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