                 queue_kicked_iocb(iocb);
920         }
921 }
922 EXPORT_SYMBOL(kick_iocb);
923
924 /* aio_complete
925  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
926  *      Returns true if this is the last user of the request.  The 
927  *      only other user of the request can be the cancellation code.
928  */
929 int fastcall aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
930 {
931         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
932         struct aio_ring_info    *info;
933         struct aio_ring *ring;
934         struct io_event *event;
935         unsigned long   flags;
936         unsigned long   tail;
937         int             ret;
938
939         /* Special case handling for sync iocbs: events go directly
940          * into the iocb for fast handling.  Note that this will not 
941          * work if we allow sync kiocbs to be cancelled. in which
942          * case the usage count checks will have to move under ctx_lock
943          * for all cases.
944          */
945         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
946                 int ret;
947
948                 iocb->ki_user_data = res;
949                 if (iocb->ki_users == 1) {
950                         iocb->ki_users = 0;
951                         ret = 1;
952                 } else {
953                         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
954                         iocb->ki_users--;
955                         ret = (0 == iocb->ki_users);
956                         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
957                 }
958                 /* sync iocbs put the task here for us */
959                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
960                 return ret;
961         }
962
963         info = &ctx->ring_info;
964
965         /* add a completion event to the ring buffer.
966          * must be done holding ctx->ctx_lock to prevent
967          * other code from messing with the tail
968          * pointer since we might be called from irq
969          * context.
970          */
971         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
972
973         if (iocb->ki_run_list.prev && !list_empty(&iocb->ki_run_list))
974                 list_del_init(&iocb->ki_run_list);
975
976         /*
977          * cancelled requests don't get events, userland was given one
978          * when the event got cancelled.
979          */
980         if (kiocbIsCancelled(iocb))
981                 goto put_rq;
982
983         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_IRQ1);
984
985         tail = info->tail;
986         event = aio_ring_event(info, tail, KM_IRQ0);
987         tail = (tail + 1) % info->nr;
988
989         event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_obj.user;
990         event->data = iocb->ki_user_data;
991         event->res = res;
992         event->res2 = res2;
993
994         dprintk("aio_complete: %p[%lu]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
995                 ctx, tail, iocb, iocb->ki_obj.user, iocb->ki_user_data,
996                 res, res2);
997
998         /* after flagging the request as done, we
999          * must never even look at it again
1000          */
1001         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
1002
1003         info->tail = tail;
1004         ring->tail = tail;
1005
1006         put_aio_ring_event(event, KM_IRQ0);
1007         kunmap_atomic(ring, KM_IRQ1);
1008
1009         pr_debug("added to ring %p at [%lu]\n", iocb, tail);
1010
1011         pr_debug("%ld retries: %d of %d (kicked %ld, Q %ld run %ld wake %ld)\n",
1012                 iocb->ki_retried,
1013                 iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left, iocb->ki_nbytes,
1014                 iocb->ki_kicked, iocb->ki_queued, aio_run, aio_wakeups);
1015 put_rq:
1016         /* everything turned out well, dispose of the aiocb. */
1017         ret = __aio_put_req(ctx, iocb);
1018
1019         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
1020
1021         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1022                 wake_up(&ctx->wait);
1023
1024         if (ret)
1025                 put_ioctx(ctx);
1026
1027         return ret;
1028 }
1029
1030 /* aio_read_evt
1031  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of 
1032  *      events fetched (0 or 1 ;-)
1033  *      FIXME: make this use cmpxchg.
1034  *      TODO: make the ringbuffer user mmap()able (requires FIXME).
1035  */
1036 static int aio_read_evt(struct kioctx *ioctx, struct io_event *ent)
1037 {
1038         struct aio_ring_info *info = &ioctx->ring_info;
1039         struct aio_ring *ring;
1040         unsigned long head;
1041         int ret = 0;
1042
1043         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_USER0);
1044         dprintk("in aio_read_evt h%lu t%lu m%lu\n",
1045                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail,
1046                  (unsigned long)ring->nr);
1047
1048         if (ring->head == ring->tail)
1049                 goto out;
1050
1051         spin_lock(&info->ring_lock);
1052
1053         head = ring->head % info->nr;
1054         if (head != ring->tail) {
1055                 struct io_event *evp = aio_ring_event(info, head, KM_USER1);
1056                 *ent = *evp;
1057                 head = (head + 1) % info->nr;
1058                 smp_mb(); /* finish reading the event before updatng the head */
1059                 ring->head = head;
1060                 ret = 1;
1061                 put_aio_ring_event(evp, KM_USER1);
1062         }
1063         spin_unlock(&info->ring_lock);
1064
1065 out:
1066         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
1067         dprintk("leaving aio_read_evt: %d  h%lu t%lu\n", ret,
1068                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail);
1069         return ret;
1070 }
1071
1072 struct aio_timeout {
1073         struct timer_list       timer;
1074         int                     timed_out;
1075         struct task_struct      *p;
1076 };
1077
1078 static void timeout_func(unsigned long data)
1079 {
1080         struct aio_timeout *to = (struct aio_timeout *)data;
1081
1082         to->timed_out = 1;
1083         wake_up_process(to->p);
1084 }
1085
1086 static inline void init_timeout(struct aio_timeout *to)
1087 {
1088         init_timer(&to->timer);
1089         to->timer.data = (unsigned long)to;
1090         to->timer.function = timeout_func;
1091         to->timed_out = 0;
1092         to->p = current;
1093 }
1094
1095 static inline void set_timeout(long start_jiffies, struct aio_timeout *to,
1096                                const struct timespec *ts)
1097 {
1098         to->timer.expires = start_jiffies + timespec_to_jiffies(ts);
1099         if (time_after(to->timer.expires, jiffies))
1100                 add_timer(&to->timer);
1101         else
1102                 to->timed_out = 1;
1103 }
1104
1105 static inline void clear_timeout(struct aio_timeout *to)
1106 {
1107         del_singleshot_timer_sync(&to->timer);
1108 }
1109
1110 static int read_events(struct kioctx *ctx,
1111                         long min_nr, long nr,
1112                         struct io_event __user *event,
1113                         struct timespec __user *timeout)
1114 {
1115         long                    start_jiffies = jiffies;
1116         struct task_struct      *tsk = current;
1117         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
1118         int                     ret;
1119         int                     i = 0;
1120         struct io_event         ent;
1121         struct aio_timeout      to;
1122         int                     event_loop = 0; /* testing only */
1123         int                     retry = 0;
1124
1125         /* needed to zero any padding within an entry (there shouldn't be 
1126          * any, but C is fun!
1127          */
1128         memset(&ent, 0, sizeof(ent));
1129 retry:
1130         ret = 0;
1131         while (likely(i < nr)) {
1132                 ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1133                 if (unlikely(ret <= 0))
1134                         break;
1135
1136                 dprintk("read event: %Lx %Lx %Lx %Lx\n",
1137                         ent.data, ent.obj, ent.res, ent.res2);
1138
1139                 /* Could we split the check in two? */
1140                 ret = -EFAULT;
1141                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1142                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1143                         break;
1144                 }
1145                 ret = 0;
1146
1147                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1148                 event ++;
1149                 i ++;
1150         }
1151
1152         if (min_nr <= i)
1153                 return i;
1154         if (ret)
1155                 return ret;
1156
1157         /* End fast path */
1158
1159         /* racey check, but it gets redone */
1160         if (!retry && unlikely(!list_empty(&ctx->run_list))) {
1161                 retry = 1;
1162                 aio_run_all_iocbs(ctx);
1163                 goto retry;
1164         }
1165
1166         init_timeout(&to);
1167         if (timeout) {
1168                 struct timespec ts;
1169                 ret = -EFAULT;
1170                 if (unlikely(copy_from_user(&ts, timeout, sizeof(ts))))
1171                         goto out;
1172
1173                 set_timeout(start_jiffies, &to, &ts);
1174         }
1175
1176         while (likely(i < nr)) {
1177                 add_wait_queue_exclusive(&ctx->wait, &wait);
1178                 do {
1179                         set_task_state(tsk, TASK_INTERRUPTIBLE);
1180                         ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1181                         if (ret)
1182                                 break;
1183                         if (min_nr <= i)
1184                                 break;
1185                         ret = 0;
1186                         if (to.timed_out)       /* Only check after read evt */
1187                                 break;
1188                         schedule();
1189                         event_loop++;
1190                         if (signal_pending(tsk)) {
1191                                 ret = -EINTR;
1192                                 break;
1193                         }
1194                         /*ret = aio_read_evt(ctx, &ent);*/
1195                 } while (1) ;
1196
1197                 set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
1198                 remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
1199
1200                 if (unlikely(ret <= 0))
1201                         break;
1202
1203                 ret = -EFAULT;
1204                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1205                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1206                         break;
1207                 }
1208
1209                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1210                 event ++;
1211                 i ++;
1212         }
1213
1214         if (timeout)
1215                 clear_timeout(&to);
1216 out:
1217         pr_debug("event loop executed %d times\n", event_loop);
1218         pr_debug("aio_run %ld\n", aio_run);
1219         pr_debug("aio_wakeups %ld\n", aio_wakeups);
1220         return i ? i : ret;
1221 }
1222
1223 /* Take an ioctx and remove it from the list of ioctx's.  Protects 
1224  * against races with itself via ->dead.
1225  */
1226 static void io_destroy(struct kioctx *ioctx)
1227 {
1228         struct mm_struct *mm = current->mm;
1229         struct kioctx **tmp;
1230         int was_dead;
1231
1232         /* delete the entry from the list is someone else hasn't already */
1233         write_lock(&mm->ioctx_list_lock);
1234         was_dead = ioctx->dead;
1235         ioctx->dead = 1;
1236         for (tmp = &mm->ioctx_list; *tmp && *tmp != ioctx;
1237              tmp = &(*tmp)->next)
1238                 ;
1239         if (*tmp)
1240                 *tmp = ioctx->next;
1241         write_unlock(&mm->ioctx_list_lock);
1242
1243         dprintk("aio_release(%p)\n", ioctx);
1244         if (likely(!was_dead))
1245                 put_ioctx(ioctx);       /* twice for the list */
1246
1247         aio_cancel_all(ioctx);
1248         wait_for_all_aios(ioctx);
1249         put_ioctx(ioctx);       /* once for the lookup */
1250 }
1251
1252 /* sys_io_setup:
1253  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1254  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1255  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1256  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting 
1257  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1258  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail 
1259  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit 
1260  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1261  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1262  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1263  *      implemented.
1264  */
1265 asmlinkage long sys_io_setup(unsigned nr_events, aio_context_t __user *ctxp)
1266 {
1267         struct kioctx *ioctx = NULL;
1268         unsigned long ctx;
1269         long ret;
1270
1271         ret = get_user(ctx, ctxp);
1272         if (unlikely(ret))
1273                 goto out;
1274
1275         ret = -EINVAL;
1276         if (unlikely(ctx || (int)nr_events <= 0)) {
1277                 pr_debug("EINVAL: io_setup: ctx or nr_events > max\n");
1278                 goto out;
1279         }
1280
1281         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1282         ret = PTR_ERR(ioctx);
1283         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1284                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1285                 if (!ret)
1286                         return 0;
1287
1288                 get_ioctx(ioctx); /* io_destroy() expects us to hold a ref */
1289                 io_destroy(ioctx);
1290         }
1291
1292 out:
1293         return ret;
1294 }
1295
1296 /* sys_io_destroy:
1297  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding 
1298  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1299  *      implemented.  May fail with -EFAULT if the context pointed to
1300  *      is invalid.
1301  */
1302 asmlinkage long sys_io_destroy(aio_context_t ctx)
1303 {
1304         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1305         if (likely(NULL != ioctx)) {
1306                 io_destroy(ioctx);
1307                 return 0;
1308         }
1309         pr_debug("EINVAL: io_destroy: invalid context id\n");
1310         return -EINVAL;
1311 }
1312
1313 /*
1314  * Default retry method for aio_read (also used for first time submit)
1315  * Responsible for updating iocb state as retries progress
1316  */
1317 static ssize_t aio_pread(struct kiocb *iocb)
1318 {
1319         struct file *file = iocb->ki_filp;
1320         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
1321         struct inode *inode = mapping->host;
1322         ssize_t ret = 0;
1323
1324         ret = file->f_op->aio_read(iocb, iocb->ki_buf,
1325                 iocb->ki_left, iocb->ki_pos);
1326
1327         /*
1328          * Can't just depend on iocb->ki_left to determine
1329          * whether we are done. This may have been a short read.
1330          */
1331         if (ret > 0) {
1332                 iocb->ki_buf += ret;
1333                 iocb->ki_left -= ret;
1334                 /*
1335                  * For pipes and sockets we return once we have
1336                  * some data; for regular files we retry till we
1337                  * complete the entire read or find that we can't
1338                  * read any more data (e.g short reads).
1339                  */
1340                 if (!S_ISFIFO(inode->i_mode) && !S_ISSOCK(inode->i_mode))
1341                         ret = -EIOCBRETRY;
1342         }
1343
1344         /* This means we must have transferred all that we could */
1345         /* No need to retry anymore */
1346         if ((ret == 0) || (iocb->ki_left == 0))
1347                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1348
1349         return ret;
1350 }
1351
1352 /*
1353  * Default retry method for aio_write (also used for first time submit)
1354  * Responsible for updating iocb state as retries progress
1355  */
1356 static ssize_t aio_pwrite(struct kiocb *iocb)
1357 {
1358         struct file *file = iocb->ki_filp;
1359         ssize_t ret = 0;
1360
1361         ret = file->f_op->aio_write(iocb, iocb->ki_buf,
1362                 iocb->ki_left, iocb->ki_pos);
1363
1364         if (ret > 0) {
1365                 iocb->ki_buf += ret;
1366                 iocb->ki_left -= ret;
1367
1368                 ret = -EIOCBRETRY;
1369         }
1370
1371         /* This means we must have transferred all that we could */
1372         /* No need to retry anymore */
1373         if ((ret == 0) || (iocb->ki_left == 0))
1374                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1375
1376         return ret;
1377 }
1378
1379 static ssize_t aio_fdsync(struct kiocb *iocb)
1380 {
1381         struct file *file = iocb->ki_filp;
1382         ssize_t ret = -EINVAL;
1383
1384         if (file->f_op->aio_fsync)
1385                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 1);
1386         return ret;
1387 }
1388
1389 static ssize_t aio_fsync(struct kiocb *iocb)
1390 {
1391         struct file *file = iocb->ki_filp;
1392         ssize_t ret = -EINVAL;
1393
1394         if (file->f_op->aio_fsync)
1395                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 0);
1396         return ret;
1397 }
1398
1399 /*
1400  * aio_setup_iocb:
1401  *      Performs the initial checks and aio retry method
1402  *      setup for the kiocb at the time of io submission.
1403  */
1404 ssize_t aio_setup_iocb(struct kiocb *kiocb)
1405 {
1406         struct file *file = kiocb->ki_filp;
1407         ssize_t ret = 0;
1408
1409         switch (kiocb->ki_opcode) {
1410         case IOCB_CMD_PREAD:
1411                 ret = -EBADF;
1412                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1413                         break;
1414                 ret = -EFAULT;
1415                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_WRITE, kiocb->ki_buf,
1416                         kiocb->ki_left)))
1417                         break;
1418                 ret = -EINVAL;
1419                 if (file->f_op->aio_read)
1420                         kiocb->ki_retry = aio_pread;
1421                 break;
1422         case IOCB_CMD_PWRITE:
1423                 ret = -EBADF;
1424                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1425                         break;
1426                 ret = -EFAULT;
1427                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, kiocb->ki_buf,
1428                         kiocb->ki_left)))
1429                         break;
1430                 ret = -EINVAL;
1431                 if (file->f_op->aio_write)
1432                         kiocb->ki_retry = aio_pwrite;
1433                 break;
1434         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1435                 ret = -EINVAL;
1436                 if (file->f_op->aio_fsync)
1437                         kiocb->ki_retry = aio_fdsync;
1438                 break;
1439         case IOCB_CMD_FSYNC:
1440                 ret = -EINVAL;
1441                 if (file->f_op->aio_fsync)
1442                         kiocb->ki_retry = aio_fsync;
1443                 break;
1444         default:
1445                 dprintk("EINVAL: io_submit: no operation provided\n");
1446                 ret = -EINVAL;
1447         }
1448
1449         if (!kiocb->ki_retry)
1450                 return ret;
1451
1452         return 0;
1453 }
1454
1455 /*
1456  * aio_wake_function:
1457  *      wait queue callback function for aio notification,
1458  *      Simply triggers a retry of the operation via kick_iocb.
1459  *
1460  *      This callback is specified in the wait queue entry in
1461  *      a kiocb (current->io_wait points to this wait queue
1462  *      entry when an aio operation executes; it is used
1463  *      instead of a synchronous wait when an i/o blocking
1464  *      condition is encountered during aio).
1465  *
1466  * Note:
1467  * This routine is executed with the wait queue lock held.
1468  * Since kick_iocb acquires iocb->ctx->ctx_lock, it nests
1469  * the ioctx lock inside the wait queue lock. This is safe
1470  * because this callback isn't used for wait queues which
1471  * are nested inside ioctx lock (i.e. ctx->wait)
1472  */
1473 int aio_wake_function(wait_queue_t *wait, unsigned mode, int sync, void *key)
1474 {
1475         struct kiocb *iocb = container_of(wait, struct kiocb, ki_wait);
1476
1477         list_del_init(&wait->task_list);
1478         kick_iocb(iocb);
1479         return 1;
1480 }
1481
1482 int fastcall io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1483                          struct iocb *iocb)
1484 {
1485         struct kiocb *req;
1486         struct file *file;
1487         ssize_t ret;
1488
1489         /* enforce forwards compatibility on users */
1490         if (unlikely(iocb->aio_reserved1 || iocb->aio_reserved2 ||
1491                      iocb->aio_reserved3)) {
1492                 pr_debug("EINVAL: io_submit: reserve field set\n");
1493                 return -EINVAL;
1494         }
1495
1496         /* prevent overflows */
1497         if (unlikely(
1498             (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1499             (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1500             ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1501            )) {
1502                 pr_debug("EINVAL: io_submit: overflow check\n");
1503                 return -EINVAL;
1504         }
1505
1506         file = fget(iocb->aio_fildes);
1507         if (unlikely(!file))
1508                 return -EBADF;
1509
1510         req = aio_get_req(ctx);         /* returns with 2 references to req */
1511         if (unlikely(!req)) {
1512                 fput(file);
1513                 return -EAGAIN;
1514         }
1515
1516         req->ki_filp = file;
1517         iocb->aio_key = req->ki_key;
1518         ret = put_user(iocb->aio_key, &user_iocb->aio_key);
1519         if (unlikely(ret)) {
1520                 dprintk("EFAULT: aio_key\n");
1521                 goto out_put_req;
1522         }
1523
1524         req->ki_obj.user = user_iocb;
1525         req->ki_user_data = iocb->aio_data;
1526         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1527
1528         req->ki_buf = (char __user *)(unsigned long)iocb->aio_buf;
1529         req->ki_left = req->ki_nbytes = iocb->aio_nbytes;
1530         req->ki_opcode = iocb->aio_lio_opcode;
1531         init_waitqueue_func_entry(&req->ki_wait, aio_wake_function);
1532         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_wait.task_list);
1533         req->ki_run_list.next = req->ki_run_list.prev = NULL;
1534         req->ki_retry = NULL;
1535         req->ki_retried = 0;
1536         req->ki_kicked = 0;
1537         req->ki_queued = 0;
1538         aio_run = 0;
1539         aio_wakeups = 0;
1540
1541         ret = aio_setup_iocb(req);
1542
1543         if (ret)
1544                 goto out_put_req;
1545
1546         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1547         list_add_tail(&req->ki_run_list, &ctx->run_list);
1548         /* drain the run list */
1549         while (__aio_run_iocbs(ctx))
1550                 ;
1551         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1552         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1553         return 0;
1554
1555 out_put_req:
1556         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1557         aio_put_req(req);       /* drop i/o ref to req */
1558         return ret;
1559 }
1560
1561 /* sys_io_submit:
1562  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1563  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1564  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1565  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1566  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1567  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1568  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1569  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1570  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1571  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1572  */
1573 asmlinkage long sys_io_submit(aio_context_t ctx_id, long nr,
1574                               struct iocb __user * __user *iocbpp)
1575 {
1576         struct kioctx *ctx;
1577         long ret = 0;
1578         int i;
1579
1580         if (unlikely(nr < 0))
1581                 return -EINVAL;
1582
1583         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, iocbpp, (nr*sizeof(*iocbpp)))))
1584                 return -EFAULT;
1585
1586         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1587         if (unlikely(!ctx)) {
1588                 pr_debug("EINVAL: io_submit: invalid context id\n");
1589                 return -EINVAL;
1590         }
1591
1592         /*
1593          * AKPM: should this return a partial result if some of the IOs were
1594          * successfully submitted?
1595          */
1596         for (i=0; i<nr; i++) {
1597                 struct iocb __user *user_iocb;
1598                 struct iocb tmp;
1599
1600                 if (unlikely(__get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1601                         ret = -EFAULT;
1602                         break;
1603                 }
1604
1605                 if (unlikely(copy_from_user(&tmp, user_iocb, sizeof(tmp)))) {
1606                         ret = -EFAULT;
1607                         break;
1608                 }
1609
1610                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, &tmp);
1611                 if (ret)
1612                         break;
1613         }
1614
1615         put_ioctx(ctx);
1616         return i ? i : ret;
1617 }
1618
1619 /* lookup_kiocb
1620  *      Finds a given iocb for cancellation.
1621  *      MUST be called with ctx->ctx_lock held.
1622  */
1623 struct kiocb *lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb, u32 key)
1624 {
1625         struct list_head *pos;
1626         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
1627         list_for_each(pos, &ctx->active_reqs) {
1628                 struct kiocb *kiocb = list_kiocb(pos);
1629                 if (kiocb->ki_obj.user == iocb && kiocb->ki_key == key)
1630                         return kiocb;
1631         }
1632         return NULL;
1633 }
1634
1635 /* sys_io_cancel:
1636  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1637  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1638  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1639  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1640  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1641  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1642  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1643  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1644  */
1645 asmlinkage long sys_io_cancel(aio_context_t ctx_id, struct iocb __user *iocb,
1646                               struct io_event __user *result)
1647 {
1648         int (*cancel)(struct kiocb *iocb, struct io_event *res);
1649         struct kioctx *ctx;
1650         struct kiocb *kiocb;
1651         u32 key;
1652         int ret;
1653
1654         ret = get_user(key, &iocb->aio_key);
1655         if (unlikely(ret))
1656                 return -EFAULT;
1657
1658         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1659         if (unlikely(!ctx))
1660                 return -EINVAL;
1661
1662         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1663         ret = -EAGAIN;
1664         kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb, key);
1665         if (kiocb && kiocb->ki_cancel) {
1666                 cancel = kiocb->ki_cancel;
1667                 kiocb->ki_users ++;
1668                 kiocbSetCancelled(kiocb);
1669         } else
1670                 cancel = NULL;
1671         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1672
1673         if (NULL != cancel) {
1674                 struct io_event tmp;
1675                 pr_debug("calling cancel\n");
1676                 memset(&tmp, 0, sizeof(tmp));
1677                 tmp.obj = (u64)(unsigned long)kiocb->ki_obj.user;
1678                 tmp.data = kiocb->ki_user_data;
1679                 ret = cancel(kiocb, &tmp);
1680                 if (!ret) {
1681                         /* Cancellation succeeded -- copy the result
1682                          * into the user's buffer.
1683                          */
1684                         if (copy_to_user(result, &tmp, sizeof(tmp)))
1685                                 ret = -EFAULT;
1686                 }
1687         } else
1688                 printk(KERN_DEBUG "iocb has no cancel operation\n");
1689
1690         put_ioctx(ctx);
1691
1692         return ret;
1693 }
1694
1695 /* io_getevents:
1696  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
1697  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id.  May
1698  *      fail with -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range,
1699  *      if nr is out of range, if when is out of range.  May fail with
1700  *      -EFAULT if any of the memory specified to is invalid.  May return
1701  *      0 or < min_nr if no events are available and the timeout specified
1702  *      by when has elapsed, where when == NULL specifies an infinite
1703  *      timeout.  Note that the timeout pointed to by when is relative and
1704  *      will be updated if not NULL and the operation blocks.  Will fail
1705  *      with -ENOSYS if not implemented.
1706  */
1707 asmlinkage long sys_io_getevents(aio_context_t ctx_id,
1708                                  long min_nr,
1709                                  long nr,
1710                                  struct io_event __user *events,
1711                                  struct timespec __user *timeout)
1712 {
1713         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1714         long ret = -EINVAL;
1715
1716         if (likely(ioctx)) {
1717                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0 && nr >= 0))
1718                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, timeout);
1719                 put_ioctx(ioctx);
1720         }
1721
1722         return ret;
1723 }
1724
1725 __initcall(aio_setup);
1726
1727 EXPORT_SYMBOL(aio_complete);
1728 EXPORT_SYMBOL(aio_put_req);
1729 EXPORT_SYMBOL(wait_on_sync_kiocb);